Приложение и предимства на танталовите кондензатори

Каталогът на TME съдържа над 1300 различни танталови и тантал-полимерни кондензатори с марка Kyocera AVX, включително 434 различни тантал-полимерни кондензатора за повърхностен монтаж (SMD) и 874 танталови кондензатора (150 THT и 724 SMD компонента). Работното им напрежение варира от 2 V DC до 125 V DC, а капацитетът – от 0,1 µF до 1500 µF. Благодарение на техните уникални характеристики танталовите кондензатори се използват в много различни приложения и в някои случаи могат да служат като заместители на алуминиеви електролитни кондензатори или на керамични кондензатори с многослойна структура (MLCC). Производството им е сложен процес, при който параметрите на всеки етап трябва да бъдат избрани и зададени с перфектна точност.

SMD танталови и тантал-полимерни кондензатори

Кондензаторите за повърхностен монтаж са най-популярният тип танталови кондензатори. Те са оразмерени така, че да отговарят на стандартните размери на корпуса на MLCC кондензаторите, което позволява замяната на MLCC с танталови кондензатори, без да се налага промяна на размера на печатната платка. При танталовите кондензатори като размери се посочват не само дължината и ширината им (както при MLCC), но и височината. Ето защо към стойността на всяка от тези величини се добавя буква от латинската азбука. В допълнение, параметри като напрежение, капацитет и поляризация са посочени върху корпуса на кондензатора, както е и при кондензаторите от серия KYOCERA-AVX TAJ.

THT танталови кондензатори

Продуктовият каталог на TME включва и танталови кондензатори с изводи за монтаж през отвори (THT). В сравнение с SMD кондензаторите техният производствен процес се различава само в последния етап, по време на който към тях се прикрепват изводите. Параметрите на THT танталовите кондензатори са също така стандартно нанесени върху корпуса.

Предимства

• Стабилност на параметрите в широк температурен диапазон – стабилни стойности на капацитета от -55°C до 125°C;
  
  
• Липса на феномена "DC bias" – не губят капацитет, когато на сигналната линия се появи постояннотоково напрежение;
  
  
• Експлоатационният им живот е аналогичен на този на керамичните кондензатори;
  
  
• За разлика от MLCC, танталовите не стареят, т.е. стойността на капацитета им не намалява с времето;
  
  
• Гъбестата им структура осигурява висока обемна ефективност – обемната ефективност на стандартните SMD алуминиеви електролитни кондензатори например е 11,8 µFV/mm³, докато при танталовите тя е 63 µFV/mm³ или по-висока;
  
  
• Могат да постигнат няколко пъти по-голям капацитет в сравнение с алуминиевите електролитни кондензатори с определен размер;
  
  
• Тантал-полимерните кондензатори имат ниско еквивалентно серийно съпротивление (ESR), осигуряващо по-висока ефективност и номиналната стойност на променливотоковата съставка на пулсационния ток на кондензатора по време на работа, поради което те са отлично решение в приложения като медицинско оборудване, IoT устройства, DC/DC преобразуватели и интелигентни измервателни инструменти;
  
  
• Тантал-полимерните кондензатори са подходящи за приложения с ограничено пространство – носими електронни устройства, устройства за обработка на сигнали и др.

Недостатъци

• Намаляване на номиналните стойности, т.е. необходимост да се избере по-ниско работно напрежение от номиналното – стойността може да бъде намалена с до 70%, когато се появят високи токове или внезапни пикове на напрежението във вериги с нисък импеданс;
  
  
• Податливост на повреди, причинени от претоварване и пренапрежения, както и в резултат на неправилна инсталация;
  
  
• Лавинообразният пробив при танталовите кондензатори причинява късо съединение. Тантал-полимерните кондензатори са по-устойчиви на това поради ниското ESR и липсата на чувствителност към началния пусков ток;
  
  
• Тантал-полимерните кондензатори са чувствителни към влага – при ниво MSL 3 или по-високо за отделните части (дори до MSL 5);
  
  
• Относително ниско работно напрежение на танталовите кондензатори – максимум 125 V.

Добре обмислената структура на схемата и внимателният подбор на танталовите кондензатори позволяват до голяма степен да се неутрализират техните недостатъци.

www.tme.eu