常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)，鉭電容焚毀 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。正由于鉭電容失效模式的危險性， 讓許多研制技術(shù)人員都不敢再運用鉭電容了，其實假如咱們可以全面的了解鉭電容的特性， 找到鉭電容失效(表現(xiàn)形式為焚毀或爆破)的原因，鉭電容并沒有那么可怕。畢竟鉭電容的 優(yōu)點是顯而易見的。鉭電容失效的原因總的來說可以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)可以滿意電路信號特色，但是,往往咱們不能確保上述兩項作業(yè) 都做的很到位,因而,在運用過程中就必定會呈現(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,只有兩種;有電阻維護(hù)的電路和沒有電阻維護(hù)的低阻抗電路. 關(guān)于 有電阻維護(hù)的電路,由于電阻會起到降壓和按捺大電流經(jīng)過的效果,因而,運用電壓可以到達(dá) 鉭電容器額外電壓的 60%. 沒有電阻維護(hù)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(dāng)作放電電源來運用,由于輸入?yún)?shù)安穩(wěn)沒有 浪涌,因而,盡管是低阻抗電路,可安全運用的電壓仍然可以到達(dá)額外電壓的 50%都可以確保 相當(dāng)高的可靠性. 二;電子整機(jī)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(jìn)行濾波外,往往一起還兼有依照必定頻率和功率進(jìn)行放電的要求. 由于是電源電路, 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足夠. 在此類開關(guān)電源電路中 [也叫 DC-DC 電路], 在每次開機(jī)和關(guān)機(jī)的瞬間,電路中會產(chǎn)生一個持續(xù)時間小于 1 微秒的高 強(qiáng)度尖峰脈沖,其脈沖電壓值至少可以到達(dá)安穩(wěn)的輸入值的 3 倍以上,電流可以到達(dá)穩(wěn)態(tài)值的10 倍以上,由于持續(xù)時間極短,因而,其單位時間內(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(yuǎn)遠(yuǎn)超過產(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過額外值的 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(jī)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高低和 輸入輸出功率的巨細(xì)和電路中存在的溝通紋波值的高低.由于電路阻抗高低可以決定開關(guān)瞬 間浪涌起伏的巨細(xì)。內(nèi)阻越低的電路降額起伏就應(yīng)該越多。關(guān)于降額起伏巨細(xì),切不可一概 而論. 有必要經(jīng)過準(zhǔn)確的可靠性核算來確定降額起伏.
2.電路峰值輸出電流過大(運用電壓合適)
鉭電容器在作業(yè)時可以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 定電壓 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)品就有或許由于電流 過載而焚毀.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(dāng)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(yuǎn)低于 應(yīng)該的降額起伏, 有時候,在開機(jī)的瞬間仍然會發(fā)生突然的擊穿現(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巨細(xì)嚴(yán)峻不匹配. 電容器是極性元氣件,在經(jīng)過交 流紋波時會發(fā)熱,而不同殼號巨細(xì)的產(chǎn)品可以保持熱平衡的容許發(fā)熱量不同.由于不同容量 的產(chǎn)品的 ESR 值相差較高,因而,不同規(guī)范的鉭電容器可以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過運用的電容器可以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,有必要運用 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知道不行. 只是簡單確定電容器質(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)一般都由于鉭電容器的實踐耐壓不行形成.當(dāng)電容器上長期施加必定場強(qiáng)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 具有鉭電解電容器生產(chǎn)能力的公司在生產(chǎn)質(zhì)量低質(zhì)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 會大起伏下降. 在運用溫度較高時就會十分簡單呈現(xiàn)擊穿現(xiàn)象.
高溫時漏電流變化較小是一切電容器生產(chǎn)商努力的最重要方針之一,因而,此指標(biāo)對可靠性 的決定性影響不言而愈.
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,出問題因而成為必定.
5 .鉭電容器運用時的生產(chǎn)過程因素導(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 時間加熱電容器,導(dǎo)致電容器功能遭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)冷焊和虛焊就反復(fù)運用烙鐵加熱產(chǎn)品.
C,運用的烙鐵頭溫度甚至到達(dá) 500 度. 這樣可以焊接很快,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可以經(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,在批生產(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生產(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故 障間隔時間 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知道 淺薄.過于注重試驗而疏忽數(shù)學(xué)核算. 導(dǎo)致分電路規(guī)劃可靠性比整機(jī)可靠性低,因而,批量生 產(chǎn)時不斷呈現(xiàn)問題. 不明白得失效是一個概率問題,非簡單的個別問題.實踐上鉭電容器運用時 簡單呈現(xiàn)的故障原因和現(xiàn)象還許多, 無法在此一一論說.假如有運用時的新問題,可以及時溝通.
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，占了市場份額很大，其 質(zhì)量好，當(dāng)然價格也是最貴的。國內(nèi)也有幾家生產(chǎn)鉭電容的工廠，但由于 生產(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 遍及要高一個等級。
鉭電容器假如功能不過關(guān),其可靠性不光很低,而且 十分簡單失效.因而,挑選正確且合適的產(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,與安裝了一個小炸彈沒有什么區(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.
