钽电容器使用指导
基础特征
1.电容量以标称电容量C n表示,单位为uF,为避免电源频率的影响,使用100Hz或120Hz 并采用串联等效电路测量,标准测量电压为U_=
2.20-1.0V(有效值)或更低,测量温度为25℃,允许15℃~35℃范围内变动。
2.电容量允许偏差
表示与标称电容量值的允许差异
用符号表示为:K:±10%,M:±20%Q:-10%~+30%
3.损耗角正切值tgδ
由于电容器的结构存在电阻,在春联等效电路是可以用电器对频率的响应Xc=1/2πfc和等效串联电阻ESR来表示损耗,即tgδ=ESR/Xc
损耗角正切值是在0.5VAC120Hz下测试算成百分比
4.额定电压
表示为可连续施加在电容器上的最大DC电压。
用V R或V R表示,单位:伏(V)。
5.漏电流
漏电流测量须连接1KΩ电阻,施加额定电压5min读数,标准漏电流是不大于容量乘以额定电压再乘以一个常数。
6.等效串联电阻
串联等效电阻是电容器在串联等效回路中所测得的电阻,测量频率为100KHz。
7.使用温度范围
使用温度范围-55℃~125℃,额定电压下最大使用温度为+85℃,大于85℃时最大允许施加电压是类别电压,在各型号说明书另有规定。
类别电压约为额定电压的0.65倍。
使用说明
1.使用电压
电容器的故障受使用电压和额定电压的比率影响很大,设计实际电路时,请考虑到所有要求的可靠性,适当降低电压。
使用低阻抗电路时(尤其开关电源中的滤波电容器),请将使用电压设定在额定电压的1/3以下,使用其他电路时,请将使用电压设立在额定电压的2/3以下。
在低阻抗电路中电容器并联使用时,将增加直流浪涌电流失效的危险,同时请注意并联电容器中储存的电荷,通过其他电容器放电。
钽电容器在电路中,应控制瞬间大电流对电容器的冲击,建议串联电阻以缓解这种冲击。
请将3Ω/V以上的保护电阻器串联在电容器上,以限制电流在300mA以下。
无法插入保护电阻时,请使用1/3额定电压以下作为工作电压。
2.反向电压
固体钽电容器为极性电容器,一般不允许加反向电压,不得已的情况下,允许在短时间内施加小量的反向电压,其值为2.5℃时不大于10%U R或1V(取小者)。
如果长期在有反向电压请先用双极性电容器。
CA30型、CA35型等非固体钽电容器不能承受反向电压,在测量过程中如不慎使用钽电容器承受了不应有的反向电压,则该电容器报废处理,即使各参数当时测试仍然合格。
禁止使用万用表电阻档对钽电容器或其本身进行不分极性的电阻测试。
3.失效率的影响因素
实际所加钽电容两端的电压越低于额定电压,钽电容器的失效也越低。
钽电容器的失效率在85℃额定电压下最大允许负载条件下评定的,在实际电路中,往往存在电压或电流的峰值冲击及纹波电流,为了使钽电容器使用具有高可靠性,推荐使用电压为额定电压的1/2.对于大于85℃环境条件下,要以类别电压为基准,进行降压设计,类别电压约为额定电压的0.65倍。
影响失效的另一因素是接在电容器上的串联电阻,在电路中通电容器串联的电阻越大,失效率也就越低。
失效率等级:2.0%/1000h表示为L;1.0%/1000h表示为M;0.1%/1000h表示为P;0.01%/1000h 表示为R;0.001%/1000h表示为S
4.纹波电流
直流偏压与交流分压峰值之和不得超过电容器的额定电压。
交流负峰值与直流偏压之和不得超过电容器所允许的反向电压值。
纹波电流流经电容器产生有功率损耗,导致产品自身温度增加致使热击穿概率增大,有必要在电路中对纹波电流或电容器允许功率损耗进行限制。
各种非固体钽电容器按壳号允许最大纹波电流的有效值(+85℃40KHz0.66U R)见表1,在不同的使用电压,频率下纹波电流系数参见表2。
5.使用环境温度
请在电容器的规定使用温度范围内使用。
使用温度超过85℃,请以降额电压作为使用电压。
温度特性是钽电容器的主要电气特性之一,所以当使用温度变化显著时,请在其使用温度的上、下限确认电路特性。
6.可靠性
钽电容器的失效率根据其使用条件(环境温度、施加电压、电路电阻、使用电路等)的不同而不同,所以,请在充分研讨使用条件后选择适当产品。
1)一般设计电容器时,以在85℃下连续施加额定电压1000小时的失效率为基准,在实际电路中往往存在防止电压或电流的峰值冲击及波纹电流或其它意外冲击问题,所以设计使用中的降额设计是必要的,建议一般降额至65%UR(额定电压)以下。
2)适用于重视安全设备时,为防止在使用中发生短、开路灯现象。
设计时请充分注意以下几点,去报安全性:
3)飞固体电解质钽电容器用pH试纸检漏前充分放电,否则会由于电容器极间电荷影响,正电荷使试纸中的OH-失去电荷,导致水中H+过剩可能导致试纸变色而导致误判漏液。
安装
将电容器安装在印刷电路板上时,如受到过大的机械冲击或热冲击等负荷,将引起电气特性恶劣、开路、短路等,故请在确认实际安装条件后使用
1.使用、测量
1)请注意使用时不要施加过大外力,使电容器的本体或引线端子的电镀层剥落受伤。
2)落下或层安装过一次的电容请勿再次使用。
3)电容器的引线(包括片式钽电容器的引出端),在测量、使用过程中注意避免与徒手直接接触,以免汗渍、油渍等污染引起可焊性不良
2.电路板清洗
清洗电路板时请在除去焊接时使用的助焊剂的同时,迅速除去酸、碱等,不可使其残留,清洗时温度应在50℃以下,超声波、蒸汽浸渍等合计时间应在5min以内。
另外请注意,根据超声波清洗的条件不同,会引起端子折断。
3.焊接
使用烙铁(30W以下)时,洛铁尖端的温度在350℃以下,使用时间应在4s之内,并注意烙铁尖不要碰到电容器本体。
片式钽电容器,无论是手工焊还是再流焊,都应避免使用活性高、酸性抢的助焊剂,以免清洗不净后渗透、腐蚀和扩散而影响其可靠性。
根据电路板的种类,大小、元件的安装密度不同,对元件施加的温度也不同
片型钽电容器可以使用射流法或反射法,单请在下列条件下使用
使用环境与储存
1.请勿在以下环境下使用
电容器直接触水、盐水、油等环境
阳光直射电容器的环境
处于高温、高湿状态、电容器表面发生结霜的环境
电容器接触各种活性气体的环境
有酸或碱的环境
有高频电磁感应的环境
有过度振动或冲击的环境
2.保养、检点
用检测仪器等检查电容器的端子时,请事先确认检测仪器的电位和极性,如经电容器施加反向电压时,将引起短路,此外,通电中接触电极进行检查时,请勿接触其它元件的端子,并勿使容器弯曲
3.发生故障时
通电后如出现恶臭或冒烟,请立即切断电源。
燃烧时,请勿将手和脸接近,电容器短路时,将出现包封树脂冒烟,钽元件着火等情况
4.储存
原则上,保管期限为制造后10年(可焊性除外)
请将电容器在捆包的状态下报关,勿暴露在直射阳光或尘埃中,尤其是请能再常温(-10℃~40℃),常湿(80%RH以下)的环境中保管。
如长期放置在高温、高湿的环境中,将使端子可焊性下降,同时将使电容器的性能也降低。
产品表示说明。