钽电容使用过程中的注意事项,钽电容有那些危害!

文章出处:AVX钽电容代理商:斯珀瑞特电子(香港)有限公司    作者:    浏览次数:114    发表时间:2015-09-01 16:44:56


之前在文章中有提到过钽电容爆炸,我也想就一些问题给予一些补充,因为事务都是双面性的钽电容也一样钽电容也有危险的一面,先上图一张。这是在网上收集到的恐怖的一幕,钽电容爆炸了,它可能会发明火,所以很多厂家都不敢用。此文章主要是介绍钽电容在实际运用中会出现的问题故障,让我们更加透彻的了解钽电容然后才能更好的去使用它,做到知彼知己百战不殆!

  钽电容的三大主要问题大家要注意:

1. 钽电容在“不断击穿”又“不断自愈”问题产生后产生失效。在正常使用一段时间后常发生钽电容密封口的焊锡融化,或见到炸开,焊锡乱飞到线路板上。分析原因是其工作时“击穿”又“自愈”,在这击穿和自愈过程中,导致漏电流增加。这种短时间(nsms)的局部短路,又通过“自愈”后恢复工作。



关于钽电解电容“自愈”。理想的Ta2O5 介质氧化膜是连续性的和一致性的。加上电压或高温下工作时,由于TA+离子疵点的存在,导致缺陷微区的漏电流增加,温度可达到500℃~1000℃ 以上。这样高的温度使MnO2还原成低价的Mn3O4。有人测试出Mn3O4的电阻率要比MnO245个数量级。与Ta2O5介质氧化膜相紧密接触的 Mn3O4就起到电隔离作用,防止Ta2O5介质氧化膜进一步破坏,这就是固钽的局部“自愈了”。但是,很可能在紧接着的再一次“击穿”的电压会比前一次的“击穿”电压要低一些。在每次击穿之后,其漏电流将有所增加,而且这种击穿电源可能产生达到安培级的电流。同时电容器本身的储存的能量也很大,导致钽电容器永久失效。


2钽电容有“热致失效”问题?

  钽电容Ta2O5介质氧化膜有单向导电性能,当有充放大电流通过Ta2O5介质氧化膜,会引起发热失效。无充放大电流时,介质氧化薄相当稳定,微观其离子排序不规则、无序的,称作无定形结构。目测呈现的颜色是五彩干涉色。当无定形结构向定形结构逐步转化,逐步变为有序排列,称之微“晶化”,目测呈现的颜色不再是五彩干涉色,而是无光泽、较暗的颜色。 Ta2O5介质氧化薄膜的“晶化”疏散的结构导致钽电容器性能恶化直至击穿失效。

3.固态钽电容有“场致失效”问题(dV/dT)。

贴片钽电容加上高的电压,内部形成高的电场,易于局部击穿。

击穿事故发生率随时间减低到一个稳定值。当击穿电压被接近时,击穿发生率增加。随着电压的增长,装置因在某个疵点发生的热逃逸而发生故障的机率也增加。击穿电压依赖于脉冲的持续。在某些实验中,可以看到击穿电压随着脉冲长度的增加而降低。该过程不是十分确定的;击穿以不定时间间隔出现在不定位置。在反模式下,电击穿是由于焦耳热产生的热击穿的最终状态。

  贴片钽电容如果选择不当的话,当贴片钽电容失效后就会短路,一般的话,有两个可以考虑,作为生产厂商,如果一定要失效之后是开路状态的话,可以考虑内部有保险丝的系列,通过的电压和电流都是有贴片钽电容内部的保险丝所决定的。所以它失效后会是一个开路的模式,还有客户在选型的时候,一定要考虑到足够多的余量在里边,如果在正常的工作电压使用的情况下是非常的可靠的。 钽电压在工业电子,汽车电子,至少需要降额50%使用。

其机理如下图所示:

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