揭片式钽电容器加电470UF 6.3V测试时的失效之“谜”

凡大量利用过片式钽电容器的电子工程人员,大概都遇到过这样的现象; 利用的片式钽电容器在测试和筛选时机能及格,可是,安装上板后举办加电测试时却不绝呈现击穿短路的产物.

呈现此现象的原因简朴阐明有二;

1.利用的片式钽电容器机能存在严重的质量缺陷;

由于片式钽电容器是一个通用元器件,它可以利用到各类电子电路中作为滤波或瞬时放电电源,对付用途差异的电路,整机供电功率不同很是大,电路中的电信号强度不同甚至可以到达百倍以上,譬喻手机上利用的片式钽电容器和大功率电源上利用滤波电容器和放电电容器.由于它们的利用条件差异,因此,国度尺度必需包围所有的利用条件要求,因此,对电容器靠得住性起抉择浸染的泄电流指标就放的很宽; 泄电流只要满意K≤0.01CR×UR[CR是额定容量,UR是额定电压],一般环境下,在利用电池供电的功率较低的小我私家用电子产物上就不会呈现问题,而在功率较大的电子整机上利用,满意上述指标又基础不能担保靠得住性.

因此,按照电路供电功率和靠得住性利用条件差异,必需选择靠得住性差异的片式钽电容器. 出格是军用电子电路,甚至必需思量到电容器的鲁棒性如何.

本文阐明的前提是你必需选择正确的,质量不存在问题的片式钽电容器. 对付因为选用质量不高的片式钽电容器引起的妨碍不再举办阐明.

2.质量不存在问题的片失钽电容器为什么在加电测试时仍然有大概呈现击穿短路的问题?

造成此问题的原因如下;

2.1.外接电源举办加电测试时的回路电阻过低,导致测试加电的瞬间浪涌电压和浪涌电流过大,电容器上实际遭受了远远高出容许值的过压攻击和过流攻击.

必需重视的是,在加电测试时,由于回路电阻过低而导致浪涌过高与电路单独实际事情时,电容器的事情条件完全差异.

此类电路根基上是开关电源电路[也叫DC-DC电路].我们的许多用户对此类低阻抗电路的电信号特征相识的不足或认识不清楚;因此,在选择电容器规格时,没有思量到在开关的瞬间,电路中会呈现一个一连时间极短[小于1微秒],能量密度极高的电压和电流脉冲.此脉冲的瞬间电压可以到达稳态电压的2-10倍,电流可以瞬间到达稳态电流的十倍以上.

因此,在电容器的额定电压选择上偏低,有时候容量也不足.导致电容器在加电测试时瞬间过压过流而失效.

在电容器正常事情时,电源往往由单独供电的电池构成,因此,开关的瞬间加在电容器上的电压很是不变,电流也比家产电网小许多,加之电路中一般都要加装抑制浪涌的掩护电路,所以,实际利用时不会存在加电测试时的过压和过流现象.

有些工程师认为,只有颠末不限流的家产电网的大功率开机测试,才气担保电路在实际事情时的靠得住性到达要求;而依我看,这样的认识很是错误,甚至非常有害.原因如下;

1.不加掩护电阻的大功率电源送电测试会发生过高的浪涌电压,此浪涌电压会瞬间远高出电容器的实际耐压,此点请电路设计者必需必需认识很是到位,不要再因为本身认识错误而导致电路担当过压和过流攻击,导致总的靠得住性下降.

举办鲁棒性测试有许多要领,公道的尝试要领必需仔细选择,不公道的尝试和检讨实际上有大概导致元件靠得住性反而受损.任何一只片式钽电容器它可以安详遭受的极限直流离涌电流见下式;

I=UR/1+ESR

上式中,I是某只片式钽电容器容许遭受的极限直流电流.UR是该只产物的额定电压.1是指该电路的回路电阻.ESR是该只产物的实际等效串联电阻.

从上式中可以获得如下结论;

1.任何一只片式钽电容器的可以安详遭受的直流离涌电流都差异;额定电压越高的产物可以遭受更大的直流离涌电流.

2.ESR越低的产物可以安详遭受的直流离涌电流越高.而容量越大的产物ESR越低.因此,在思量靠得住性时,容量大的产物不仅可以拥有更大的输出功率,并且靠得住性更高.

3.回路电阻越大,电容器上就可以遭受更高的浪涌电流攻击,反过来领略;回路电阻越高,通过电容器的过高浪涌就会被抑制.领略此点很是重要.

按照以上阐明,可知道为了制止片式钽电容器在加电测试时呈现溘然失效,必需留意如下几点;

1.利用家产外接电源举办加电测试时,必需思量被加电电路容许的最大直流离涌遭受本领.某电路可以遭受的安详最大浪涌电流必需以电路中某只元件的最大容许值为限. 充放电电路中的最大峰值放电电流不能高出某元件的最大容许值的50%. 家产外接电源的过大浪涌峰值电压电流必需通过阻值符合的电阻举办限流.