經(jīng)常碰到許多客戶討論鉭電容爆破問題，特別在開關(guān)電源、LED電源等職業(yè)，鉭電容燒毀或爆破是令研制技術(shù)人員最頭痛的，讓他們百思不得其解。正因為鉭電容失效形式的危險性，讓許多研制技術(shù)人員都不敢再運用鉭電容了，其實假如咱們能夠全面的了解鉭電容的特性，找到鉭電容失效(表現(xiàn)形式為燒毀或爆破)的原因，鉭電容并沒有那么可怕。畢竟鉭電容的好處是清楚明了的。鉭電容失效的原因總的來說能夠分為鉭電容自身的質(zhì)量問題和電路規(guī)劃問題兩大類：
電路規(guī)劃和產(chǎn)品選型
要求
鉭電容的產(chǎn)品功能參數(shù)能夠滿意電路信號特點，可是,往往咱們不能確保上述兩項作業(yè)都做的很到位,因而,在運用過程中就必然會呈現(xiàn)這樣那樣的失效問題;現(xiàn)簡單總結(jié)如下;
1. 低阻抗電路運用電壓過高導(dǎo)致的失效;
關(guān)于鉭電容器運用的電路,只要兩種;有電阻維護的電路和沒有電阻維護的低阻抗電路. 關(guān)于有電阻維護的電路,因為電阻會起到降壓和抑制大電流經(jīng)過的效果,因而,運用電壓能夠到達鉭電容器額外電壓的60%. 沒有電阻維護的電路有兩種; 一;前級輸入現(xiàn)已經(jīng)過整流和濾波,輸出安穩(wěn)的充放電電路.在此類電路,電容器被當作放電電源來運用,因為輸入?yún)?shù)安穩(wěn)沒有浪涌,因而,雖然是低阻抗電路,可安全運用的電壓依然能夠到達額外電壓的50%都能夠確保相當高的可靠性. 二;電子整機的電源部分; 電容器并聯(lián)運用在此類電路, 除了要求對輸入的信號進行濾波外,往往同時還兼有依照必定頻率和功率進行放電的要求. 因為是電源電路,因而,此類電路的回路阻抗十分低,以確保電源的輸出功率密度滿足. 在此類開關(guān)電源電路中[也叫DC-DC電路], 在每次開機和關(guān)機的瞬間,電路中會產(chǎn)生一個持續(xù)時刻小于1微秒的高強度尖峰脈沖,其脈沖電壓值至少能夠到達安穩(wěn)的輸入值的3倍以上,電流能夠到達穩(wěn)態(tài)值的10倍以上,因為持續(xù)時刻極短,因而,其單位時刻內(nèi)的能量密度十分高, 假如電容器的運用電壓偏高,此刻實踐加在產(chǎn)品上的脈沖電壓就會遠遠超越產(chǎn)品的額外值而被擊穿. 因而,運用在此類電路中的鉭電解電容器容許的運用電壓不能超越額外值的1/3. 假如不分電路的回路阻抗類型,一概降額50%, 在回路阻抗最低的DC-DC電路,一開機就有或許瞬間呈現(xiàn)擊穿短路或爆破現(xiàn)象.在此類電路中運用的電容器應(yīng)該降額多少,必定要考慮到電路阻抗值的凹凸和輸入輸出功率的大小和電路中存在的溝通紋波值的凹凸.因為電路阻抗凹凸能夠決議開關(guān)瞬間浪涌幅度的大小。內(nèi)阻越低的電路降額幅度就應(yīng)該越多。關(guān)于降額幅度大小,切不可混為一談. 必須經(jīng)過準確的可靠性核算來確定降額幅度.
2.電路峰值輸出電流過大(運用電壓適宜)
鉭電容器在作業(yè)時能夠安全接受的最大直流電流沖擊I,與產(chǎn)品自身等效串聯(lián)電阻ESR及額外電壓UR存在如下數(shù)學(xué)關(guān)系;
I=UR/1+ESR
假如一只容量偏低的鉭電容器運用在峰值輸出電流很大的電路,這只產(chǎn)品就有或許因為電流過載而燒毀.這十分簡單理解.
3. 鉭電容器等效串聯(lián)電阻ESR過高和電路中溝通紋波過高導(dǎo)致的失效
當某只ESR過高的鉭電容器運用在存在過高溝通紋波的濾波電路,即使是運用電壓遠低于應(yīng)該的降額幅度, 有時候,在開機的瞬間依然會產(chǎn)生忽然的擊穿現(xiàn)象; 呈現(xiàn)此類問題的主要原因是電容器的ESR和電路中的溝通紋波大小嚴重不匹配. 電容器是極性元氣件,在經(jīng)過溝通紋波時會發(fā)熱,而不同殼號大小的產(chǎn)品能夠保持熱平衡的容許發(fā)熱量不同.因為不同容量的產(chǎn)品的ESR值相差較高,因而,不同規(guī)格的鉭電容器能夠安全耐受的溝通紋波值也相差很大, 因而,假如某電路中存在的溝通紋波超越運用的電容器能夠安全接受的溝通紋波值,產(chǎn)品就會呈現(xiàn)熱致?lián)舸┑默F(xiàn)象.同樣,假如電路中的溝通紋波必定,而挑選的鉭電容器的實踐ESR值過高,產(chǎn)品也會呈現(xiàn)相同的現(xiàn)象.
