Большая техническая энциклопедия
2 3 8 9
U
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ТА ТВ ТЕ ТИ ТО ТР ТУ ТЩ ТЫ ТЯ

Танталовый электролитический конденсатор

 
Танталовые электролитические конденсаторы, освоенные в промышленном производстве значительно позднее, не стали еще в настоящее время предметом международной нормализации. Однако, по данным каталогов, фирменных публикаций и технических условий, могут быть установлены основные электрические параметры, характеризующие конденсаторы этой группы.
Танталовые электролитические конденсаторы значительно лучше выдерживают длительное бездействие, чем алюминиевые.
Танталовые электролитические конденсаторы значительно надежнее, чем алюминиевые.
Зависимость емкости, тангенса угла потерь и тока утечки от времени эксплуатации при 125 С для сухого полярного танталового электролитического конденсатора емкостью 18 мкф на рабочее напряжение 30 в. Жидкостные танталовые электролитические конденсаторы с объемно-пористыми анодами также имеют высокую стабильность характеристик при эксплуатации.
Схема расположения обкла - 81. Разработки танталовых электролитических конденсаторов начаты сравнительно недавно.
Зависимость постоянной времени от температуры для сухих танталовых электролитических конденсаторов.| Зависимость постоянной времени от температуры для жидкостных танталовых электролитических конденсаторов с объемно-пористым анодом. Для танталовых электролитических конденсаторов изменения тока утечки с температурой удобно характеризовать зависимостью постоянной времени от температуры.
Зависимость емкости, тангенса угла потерь и тока утечки от времени эксплуатации при ф - 20е и - - 60 С для сухого алюминиевого электролитического конденсатора в корпусе с плохим. В сухих алюминиевых и танталовых электролитических конденсаторах изменение характеристик с течением времени эксплуатации вызывается всеми тремя упомянутыми факторами.
Характерным отличием танталовых электролитических конденсаторов, в особенности сухих с гладкой фольгой, и оксидно-полупроводниковых, является их работоспособность в широком диапазоне частот пульсирующего напряжения.
Зависимость удельного сопротивления рабочих электролитов от температуры. Пропитка секций танталовых электролитических конденсаторов обычно производится под вакуумом в режиме подобном тому, который применяется при пропитке под вакуумом сухих алюминиевых электролитических конденсаторов.

Вторичная формовка танталовых электролитических конденсаторов имеет важное значение для обеспечения малых и стабильных токов утечки.
Интенсивность отказов танталовых электролитических конденсаторов сильно зависит от отношения фактически приложенного к конденсаторам напряжения к величине номинального рабочего напряжения и от температуры, при которой эксплуатируются конденсаторы.
Таким требованиям удовлетворяют только танталовые электролитические конденсаторы ( типа ЭТО), а осуществление стабильных схем на транзисторах с постоянной времени в 1 мин и более при повышенных температурах вообще не представляется возможным.
В Советском Союзе выпускаются сухие полярные и неполярные танталовые электролитические конденсаторы с анодами из гладкой фольги. Полярные конденсаторы обозначаются - тип ЭТ, неполярные - тип ЭТН.
В качестве катодов в сухих полярных танталовых электролитических конденсаторах применяется алюминиевая или танталовая ( иногда ниобиевая) фольга.
Обычно в технических спецификациях на танталовые электролитические конденсаторы указывают возможность использования танталовых электролитических конденсаторов при частоте пульсирующего напряжения до 5 - 10 кгц.
В Советском Союзе для прокладок танталовых электролитических конденсаторов применяется целлюлозная некаландрированная конденсаторная бумага марки КОН-1 толщиной 13 мк в два или три слоя в зависимости от величины рабочего напряжения. Несмотря на то, что коэффициент ср в этом случае несколько больше, чем у наиболее толстых специальных бумаг для прокладок в электролитических конденсаторах ( коэффициент р у бумаг толщиной 100, 60 и 30 мк равен соответственно 25, 60 и 90), применение такой прокладки обеспечива ет меньшее ироизведение 8ср вследствие малой толщины прокладки. Уменьшение толщины прокладки в свою очередь уменьшает габариты конденсаторов.
Промышленные порошки, применяемые в производстве танталовых электролитических конденсаторов, имеют сложный фракционный состав. Типичными являются порошки, содержащие 40 - 50 % зерен с размерами от 3 до 30 мк, 40 - 50 % - с размерами 30 - 60 мк и 5 - 10 % - с размерами 60 - 90 мк.
Первой операцией при изготовлении объемно-пористых анодов танталовых электролитических конденсаторов является прессовка таблеток.
Показатели надежности танталовых конденсаторов ( выведены на основании испытания 98 образцов. Был произведен расчет показателей надежности 100 твердых танталовых электролитических конденсаторов типа TES-IM - 25 - 20 [64] с номинальной емкостью 1 мкф.
Зависимость емкости от частоты для трех различных алюминиевых конденсаторов.| Зависимость тангенса угла.| Зависимость тангенса угла потерь от. Также в соответствии с требованиями теории у танталовых электролитических конденсаторов с рабочим электролитом, имеющим значительно более высокую электропроводность, температурная и частотная зависимости емкости и тангенса угла потерь выражены меньше, чем у алюминиевых конденсаторов.
Из всех конденсаторов наибольшую емкость на единицу объема имеют твердые танталовые электролитические конденсаторы. Эти конденсаторы действуют в интервале температур от - 80 до 180 и имеют очень низкий ток утечки. Пористые танталовые конденсаторы с жидким электролитом изготовляют с пределами действия от - 60 до 200 164, стр. Конденсаторы всех типов имеют стабильный срок годности при хранении и продолжительный срок службы.

