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电解电容和钽电容各有什么特点?

时间:2020-04-07 点击:0

电解电容和钽电容在电路设计中应用的很广泛,这两种常用的电容有哪些特点,它们各自有什么优势和缺点呢?在电路设计时要如何选择呢?下面我们从耐压值,频率特性,等效串联电阻,温度特性,价格和故障模式等六个方面对它们进行分析。  

铝电解电容和钽电容

常见的铝电解电容是用纸隔开铝箔电极,再进行卷绕,外面套上铝壳体,内部有电解液。而钽  电容是由钽金属为主要材料制成的,内部是固体的,没有电解液。所以在相同电容值的情况下,铝电解电容的体积会比钽电容大。

电解电容耐压值

电解电容可以做到比较高的耐压值,常见的电解电容有400V以上的,比如开关电源中对整流后的直流脉动信号进行滤波的电容。而钽电容很难做到耐高压的,一般工作电压在10V左右,高的有16V的,再高的就很少见,特别低大容量的,耐压做的更低,一般470UF最高的也就35V耐压,还是军工企业定制的,民用产品中很少用到。

频率特性

电解电容工作频率很低,一般1KHZ以下,表现比较好,频率高以后表现出的ESR很高,而钽电容则高频特性比较好,频率范围覆盖电解电容。

钽电容等效串联电阻(ESR)

理想的电容应该是没有等效串联电阻的,即ESR=0,完全表现出容性,但实际人工制造的电容都会有一定的ESR值。铝电解电容ESR(等效串联电阻)比较大,有的甚至可以达到欧姆级别,钽电容ESR很小,一般会小于100毫欧。有时出于成本考虑,在电路中某位置会用两个低价格的电解电容并联,以减小电容的ESR值,如果使用一个ESR很小的钽电容,则成本可能会高出两个铝电解电容很多。

温度特性

铝电解电容的材料和制造工艺决定了它容易受环境温度影响,而钽电容是使用钽金属制成的,钽非常坚固稳定,王水是公认的对金属腐蚀和溶解能力很强的东西,可以把纯金溶解腐蚀,但王水对钽几乎造不成伤害,可见钽金属的耐腐蚀性能有多强。钽的熔点也非常高,的这种稳定性决定了它非常稳定,其参数性能不容易受外界温度影响

价格

电解电容工艺简单,材料很普通,价格便宜,钽电容的材料钽金属是不可再生的矿物资源,全球钽矿含量非常有限,而且因为钽耐高温,耐腐蚀,加工起来也非常困难,所以钽电容价格昂贵。

故障模式

铝电解电容内部有电解液,受热会膨胀,过热会爆炸(有防爆阀的就会撑开防爆阀,漏液),所以电解电容工作温度一般是105度,钽电容内部没有液体,耐高温,没有漏液危险。电解电容纹波电流超过额定值以后的危险是发热、爆炸、漏液,钽电容纹波电流超额定值以后会爆炸、着火,而且钽电容抗过流(纹波电流)能力很差,非常容易着火,这是钽电容最大的弱点。