AVX鉭電容器 的毛病形式的討論底子包括兩方面：規(guī)范二氧化錳負極類型和新導電聚合物(CP)類型。規(guī)范鉭電容器在正常作業(yè)形式下，由于電脈沖和電壓水平，使溝道（通 道）中電導添加，而導致電擊穿。這會導致隨后的熱擊穿，將電容器擊毀。在相反形式下，咱們現(xiàn)已通報過：在相對低的電壓水平下，焦耳熱會引起導電添加，然后 觸發(fā)熱擊穿。終究導致反饋循環(huán)，包括：溫度-電導 -電流-焦耳熱，終究形成電擊穿。這兩種擊穿形式具有隨機特征，很難提前定位。相關于規(guī)范鉭電容器而言，導電聚合物（CP）電容器則顯現(xiàn)了稍微不同的電流 導電機理。導電聚合物的介質擊穿近似于雪崩擊穿和場致發(fā)射擊穿。是由于兩電極之間的引力，電化學衰變，枝狀結晶組織等原因導致的機電坍塌。可是，也呈現(xiàn)了 某些負極膜發(fā)生自愈現(xiàn)象陳述。這可能源于膜蒸騰，碳化和再氧化進程。但并非所有的電容器擊穿會導致自愈現(xiàn)象或開路狀態(tài)。可能也會呈現(xiàn)短路狀況。
咱們關于介質擊穿的研討意在找出能夠對這種現(xiàn)象加以描述的底子參數(shù)系列，及其與終究產(chǎn)品的質量和可靠性之間的聯(lián)系。底子上，介質擊穿可由一系列的物理進程 發(fā)生：焦耳熱引起電導添加，然后導致熱擊穿；雪崩擊穿和場致發(fā)射擊穿；兩電極之間的引力，電化學衰變，枝狀結晶組織等原因導致的機電坍塌 等等。介質擊穿導致絕緣體和南北極的擊毀，主要由于熔化和蒸騰和有時隨后發(fā)生熱逃逸。為把握鉭MIS（金屬-絕緣體-半導體）異晶結構的更大都據(jù)和找到與介 質擊穿之間的聯(lián)系，咱們研討在兩中形式下的電流/電壓依靠作業(yè)參數(shù)（在正常形式下，鉭電極被施加正偏壓；在相反形式下，鉭電極被施加負偏壓）。AVX代理商
擊穿擊毀不僅源于突發(fā)的擊穿狀況，而且由于隨后的電流流動，然后使擊穿的來源和動力難于解釋。
當自愈狀況呈現(xiàn)時會呈現(xiàn)一些特殊現(xiàn)象。在某些 狀況中，薄弱點和體擊穿面積能夠削減。在試驗室試驗中，熱擊穿能夠被測量，而元件裝置不被毀壞；電擊穿能夠被觀測到，而只呈現(xiàn)最小的損壞。輔佐自愈進程也 能夠被推導出；氧元素可從二氧化錳負極中釋放出來，允許鉭二氧化物的再生或消除電子陷阱（類似于陽極化處理或鈍化進程），使在介質層中的薄弱點削減。
根據(jù)陳述，導電聚合物材料有兩種自愈途徑。第一個理論基于蒸騰進程。聚合物的熔化和蒸騰溫度相當?shù)汀Ｈ珉娏麇e誤足以使聚合物加熱，則其可蒸騰和消除去其與該處的聯(lián)系。
自愈的第二個理論則以為當導電聚合物在毛病處被加熱時，聚合物吸收氧元素，然后形成一個高電阻帽，封住了電流向該毛病處的通路，與二氧化錳 MnO2 的自愈方法大致相同。
介質層的擊穿進程并不十分確定。咱們的薄氧化膜試驗表明電擊穿并不在施加電場的定義值準確（高）時呈現(xiàn)。擊穿進程是隨機進程的結果，終究的擊穿個案，大都狀況下都為獨立事件。
片式鉭電容器最常用的電路是電源電路的前級濾波和輸出端的二級濾波.別的,也能夠并聯(lián)運用在退藕電路以消除寄生電容造成的雜波干擾. 有時候,大容量的片式鉭電容器也能夠運用在脈沖充放電電路中作為二級瞬時補償電源. 一些阻抗特別低的產(chǎn)品也能夠運用在大規(guī)模集成電路的前級濾波上,以確保大規(guī)模集成電路運用中不由于溝通紋波過高而發(fā)熱量太大死機.
由于不同電路中的電路參數(shù)不同很大,不同規(guī)格的片式鉭電容器的參數(shù)指標不同,因而,在電路規(guī)劃選型時,有必要確保電路參數(shù)要求和電容器的參數(shù)配合合適.不然,徹底有可能呈現(xiàn)由于電容器參數(shù)和電路參數(shù)不匹配導致的失效和電路毛病.
最常見的運用毛病如下;
1.作業(yè)頻率和電容器類型不配套;
在甚高頻電路,由于電路作業(yè)頻率高會導致電容器的感抗添加而容量下降,因而,有必要運用感抗和阻抗ESR十分低的疊層陶瓷電容器[MLCC].相同,在中低頻率濾波電路運用,就有必要運用片式鉭電容器,由于MLCC在低頻率下濾波效果就很差. 合適的作業(yè)頻率和電容器阻抗及容量變化上存在如下數(shù)學聯(lián)系;
ESR=1/2πfc
ESR就是電容器的等效串聯(lián)電阻.
π圓周率3.14
f是電路作業(yè)頻率
C是電容器的容量
不同品種電容器的自有ESR不同十分大,根據(jù)上面的公式能夠推導出這樣的定論;不同品種的電容器由于ESR不同而適合于不同頻率的濾波電路.不單是體積和體積容量比大小的問題.因而,您有必要根據(jù)電路中的需要過濾掉的紋波的頻率來挑選阻抗ESR在不同規(guī)模的電容器,容量挑選只考慮信號響應速度的快慢要求即可.不然,濾波效果就不能到達規(guī)劃要求.
