Aplicație Panasonic condensatorii din polimer, în special condensatori polimer-tantal familie POSCAP oferă avantaje incontestabile față de condensatoare cu tantal convenționale. Acesta vă permite să creați de înaltă performanță, de înaltă calitate, dispozitiv compact și fiabil, la un preț atractiv.
Company MT-Systems oferă clienților săi un Panasonic condensatorii din polimer dintr-un depozit și sub comanda.
condensatori Classic Tantal de obicei sunt fabricate pe un pentaoxid de tantal (TA2 O5), și este folosit ca un electrolit de dioxid de mangan (MnO2).
Utilizarea dioxidului de mangan atrage după sine o serie de dezavantaje și limitări pentru utilizarea condensatoare cu tantal. Sensibilitatea la străpungere dielectrică sau incendiu poate duce la eșec condensator, ESR mare, curenți de unda mici, structuri de degradare să conducă la o reducere semnificativă a duratei de viață și utilizarea condensatoare cu tantal la frecvențe de peste 100-150 kHz devine ineficientă din cauza semnificative reducând capacitatea condensatorului.
Probleme și procese în care există o defalcare de condensatoare cu tantal sunt bine studiate și sunt prezentate în diverse surse.
condensatoare cu tantal defalcare (defalcare), asociată cu creșterea bruscă a curentului de scurgere (curent de scurgere). Creșterea curentului de scurgere din cauza străpungere dielectrică TA2 O5. Dielectric având inițial o structură amorfă, în unele zone ale suprafeței cristalizat sub influența diferiților factori (temperatură, tensiune înaltă). Pentoxidul tantal cristalin este un material conductor, ceea ce conduce la o creștere bruscă a curentului de scurgere.
Figura 1. Creșterea de scurgere condensator curent tantal
Dacă cristalizarea nu este mare suprafață dielectric se poate manifesta un efect de auto-vindecare ( «efect de vindecare». In acest caz, curentul curge prin dielectric cristalizată, provocând supraîncălzirea acestuia. Nivelul supraîncălzit este determinat de diferite grade de conversie de dioxid de mangan, iar încălzirea poate ajunge la 1000 ° C
Dacă a existat o defecțiune la înaltă tensiune și de aplicare la temperatură ridicată, reacția se poate răspândi rapid pe întreaga suprafață a dielectric - un efect de avalanșă ( «avalanșă efect»). Amploarea efectului de avalanșă pot fi diferite. Prin urmare, gradul de deteriorare variază de la un nivel relativ mic de puncte „arse“ pentru a zigzag pe zonele arse ale suprafeței dielectrice în timp ce, eventual, chiar deteriorarea bazei de tantal și contactele metalice.
În plus, condensatoare cu tantal în stare solidă sunt foarte sensibile la factorii externi, astfel încât, de exemplu, atunci când montarea condensatorului pe bord, trebuie să îndeplinească foarte strict modul de temperatura de lipire, în caz contrar supraincalzirea condensator poate degrada semnificativ performanța sau imobilizeze.
Noi individualizeze neajunsurile majore condensatoare cu tantal:
- Dereytinga prezență (tensiune mică marjă). De obicei, producătorii de condensatoare cu tantal pentru a crește marja de siguranță, se recomandă să se utilizeze condensatori la o tensiune mai mare este de 30-200% sau mai mare a tensiunii de lucru în circuit;
- Dependența capacitate pe frecvența cu creșterea frecvenței peste 100 kHz rezervor scade;
- Dependența de temperatură a capacitatii;
- ESR mare;
- rezistență scăzută la curenți Irip unda (redusa durata de viata);
- este riscul de deteriorare atunci când sunt supraîncălzite;
- Pericol de incendiu.
Polymer Condensatori și beneficiile acestora
Tantal cu condensator polimer conductor solid (cu polimeri Tantal Condensator Solid) - POSCAP, una dintre familiile condensatorii din polimer Panasonic sunt ideale pentru a fi utilizate în aplicațiile în care condensatori tantal au fost utilizate anterior.
Structura POSCAP condensator anod este un tantal pudra simbioză, pentaoxid de tantal (TA2 O5), «aromă de“ electrolit sub forma unui polimer conductor solid.
