บล็อก

อาจ 5, 2017

วงจรมหาสมุทรบอกคุณเมื่อ / ทำไม (ไม่) เพื่อใช้ตัวเก็บประจุแทนทาลัม ข้อดีข้อเสียทางเลือก

ผลการค้นหาภาพสำหรับใช้ตัวเก็บประจุแทนทาลัม

เมื่อ / ทำไม (ไม่) เพื่อใช้ตัวเก็บประจุแทนทาลัม ข้อดีข้อเสียทางเลือก

ไม่กี่สัปดาห์ที่ผ่านมาผมทำงานผ่านหลักสูตรการออกแบบ Altium SMPS จากสถาบันการศึกษาและ FEDEVEL ว่าโครงการเล็ก ๆ น้อย ๆ ที่เหลือฉันกับคำถามที่ยังไม่ได้แก้ไข ยังไงก็เถอะผมมีความคิดในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาที่ตัวเก็บประจุแทนทาลัมที่จะหลีกเลี่ยงไม่ทราบจริงๆว่าทำไม แต่พยายามที่จะหาตัวเก็บประจุ 330uF, 6.3V กับ ~ 4mOhm ESR และคุณจะพบแทนทาลัมที่เป็นพื้นตัวเลือกเท่านั้น ดังนั้นผมจึงอยากจะเริ่มต้นการอภิปรายเกี่ยวกับหมวกแทนทาลัมกับคำถามหลักเป็น:

- เมื่อและทำไมต้องใช้ตัวเก็บประจุแทนทาลัม?
- หลีกเลี่ยงการใช้ตัวเก็บประจุแทนทาลัมทำไม?
- ทางเลือกในการเก็บประจุแทนทาลัมมีข้อดีและข้อเสีย

ฉันได้บางวิจัยอย่างรวดเร็วอยู่แล้วและนี่คือบทสรุปของสิ่งที่ฉันได้พบเพื่อให้ห่างไกล

ทำไมและเมื่อใช้ตัวเก็บประจุแทนทาลัม?
แทนทาลัมใช้ในการสร้างตัวเก็บประจุขนาดเล็กที่มีความจุ 'ใหญ่' เมื่อเทียบกับวัสดุอื่น ๆ ชั้นออกไซด์สามารถค่อนข้างบาง ดังนั้นสำหรับการใช้งานทุกที่ที่มีพื้นที่ จำกัด PCB เป็น (เช่นโทรศัพท์มือถือ) พวกเขาจะไปกับชนิดของตัวเก็บประจุเซรามิกเมื่อไม่ตัดมันอีกต่อไป

นอกจากนี้ยังเก็บประจุแทนทาลัมสามารถสร้างขึ้นด้วย ESR มีขนาดเล็กมาก นี่คือเหตุผลที่พวกเขาจะใช้มากใน (ท้องถิ่น) เปลี่ยนอุปกรณ์ไฟฟ้าเป็นตัวเก็บประจุเป็นกลุ่ม เซรามิกส์มี ESR ต่ำลง แต่ในหน่วยงานกำกับดูแลการจัดหาพลังงานที่อาจจะต่ำเกินไปสำหรับความมั่นคงห่วง

หลีกเลี่ยงการใช้ตัวเก็บประจุแทนทาลัมทำไม?
จากสิ่งที่ฉันสามารถหาเหล่านี้เป็นเหตุผลหลักที่จะหลีกเลี่ยงการเก็บประจุแทนทาลัมในการออกแบบของคุณ:

ทางการเงิน:
ตัวเก็บประจุแทนทาลัมที่ค่อนข้างมีราคาแพงแม้ในขณะที่อุปสงค์และอุปทานมีความสมดุล ไม่ยาวเกินไปแล้วราคาไปบนท้องฟ้าสูงเนื่องจากขาดแคลนวัตถุดิบ

ความน่าเชื่อถือ:
มีรายงานจำนวนมากของตัวเก็บประจุแทนทาลัมธรรมชาติ combusting มี ผมยังไม่ได้อ่านเรื่องนี้เพิ่มเติมใด ๆ แต่ฉันจะเอามันสมาชิกบางฟอรั่มสามารถอธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับเรื่องนี้

จริยธรรม:
เนื่องจากบางส่วนของแร่แทนทาลัมที่สำคัญ (columbite-Tantalite / coltan) เหมืองที่ตั้งอยู่ในโซนความขัดแย้ง (เช่นสาธารณรัฐประชาธิปไตยคองโก) ดังนั้นหนึ่งสามารถยืนยันแทนทาลัมที่เป็นแร่ขัดแย้ง ผมไม่แน่ใจว่าสิ่งที่ขอบเขตที่ยังคงนับวันที่มีการทำเหมืองแร่ที่สำคัญอื่น ๆ ในโลกมากเกินไป
แทนทาลัมเป็นโลหะหนักและเป็นเช่นที่เป็นพิษและไม่ดีจริงๆสำหรับสภาพแวดล้อม ฉันไม่พบกระดาษโดย AVX ที่กล่าวถึง 'สีเขียว' เทคโนโลยีแทนทาลัมแม้ว่า