電容器的等效串聯(lián)電阻ESR和容量乃至電容器品種挑選不合適, 濾波效果就會很差,濾波后電路中就會仍然存在不同頻率的溝通雜波干擾信號. 因而,運用在濾波電路中的電容器,由于挑選了頻率特性不合適的電容器,濾波功能就不能到達要求.一句話;運用在濾波電路中的電容器,有必要首要考慮電容器的頻率特性是否和電路中的需要過濾掉的溝通雜波頻率相符.由于運用的電容器頻率特性不合適,濾波電路呈現(xiàn)毛病,實際上是一種低層次的技術失誤.這要求電路規(guī)劃者有必要對各類電子元件的不同參數(shù)特點有個底子的了解.千萬不要在對此了解不行時試驗性地完結電路規(guī)劃,到呈現(xiàn)問題時再去找其它的原因.
2. 作業(yè)電壓和額外電壓份額挑選不合適;
許多電容器運用者只是簡略地根據(jù)用戶提供的運用手冊說明,把片式鉭電容器的運用電壓規(guī)劃到額外電壓的50%,乃至到60-70%,當呈現(xiàn)失效時簡略地給電容器供貨商科罪. 殊不知,電容器生產(chǎn)商提供給你的運用電壓挑選在50-70%是指每伏特電壓有3歐姆維護電阻的狀況下的運用或試驗條件. 關于片式鉭電容器運用的濾波電路,由于回路電阻十分低[這是電源模塊的輸出功率和輸出紋波要求下有必要遵守的電路條件],在開機的瞬間由于場效應現(xiàn)象,電路中會呈現(xiàn)一個納秒級的電壓和電流脈沖.此脈沖對電路中的元件的可靠性損壞巨大;它瞬間就能夠導致實際加在電容器上的電壓和電流遠超越容許值,因而,假如運用在濾波電路中的電容器運用電壓到達50%乃至更高,電容器的失功率就十分高.底子上是不可避免的. 此脈沖對電子元件損壞性最大的點還不只是發(fā)生在電容器上,更風險的是它會導致底子不能接受過高電壓和電流的大規(guī)模集成電路會瞬間焚毀.
運用在此類電路的片式鉭電容器,為了避免瞬間過壓過流,有必要根據(jù)電源模塊的回路阻抗高低進行大幅度降額,一般的要求是作業(yè)電壓有必要降額到額外電壓的1/3才能夠確保可靠性.
假如片式鉭電容器運用在輸入電壓和電流安穩(wěn)的脈沖放電電路作為功率補償用,那么,運用電壓就能夠到達額外電壓的50%,乃至60%都能夠安全運用.可是,有必要注意電容器的電容量和需要的輸出功率之間的配合有必要足夠.不然會呈現(xiàn)掉電現(xiàn)象.
別的,運用在此類電路的電容器上究竟能夠安全接受多高的峰值直流電流沖擊,有必要根據(jù)下式核算得出;
I=UR/1+ESR
I;電容器能夠接受的最大直溜電流
UR;電容器的額外電壓
1;電路中的回路電阻
ESR;該電容器的等效串聯(lián)電阻
從上式中能夠得出; 假如該電路運用的電容器的容量偏低,阻抗偏大,會導致電容器在超越容許的大電流沖擊下發(fā)熱失效.
究竟該運用多大容量的電容器,能夠參考我的別的一篇博文[輸出電流和容量匹配核算].
假如放電功率較大,放電頻率較高,那么需要降額的幅度更大.
此類電路中的失效問題,例如開機時的爆破短路現(xiàn)象,大都都是由于電路規(guī)劃者不清楚濾波電路和放電電路的信號特點存在十分大的不同,因而,不分電路類型,通通規(guī)定降額多少的做法是十分缺少科學根據(jù)的自殺行為.
此類失效是最常見的低層次失效.
3.維護電路規(guī)劃上的缺憾導致的失效;
由于低阻抗電路在開機的瞬間會發(fā)生一個強度極高的脈沖,而且此脈沖十分簡單導致電容器及集成電路和其它功率性器材瞬間失效,因而,最先進的做法是在電路的輸入端加裝一個軟啟動電路[也叫延時電路或維護電路],詳細的電路請參考我的博文[開關電路的可靠性維護規(guī)劃].
風險的是常常有人問我,我的電路現(xiàn)已加裝了保險絲,而且有過載維護,為什么還呈現(xiàn)失效?
過載維護起效果的前提是電路中呈現(xiàn)短路現(xiàn)象,大電流發(fā)生現(xiàn)已到達秒極以上. 保險絲的效果與此類同,只是一個能夠馬上手動康復,一個有必要替換.它們起效果的條件是電路中現(xiàn)已發(fā)生很大的電流而且相對時間較長,關于發(fā)生時間只是納秒級的脈沖,它們底子來不及起效果,脈沖就現(xiàn)已進入后續(xù)電路.關于后續(xù)的控制電路中的元件的可靠性損壞底子不起任何維護效果.
因而,開關電源電路[簡稱為低阻抗電路]的可靠性維護規(guī)劃有必要有規(guī)劃合適的軟啟動電路來實現(xiàn).沒有此電路的電容器和集成電路十分簡單損壞,可靠性也低的多.
作為電路規(guī)劃者,此電路的規(guī)劃水平現(xiàn)已能夠體現(xiàn)出規(guī)劃者的規(guī)劃水平高低.由于它對電路的可靠性至關重要.