Figura 2. Structura condensator polimer-tantal
Tantal pulbere utilizată în POSCAP are o structură poroasă, care permite suprafața maximă și, respectiv capacitate maximă în timp ce minimizează dimensiunile exterioare ale cazului condensatorului. Polimer-Tantal condensatori Panasonic are una dintre cele mai mari rate din suprafața containerului.
Aplicarea polimer conductor în stare solidă asigură un condensator minim ESR, care este de fapt nu poate fi atins pentru condensatoare cu tantal clasice, deoarece dioxid de mangan (MnO2) are o conductivitate scăzută.
Figura 3. Conductibilitatea electrolit lichid, dioxid de mangan și polimer solid, și ESR lor
Capacitatea de polimer solid oferi low ESR, determină capacitatea sa de a trece curenți mari, valorile măsurate la ori mai mare decât cea a condensatoare cu tantal. Această opțiune este deosebit de important atunci când alegerea unui condensator de netezire pentru surse de alimentare și convertoare de tensiune. Un low ESR definește de asemenea capacitatea condensatorului, deoarece frecvențe de cantitate convertoare de impulsuri moderne de lucru la sute de kHz și o unitate de MHz și un randament de filtru capacitiv este determinat de valoarea ESR la frecvența de operare.
Figura 4. Exemple de raportul ondulație curent al-tantal polimeric condensator tantal clasic și condensator
Caracteristicile de stabilitate RES pe întreaga gamă de temperatură de funcționare și o gamă largă de frecvențe de la 10 kHz ... 1 MHz, cu un maxim de eficiență permite utilizarea de polimer-tantal familie condensatori POSCAP în circuite cu curenți de ondulație înalte și circuite de înaltă frecvență folosind convertoare DC / DC.
Figura 5. Dependența de impedanță ESR POSCAP și frecvență
Figura 6. Dependența temperaturii ESR POSCAP
Cu un ESR scăzut, o dependență slabă a impedanței pe frecvența aproape de punctul de rezonanță, reduce riplul de curent în circuitele de putere.
Figura 7. Dependența de frecvență impedanță POSCAP
Utilizarea polimerului conductor ca electrolit permite să asigure o stabilitate ridicată capacitate într-un interval larg de temperatură și frecvență, prin capacitatea efectivă a condensatorului polimeric efectiv comparabil cu capacitatea sa nominală. Acest factor este deosebit de important în industrie, telecomunicații, electronice auto, în cazul în care temperatura de operare de dispersie poate fi foarte largă.
Figura 8. Dependența capacitate pe POSCAP temperatură
Utilizarea polimerului conductor în condensatori solizi POSCAP de stat permite condensatoarele să aplice, practic, la tensiunea de funcționare nominală a circuitului, fără a reduce durata de viață este cauzată prin includerea insensibilitatea la impulsuri de curent condensator. Recomandat de tensiunea de alimentare producător este de 10% la tensiuni de până la 10 V, și 20% la tensiuni mai mari.
Setul de parametri tehnici ai condensatori polimer-tantal: lipsa dereytinga, rezistenta la curenti ondulație ridicate, rezistență la factorii externi, lipsa de degradare a structurii condensatorului determină durata sa (timpul de viață), în care condensatorii din polimer este mult mai mare decât cea a condensatoare cu tantal.
Figura 9. Dependența perioadei de temperatură POSCAP viață
Din păcate, inginerii de dezvoltare de multe ori nu țin cont de intervalele de timp de funcționare și nu include condensatori nadezhnostnogo eficiență dispozitiv factor, care scade în mod esențial în timpul dispozitive de operare prelungite. condensatorii din polimer-tantal Panasonic oferă o viață foarte lungă, decât crește fiabilitatea dispozitivului.
Dependența durata de polimer tantal POSCAP condensatori de familie nu este determinată de ecuația Arrhenius, aplicabilă și pentru alte tipuri de condensatoare și alte dependențe, în cazul în care scăderea temperaturii mediului ambiant de lucru la 25 ° C, prelungește durata de viață a B10 condensator din nou. În plus, ESR scăzut al condensatorului și rezistența la curenți mari de unda nu produce de încălzire interior, care are, de asemenea, un efect pozitiv asupra duratei de viață a condensatorului.