ทางเลือกในการเก็บประจุแทนทาลัมและข้อดีและข้อเสีย?
หมวกไนโอเบียม
นอกเหนือจากการถูกกล่าวถึงฉันยังไม่ได้สามารถที่จะหาข้อมูลที่เป็นประโยชน์เลยนอกเหนือจากที่มีมากขึ้นแร่ไนโอเบียมใช้ได้ซึ่งจะทำให้ไนโอเบียม caps ราคาถูก บนมืออื่น ๆ Coltan ยังใช้สำหรับการทำเหมืองแร่ไนโอเบียมดังนั้นอาจโต้แย้งความขัดแย้งอาจจะใช้ที่นี่ด้วยหรือไม่

(เปียก) อลูมิเนียม Electrolytic caps (Elco)
เฉพาะต่ำ ESR Elcos สามารถนำมาใช้ ค่าขนาดใหญ่, ขนาดใหญ่คะแนนระลอกขนาดใหญ่การจัดอันดับแรงดันไฟฟ้าที่เป็นประโยชน์บางอย่าง ผมต้องยอมรับว่าที่ฉันรู้ว่าฉันไม่ได้เห็น SMT Elcos มากนอกเกียร์ของผู้บริโภค ว่าฉันพลาดอะไร?

Polymer (ของแข็ง) ฝาอลูมิเนียม
ใช้เป็น in-หรือผลลัพธ์หมวกบายพาสใน SMPSs ค่าขนาดใหญ่ใช้ได้เฉพาะในการจัดอันดับแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็ก ผมไม่ทราบว่าเท่าใดเหล่านี้จะต้อง derated แม้ว่า กรุณาปรับแต่งในถ้าคุณรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับชนิดของหมวกนี้

หมวกเซรามิก Monolytic
การจัดอันดับขนาดใหญ่แรงดันไฟฟ้า derating ขนาดเล็กและสูงกว่ากระแสกระเพื่อมอยู่ในหมู่ผลประโยชน์ของตนเมื่อเทียบกับหมวกแทนทาลัม ตั้งแต่ ESR ต่ำกว่ามากความต้านทานภายนอกขนาดเล็กอาจมีความจำเป็นเพื่อความมั่นคงห่วงในการออกแบบ SMPS

แหล่งที่มา
นี่คือบางส่วนของข้อมูลที่ผมพบ มีจำนวนมากที่จะพบเป็นและคุณจะต้องร่อนที่จะได้รับข้อมูลที่คุณต้องการมากเกินไป ผมรวมปีของการเผยแพร่เมื่อมีตั้งแต่ไม่กี่ปีในอุตสาหกรรมของเราหมายถึงจำนวนมากของการเปลี่ยนแปลง

 

------

ความคิดเห็นของฉันที่มันจะมีก็ยังคงเป็นความอัปยศที่แข็งแกร่งจาก 1980 ของ - 1990 ของที่บิตที่ไม่มีที่สิ้นสุดของเกียร์ทดสอบยอมจำนนกับแทนทาลัม shorting ออกรถไฟอุปทานหรือแย่ลงด้วยบิตสุดท้ายของเกียร์ทดสอบฉันซ่อมแซมมีมากกว่า 30 shorted แทนทาลัมที่ไหน พวกเขาใช้พวกเขาสำหรับ decoupling ที่บางค่าที่ต่ำพอเซรามิกที่จะได้รับใช้ (เป็นสวิทช์ จำกัด โหมดปัจจุบันที่จะให้ขอบชั้นนำเชิงลบหากมันถูกขับรถขนาดใหญ่เกินไปของภาระซึ่งน่าจะส่งผลในการเป่าหนึ่งหลังจากที่อื่น.)

ในกรณีที่ว่าเกือบทั้งหมดของพวกเขาที่แทนที่ด้วยไฟฟ้าในแบบคู่ขนานกับเซรามิก (ตรรกะความเร็วสูง) หรือเซรามิกธรรมดาของมันเองและแม้ว่าฉันไม่ได้หายไปและผ่านการทดสอบการตอบสนองชั่วคราวของคณะกรรมการของมันอย่างมีความสุขในการทำงาน .