一般來說,在濾波和大功率充放電電路,必須運用ESR值盡或許低的鉭電容器. 關(guān)于電路中存在的溝通紋波過高而導(dǎo)致的電容器失效問題,許多電路規(guī)劃師都疏忽其危害性或認識不行. 只是簡單認定電容器質(zhì)量存在問題. 此現(xiàn)象許多.
4 . 鉭電容器漏電流偏大導(dǎo)致實踐耐壓不行
此問題的呈現(xiàn)一般都因為鉭電容器的實踐耐壓不行造成.當電容器上長期施加必定場強時,假如其介質(zhì)層的絕緣電阻偏低,此刻產(chǎn)品的實踐漏電流將偏大.而漏電流偏大的產(chǎn)品,實踐耐壓就會下降.
呈現(xiàn)此問題的別的一個原因是關(guān)于鉭電容器的漏電流規(guī)范擬定的過于寬松,導(dǎo)致有些根本不具備鉭電解電容器出產(chǎn)能力的公司在出產(chǎn)質(zhì)量低劣的鉭電容器. 普通的室溫時漏電流就偏大的產(chǎn)品,假如作業(yè)在較高的溫度下,其漏電流會成指數(shù)倍添加,因而其高溫下的實踐耐壓就會大幅度下降. 在運用溫度較高時就會十分簡單呈現(xiàn)擊穿現(xiàn)象.
高溫時漏電流改變較小是所有電容器出產(chǎn)商努力的最重要方針之一,因而,此目標對可靠性的決議性影響不言而愈.
假如你挑選運用的鉭電容器的漏電流偏大,實踐上它現(xiàn)已是廢品,出問題因而成為必然.
5 .
鉭電容器運用時的出產(chǎn)過程要素導(dǎo)致的失效
許多用戶往往只注意到鉭電容器功能的挑選和規(guī)劃,而關(guān)于貼片鉭電容安裝運用時簡單呈現(xiàn)的問題視而不見;舉例如下;
A, 不運用主動貼裝而運用手藝焊接, 產(chǎn)品不加預(yù)熱,直接運用溫度高于300度的電烙鐵較長期加熱電容器,導(dǎo)致電容器功能受到過高溫度沖擊而失效.
B,手藝焊接不運用預(yù)熱臺加熱,焊接時一呈現(xiàn)冷焊和虛焊就重復(fù)運用烙鐵加熱產(chǎn)品.
C,運用的烙鐵頭溫度乃至到達500度. 這樣能夠焊接很快,但十分簡單導(dǎo)致片式元氣件失效
貼片鉭電容實踐運用時的可靠性實踐上能夠經(jīng)過核算得出來,而咱們的許多用戶運用時規(guī)劃余量不行,魯棒性很差,小批試驗經(jīng)過純屬僥幸,在批出產(chǎn)時呈現(xiàn)一致性質(zhì)量問題. 此刻,問題原因往往簡單被推到電容器出產(chǎn)商身上,疏忽對規(guī)劃可靠性的查找. 鉭電容器運用時的無毛病間隔時刻MTBF關(guān)于許多用戶來講仍是一個陌生的概念. 許多運用者對可靠性工程認識膚淺.過于重視試驗而疏忽數(shù)學(xué)核算. 導(dǎo)致分電路規(guī)劃可靠性比整機可靠性低,因而,批量出產(chǎn)時不斷呈現(xiàn)問題. 不懂得失效是一個概率問題,非簡單的個體問題.實踐上鉭電容器運用時簡單呈現(xiàn)的毛病原因和現(xiàn)象還許多, 無法在此逐個論述.假如有運用時的新問題,能夠及時溝通.
鉭電容質(zhì)量問題
現(xiàn)在來說AVX和KEMET兩個品牌算是一線品牌，占了市場90%以上的份額，其質(zhì)量也是最好的，當然價格也是最貴的。國內(nèi)也有幾家出產(chǎn)鉭電容的工廠，但因為出產(chǎn)工藝和原材料質(zhì)量問題，與AVX和KEMET的質(zhì)量相差仍是十分大的，國產(chǎn)鉭電容的ESR普遍要高一個等級。鉭電容器假如功能不過關(guān),其可靠性不光很低,并且十分簡單失效.因而,挑選正確且適宜的產(chǎn)品是確?？煽啃缘氖滓獥l件.? 質(zhì)量差的鉭電容器假如被裝到電路上,與安裝了一個小****沒有什么區(qū)別. 假如不能確保你挑選的產(chǎn)品質(zhì)量絕對過硬,我建議你不要運用鉭電容器.特別是在DC-DC電路和大功率充放電電路.