- dereytinga Lipsa de tensiune (posibil pentru a seta condensator la tensiunea nominală);
- Capacitatea maximă în cantitatea minimă;
- ESR scăzut și durabilitate ridicată curenți ondulație - oferă viață lungă (timp de viață);
- caracteristicile de stabilitate (capacitate, VSH, impedanta) pe întregul interval de temperatură;
- Caracteristicile de stabilitate (capacitate, VSH, impedanță) în gama largă privat;
- Lipsa de degradare a materialului (cu caracteristicile de stabilitate în timp);
- O marjă mare;
- de securitate;
- · Mai puțin dependente de factori externi, cum ar fi supraîncălzire;
- Durată de viață îndelungată.
Ingineri în dezvoltarea de noi dispozitive trebuie să funcționeze, mai multe, de multe ori contradictorii factori - pentru a reduce dimensiunea dispozitivului și de a crește ciclul de fiabilitate și de viață al produsului, reduce costurile. condensatorii din polimer-tantal POSCAP permit să se ia în considerare toți acești factori.
Unii dintre factorii care pot determina alegerea inginerilor în selectarea condensatori, lăsând la o parte condensatoare produse de alte tehnologii.
B. curent ridicat de scurgere
A. Dezvoltarea rapidă a pieței de consum,, electronică și telecomunicații auto industriale echipament, în cazul în care cererile ridicate la fiabilitatea dispozitivului și momentul utilizării lor, de multe ori în condiții dure, au devenit un catalizator pentru condensatorii din polimer pe scară largă, rezultând în cel mai recent preț a scăzut brusc.
În prezent, fără a ține cont de superioritatea tehnică a condensatorii din polimer, mărind costul lor este comparabil, și chiar mai mică decât condensatoare cu tantal clasice.
Chiar și la cea mai mare dintre valoarea lor, un set de proprietăți tehnice ale condensatorii din polimer, dă un câștig în preț. De exemplu, rezistența la curenți de unda mari pot reduce costul pentru a crește durata de viață condensator, reducerea în zona de PCB, punctele de lipire (de multe ori pentru a reduce sau crește rezistența ESR curenții de unda necesită instalarea de 2-5 și un condensator tantal), creșterea de garanție de viață a echipamentelor, lipsa echipamentului necesar service, în consecință din totalul rezultatelor a costurilor producătorilor de echipamente de economii semnificative.
B. curent de scurgere, Panasonic a anunțat în documentația tehnică pe condensatoarele pot îngrozi mulți dezvoltatori, dar reală POSCAP rezultatele testelor condensatori de familie a arătat că curentul de scurgere se încadrează în primele 5 minute la valori comparabile cu curentul de scurgere de condensatoare cu tantal.
Aplicație Panasonic condensatorii din polimer, în special condensatori polimer-tantal familie POSCAP oferă avantaje incontestabile față de condensatoare cu tantal convenționale. Acesta vă permite să creați de înaltă performanță, de înaltă calitate, dispozitiv compact și fiabil, la un preț atractiv.
Caracteristicile tehnice ale condensatoarelor scurte semeystvaPOSCAP:
- capacitate de 2,7 ... 1500 uF
- tensiune de 2 ... 35
- ultra ESR la 5 mOhm (100 kHz @ 20 ° C)
- rezistență la curenții de ondulație (Irip) la 6100 mA
- interval de temperaturi de lucru -55 ... + 85/105 ° C
- Dimensiuni populare 0805 (2.0x1.25 mm), A (3.2x1.6 mm), B (3.5x2.8 mm), D / E (7.3x4.3 mm)
1. 12TPC10M (10uF, 12.5V, 80 mOhm, 800 mA (Irip), dimensiunea B)
3 ori mai mari față de tensiunea nominală - 35V
2. EEFCX1E220R (22uF, 25V, 40 mOhm, 3200 mA (Irip), dimensiunea D) *
2 ori mai mari față de tensiunea nominală - 50V
3. Testarea a arătat, de asemenea, o scădere de două ori în pulsații de tensiune la o frecvență de 200 kHz, în comparație cu condensatoare cu tantal T491 Kemet producția de serie.
* - Condensator Family SP-Cap (Conductive Polymer Aluminum Condensator - condensatori solizi polimer aluminiu).
condensatorii din polimer-tantal POSCAP de familie includ 14 condensatoare serie sunt disponibile pentru comandă. Prin prezența condensatori și alte probleme tehnice, verificați cu experții companiei MT-Systems.