Характеристики танталовых конденсаторов и их применение

Среди всех типов конденсаторов, танталовые занимают особое место благодаря своей надежности, стабильности характеристики и габаритам. Самые широко используемый вид – это танталовые конденсаторы для поверхностного монтажа сухого типа.

Рис. 1 Танталовый конденсатор для поверхностного монтажа

Основные характеристики и особенности танталовых конденсаторов


Ёмкость (C) – основной параметр. Он может доходить до тысяч мкФ.

Напряжение (Vr) – тоже основной параметр. Для танталовых конденсаторов в среднем он достигает 50 В, но есть и высоковольтные серии до 125 В.

Необходимо учитывать, что танталовые конденсаторы очень боятся превышения напряжения, поэтому надо при расчете цепи учитывать, что суммарно рабочее напряжение + амплитуда пульсирующего напряжения не должна превышать номинальное значение.
 

Рис. 2 Зависимость напряжения от времени для танталового конденсатора с пояснением уровней:

номинальное, рабочее напряжение и пульсации

Также необходимо принимать во внимание температурную зависимость параметров на повышенных температурах. В даташитах идет как Category voltage (Vc). Он обычно дается при определенной температуре, выше номинальной (Tc). То есть для номинального напряжения V = 10 В @ 85C, на температуре Tc = 125 C максимально применимое напряжение будет 10*2/3 = 7 В.

Следующее напряжение, которое нужно учитывать – surge voltage (Vs). Это максимальное пиковое напряжение. Так как танталовый конденсатор не любит перенапряжений, то и максимальное количество таких моментов должно быть ограничено. Например, для танталовых конденсаторов AVX количество перенапряжений за час не должно превышать 10 раз с суммарной длительностью не более 30 секунд. Vs примерно больше Vr на 30%. Для 10 В конденсатора это будет 13 В. На повышенных температурах опять же следует применять derating. При +125С Vs упадет с 13 В до 8 В.

DCL – DC leakage current, ток утечки. Показывает насколько теряется заряд при работе на номинальном напряжении. Измеряется обычно в доле CV, либо в мкА. Для танталовых конденсаторов норма 0,01 – 0,1 CV.

DF – dissipation factor. Этот параметр показывает тангенс угла диэлектрических потерь в процентах.

ESR - Equivalent Series Resistance, эквивалентное последовательное сопротивление. Характеризует потери в диэлектрике и сопротивление выводов. Обратно зависит от частоты

ESL - Equivalent Series Inductance, эквивалентная последовательная индуктивность. Как и ESR является паразитным параметром. Повышенные значения ESL могут индуцировать колебания сигнала при переходных процессах.

Рис. 3 Эквивалентная схема реального конденсатора

Irms – импульсный ток. У SMD танталов обычно в пределах десятков – сотен мА.


Применение танталовых конденсаторов

Танталовые конденсаторы обычно используют в мобильной технике из-за небольших габаритов и низких токов утечки, медицинском и измерительном оборудовании, где нужна стабильность параметров, автоэлектронике, особенно моторной, где преобладают высокие температуры.

Ознакомиться с нашим предложением по чип танталовым конденсаторам можно по ссылке.