------

Tantalams ที่ดี เราได้ใช้พวกเขาในผลิตภัณฑ์ของเรามานานกว่า 30 ปีและวันที่ไม่เคยมีความล้มเหลวด้านการอย่างใดอย่างหนึ่งโดยไม่ต้องมีความผิดที่รุนแรงอย่างอื่นที่เกิดขึ้นกับตัวเครื่อง ใช่มันเหลือมลทินจากสมัยโบราณกาล เมื่อคนไม่ได้ตั้งใจจะติดตั้งพวกเขาย้อนกลับไปในวงจรความต้านทานต่ำพวกเขาจะระเบิดด้วยลูกบอลดับเพลิงขนาดเล็ก จริงๆแล้วพวกเขาให้ตรงกับไฟฟ้าที่ดี ฉันยังไม่เคยเห็นหนึ่งรั่วไหลเมื่อได้รับการออกแบบอย่างถูกต้องด้วย Ye ใช้ประมาณ 6 ในทุกหนึ่งเดียวของบอร์ดของเราและมียอดขายจากการ 1500 3000 ปีของพวกเขาให้มากที่สุดในปีที่ผ่านมา 30 สำหรับเรื่องของค่าใช้จ่าย แต่เรา จำกัด การใช้งานของพวกเขาของเราที่จะใช้งานภายใต้โวลต์และ 35 10 uF ดังกล่าวข้างต้นว่าแอตทริบิวต์ของพวกเขามีกฎหมายของผลตอบแทนลดลง anyways

------

Tantalums มีพื้นระเบิดรอที่จะไปปิด สันดาปเชื้อเพลิง + คุณจะต้องควบคุมอัตราของกระแสไฟฟ้าที่ไหลเข้าไปในพวกเขาหรือพวกเขาอาจจุดชนวน ย้อนกลับการติดตั้งยังถามปัญหา พวกเขาจะเผาไหม้ขวาผ่านคณะกรรมการหรือระเบิดในหน้าของคุณ (ทั้งที่เกิดขึ้นกับผมและมันก็ไม่ใช่ความผิดของฉัน) นอกจากนั้นวัตถุดิบที่พบในสถานที่ที่ธรรมชาติจะได้รับการเก็บรักษาไว้

ปัจจุบันมีจริงๆเหตุผลที่จะใช้หมวกแทนทาลัมไม่มี

-------

ทั้งหมดไฟฟ้าประจุจะมีการขึ้นรูปและตนเองตนเองซ่อมชั้นอิเล็กทริก

ปัญหาเกี่ยวกับการ tantalums คือถ้ามากเกินไปในปัจจุบันได้รับอนุญาตให้ไหลผ่านความผิดในฉนวนความร้อนที่มีการแปลอาจทำให้เกิดความเสียหายมากขึ้นไม่ได้ซ่อมแซม ความเสียหายที่อาจทำให้เกิดความร้อนอย่างรวดเร็วและหนีภัยพิบัติล้มเหลว

สำหรับเหตุผลที่จะไม่ฉลาดที่จะใช้ tantalums ในวงจรความต้านทานต่ำซึ่งสามารถมาจำนวนมากในปัจจุบันและฉลาดที่จะมากดูถูกแรงดันไฟฟ้าของพวกเขาถ้าคุณต้อง ผู้ผลิตบางรายขอแนะนำให้เพิ่มต้านทานชุดที่จะ จำกัด ในปัจจุบันซึ่งทำให้ ESR ต่ำของพวกเขาค่อนข้างไม่มีจุดหมาย

-------

แทนทาลัมที่เป็นจริงที่ใช้เฉพาะที่คุณจำเป็นต้องมีขนาดเล็กพิเศษและการจัดอันดับแรงดันไฟฟ้าเป็นสิ่งที่ไม่เคยจะเกินและสถานที่ที่คุณไม่เคยใช้แรงดันย้อนกลับไปยังพวกเขาไม่ว่าในเวลาสั้น ๆ คุณไม่จำเป็นต้อง จำกัด อำนาจใส่ในพวกเขา แต่ถ้าคุณ derate แรงดันพอที่พวกเขามีกำลังการผลิตปัจจุบันสูงมาก

ฉันแทนที่ด้วยไฟฟ้า 1000uF 16V ในการจัดหาพลังงานของคอมพิวเตอร์ของฉันเมื่อมี 10uF 25V หน่วยเปียกกระสุนแทนทาลัมที่ผมจำเป็นต้องใช้ตัวเก็บประจุและนี่เป็นเพียงคนเดียวที่จะถึงมือ ทำงานได้ดีสำหรับปีหลังจากนั้นแม้ว่าในปัจจุบันในหมวกมีขนาดใหญ่ ระลอกคลื่นต่ำกว่าสิ่งที่ตัวเก็บประจุเดิมมี นี่คือตัวกรองเอาท์พุท LC บนรถไฟ 5V ที่เดิมก็โผล่ด้านบน

SMD ตัวเก็บประจุแทนทาลัม

แทนทาลัมตัวเก็บประจุ
เกี่ยวกับ tantalumcaps