產品應用

鉭質電容器


何謂鉭質電容器(Tantalum electrolytic capacitor)

鉭質電容器是電解電容的一種,其中以鉭金屬(鉭芯)為陽極,外圍有絕緣氧化物作為介電質,外層有液態或是固態電解質為陰極。因為鉭質電容器的介電層很薄,而且電容率較高,因此鉭質電容器的單位體積電容值可以比傳統電容器及其他電解電容要高,其重量也可以比較輕。

鉭質電容,使用金屬鉭做介質,不像普通電解電容那樣使用電解液,鉭電容不需像普通電解電容那樣使用鍍了鋁膜的電容紙繞制,本身幾乎沒有電感,但這也限制了它的容量。此外,由於鉭電容內部沒有電解液,很適合在高溫下工作。並且具有獨特自癒性能,保證了其長壽命和可靠性的優勢。固體鉭電容器電氣特性優良,工作溫度範圍寬,而且形式多樣,體積效率優異,具有其獨特的特徵:鉭電容器的工作介質是在鉭金屬表面生成的一層極薄的五氧化二鉭膜。此層氧化膜介質與組成電容器的一端極結合成一個整體,不能單獨存在。因此單位體積內具有非常高的工作電場強度,所具有的電容量特別大,即單位電容量比非常高,因此特別適宜於小型化。

一.主要特性與注意事項:

  1. 鉭電容的性能優異,鉭電容器具有非常高的工作電場強度,並較任何類型電容器都大,以此保證它的小型化,是電容器中體積小而又能達到較大電容量的產品,在電源濾波、交流旁路等應用上的絕佳選擇。
  2. 鉭電容的特性,鉭電容器具有單向導電性,即所謂有“極性”,套用時應按電源的正、負方向接入電流,電容器的陽極(正極)接電源“+”極,陰極(負極)接電源的“-”極如果接錯,不僅電容器發揮不了作用,而且漏電流很大,短時間內芯子就會發熱,破壞氧化膜隨即失效。
  3. 在鉭電容器工作過程中,具有自動修補或隔絕氧化膜中的疵點所在的性能,使氧化膜介質隨時得到加固和恢復其應有的絕緣能力,而不致遭到連續的累積性破壞。這種獨特自癒性能,保證了其長壽命和可靠性的優勢。
  4. 鉭電容器具有儲藏電量、進行充放電等性能,主要套用於濾波、能量貯存與轉換,耦合與退耦以及作時間常數元件等。在套用中要注意其性能特點,正確使用會有助於充分發揮其功能,其中如考慮產品工作環境及其發熱溫度,以及採取降額使用等必要措施,如果使用不當會影響產品的工作壽命。
 

二.鉭電容分類:

  1. 二氧化錳鉭电容(MnO2 Tantalum Capacitors)
  2. 聚合物鉭电容(Polymer Tantalum Capacitors)
  3. 液態鉭电容(Wet Tantalum Capacitors)
 

三.結構圖示:

 

四. 產品的優缺點:

A)優點:

  1. 體積小.
  2. 使用溫度範圍寬,耐高溫.
  3. 壽命長,絕緣電阻高,漏電流小.
  4. 容量誤差小.
  5. 等效串聯電阻小(ESR),高頻性能好.

B)缺點:

  1. 鉭屬於衝突礦產,因此鉭質電容器會較同規格的鋁電解電容器要貴許多。
  2. 耐電壓不夠高.
  3. 耐電流小.
 

五.產品應用:

  • Data Storage- Enterprise Solid State Drive (SSD)
  • Data Processing- Servers/Network Infrastructure
  • Data Transmission- 5G Base Station
  • 5G Base Station Power Supply
  • Data Transmission- Small Cell
  • Data Transition- Communication Modules- IoT Nodes
  • Autonomous Driving
  • ADAS
  • T-Box
  • Telecom
  • Satellite and Rocket (Commercial)