Tantalni kondenzatorji

Danes so kondenzatorji na osnovi elektrolitov zelo znani. Ampak ne vsi vedo, da obstaja druga vrsta kondenzatorja - ki temelji na tantalovem dielektriku. Medtem, ni zasluženo, tantalski kondenzatorji se razlikujejo po zelo dobri zmogljivosti. O njih bomo danes govorili, premislili o prednostih in slabostih ter o glavnih vrstah in načelih dela.

Anoda tega kondenzatorja je temeljito očiščen tantalov prah. Stisnjen in segret v vakuumu do zelo visokih temperatur, do skoraj dveh tisoč stopinj. Pod takim vplivom tantal spremeni strukturo in postane po svojih lastnostih podobna porozni gobici. Zaradi svojih lastnosti porozna struktura omogoča pokrivanje precej velikega območja notranjega dela kondenzatorja. In kot verjetno veste, je velikost pokrivne površine, kot tudi debelina dielektričnega tesnila in vplivajo na indekse kapacitivnosti kondenzatorja.

Vsebina
  1. Tipi tantalovih kondenzatorjev
  2. Načelo naprave in delo tantalnega kondenzatorja
  3. Mere tantalovih kondenzatorjev

Tipi tantalovih kondenzatorjev

Ta vrsta kondenzatorja je nato razdeljena v dve veliki skupini, odvisno od vrste prevleke - prva je prekrita z manganovim dioksidom, druga pa s polimernimi premazi.
Pogosto so tantalski kondenzatorji prve vrste (magnezijev dioksid) označeni v primerjavi z aluminijastimi analogi. Ta tehnologija je dražja,kot pri uporabi aluminija, vendar ima tudi boljše lastnosti. Ker je elektrolit že suh, potem ne bo nobenih težav z njegovim sušenjem, kot se to dogaja v aluminijastih kondenzatorjih. Tudi med prednostmi tantalovih naprav, ki uporabljajo magnezijev dioksid, je vredno omeniti nižjo vrednost upora pri delu na visoki frekvenci na stotine kiloherc. Ta lastnost je pomembna pri uporabi impulznega napajanja. Poleg tega so ti magnezijevi kondenzatorji precej stabilni pri delovanju v različnih temperaturnih pogojih. Na primer, v razponu od -55 do +120 spremenijo velikost vsebnika za največ 15%, kar je dober kazalnik. Vendar je vredno omeniti in njihovo pomanjkanje, in to je padec zmogljivosti pri povečani pogostosti. Podobno je tudi kondenzator zelo reaktiven na napetostno preobremenitev. Če ne ustvarite dovolj napajanja, lahko kondenzator skrajšate s padcem napetosti. V tem primeru pride do bliskavice bele barve in začne dim.

Zdaj pa nekaj besed o kondenzatorjih tantala, prevlečenih s polimeri. Ta kombinacija vam omogoča, da uporabite dve prednosti naenkrat - visoke kapacitivnosti te vrste kondenzatorjev v kombinaciji z odlično prevodnostjo, ki je neločljivo povezana s sodobnimi polimernimi materiali. Takšni kondenzatorji se uporabljajo za površinsko montažo. Izjemno visoka prevodnost polimerov prispeva k dejstvu, da lahko na podlagi teh kondenzatorjev ustvarjamo napajalnike majhnih velikosti in relativno poceni, ki so sposobni delati z nizko napetostjo (do 10 vatov).

Načelo naprave in delovanje tantalnega kondenzatorja

Zaradi procesa elektrokemijske oksidacije nastane dielektrik v vlogi tantalnega derivata - njegovega pentaoksida. Na površini anode tantala tvori film. Ta film ni prevodnik toka, ampak ga ločuje od kristaliničnega pentoksida tantala, ki je dober vodnik.

Treba je opozoriti, da je ta film izredno tanek, meri se v nanometrih ali angstromih (110 nanometrov). Tako lahko debelina našega filma znaša 10-100 nanometrov. Debelina dielektričnega sloja v običajnem aluminijastem kondenzatorju je stokrat večja, če naredimo takšno primerjavo.
Ker se najpogosteje uporablja magnezijev dioksid kot elektrolit v trdnem stanju, se bomo ukvarjali s to strukturo. Nanaša se na tantal in dielektrični prah. Nato se sestavek segreje in kot posledica oksidacije in redukcije se tvori plast trdnega elektrolita. Nato se nanese grafitna plast, ki omogoča izboljšanje stika z izhodom katode. Zadnji sloj nanesemo s kovinsko plastjo, pogosto se uporablja srebrna plast.

Po tem se nastala podlaga stisne v spojino. Kondenzator je pripravljen za uporabo.
Da bi določili ESR kondenzatorjev, se vrednost upornosti izolatorja uporablja pri nizkih frekvencah in pri visoki vrednosti odpornosti elektrolita. Če ga analiziramo, lahko vidimo, da pri visoki frekvenci ta vrednost postane manjša. Pri tem se široko uporabljajo tantalski kondenzatorjipulzni viri. Ker so zelo občutljivi na presežno napetost, je vredno uporabiti to vrsto kondenzatorja v tokokrogu, ko je napetost bistveno nižja od nazivne vrednosti. Maksimalna vrednost nazivne napetosti tantalovih kondenzatorjev, ki jo lahko najdemo danes, je 75V.

Mere tantalovih kondenzatorjev

Treba je vedeti, da je označevanje kondenzatorjev tantal neposredno povezano z njihovo velikostjo. Torej tri zaporedne številke v oznaki označujejo kapacitivnost kondenzatorja. Treba je opozoriti, da zadnja številka označuje število ničel, ki jih je treba dodati, da dobimo dejansko zmogljivost v pikofaradih.

Število spodaj praviloma označuje vrednost nazivne napetosti.
Poleg tega so vrednosti velikosti kondenzatorskih ohišij in priporočila za velikost kontaktnih blazinic za razdeljevanje na voljo v spodnji tabeli. Mere so v milimetrih in miljah (0,0254 mm). Kratica L, W, H, Wl, A označuje dolžino, širino, višino omare, širino in dolžino kontaktnega območja. Kodeks presoje vplivov na okolje vključuje podatke o velikosti primera, prvih dveh števkah - dolžini, drugi dve - širini in zadnji dve - višini. Drugi stolpec prikazuje tovarniško kodo.