Обычно в технических спецификациях на танталовые электролитические конденсаторы указывают возможность использования танталовых электролитических конденсаторов при частоте пульсирующего напряжения до 5 - 10 кгц.
Из рисунка видно, что при температуре - 60 С сопротивление рабочего электролита танталовых электролитических конденсаторов в 500 раз меньше, чем сопротивление рабочего электролита для особо морозостойких, алюминиевых конденсаторов.
Керамическая плата микромодульного элемента.| Микромодульный оксидно-полупроводниковый конденсатор. Выпускаемые в настоящее время в промышленном производстве оксидно-полупроводниковые конденсаторы имеют по сравнению с сухими и жидкостными танталовыми электролитическими конденсаторами существенные ограничения по интервалу рабочих температур и диапазону рабочих напряжений.
Следует иметь в виду, что приведенные в спецификациях нормы по основным электрическим параметрам алюминиевых и танталовых электролитических конденсаторов характеризуют нижний уровень требований к ним.
На рис. 5 - 14 приведены зависимости емкости и тангенса угла потерь от частоты для танталового электролитического конденсатора на рабочее напряжение 150 в, изготовленного с тонкой бумажной прокладкой, пропитанной рабочим электролитом, удельное сопротивление которого во всем диапазоне рабочих температур в 10 - 50 раз меньше, чем у электролитов алюминиевых конденсаторов.
Помимо этого, более высокая механическая прочность тантала позволяет применять для анодов более тонкую фольгу, что также приводит к уменьшению габаритов танталового электролитического конденсатора.
Влияние облучения быстрыми нейтронами на электролитические танталовые ( а и алюминиевые ( б конденсаторы. Условные обозначения те же, что на. Результаты исследований влияния излучения на конденсаторы, обсуждавшиеся в этом разделе, систематизированы в табл. 7.11. На рис. 7.21 показаны результаты оценки влияния излучения на алюминиевые и танталовые электролитические конденсаторы.
Свобода в выборе состава рабочего электролита дает возможность подбора таких соединений, которые обеспечивают весьма низкое удельное сопротивление рабочих электролитов в широком интервале температур, что значительно улучшает температурную и частотную зависимость емкости и тангенса угла потерь танталовых электролитических конденсаторов.
В настоящее время наибольшее применение тантал находит в электролитических конденсаторах. Танталовые электролитические конденсаторы имеют четыре компонента: танталовый анод, диэлектрическую поверхностную пленку пятиокисн тантала, электролит, играющий роль катода, и контейнер или покрытие, контактирующие с электролитом и химически с ним не взаимодействующие. Танталовый анод может быть изготовлен из фольги, проволоки или порошка, спеченного для придания ему прочности, но без значительного уменьшения пористости. Аноды из спеченного порошка имеют наибольшую площадь поверхности на единицу объема ( 1000 - 2000см2 / см: 1) и, следовательно, наиболее высокую удельную емкость.
Вторым электродом служит электролит. В танталовых электролитических конденсаторах ( К52) анод делается в виде пористого тела, спекаемого из порошка тантала. При этом достигается значительное увеличение поверхности анода и удельный заряд таких конденсаторов возрастает по крайней мере на порядок.
Танталобые аноды допускают формовку в очень многих электролитах, в том числе и в концентрированных минеральных кислотах. Это позволяет выбирать для танталовых электролитических конденсаторов рабочие электролиты с малым значением удельного сопротивления даже при очень низких температурах.
Наихудшие результаты были получены для танталовых электролитических конденсаторов. Преимущества майларовых конденсаторов были подтверждены также в работе Виклейна с сотрудниками.
Может также использоваться оксидный слой на тантале вместо алюминия, что дает увеличение удельной емкости, улучшение электрических характеристик конденсатора и расширение интервала рабочей температуры. Дороговизна тантала ограничивает возможность широкого применения танталовых электролитических конденсаторов.

В книге приведены сведения о механизме формовки, электрических свойствах и структуре оксидных слоев на вентильных металлах. Излагаются основные методы расчета и способы производства алюминиевых и танталовых электролитических конденсаторов, описываются их конструкции для различных применений. Рассматриваются важнейшие характеристики современных электролитических конденсаторов и методы их испытаний.
В качестве источника гамма-излучения часто применяют изотоп кобальта в Со; в этом случае для диэлектриков с низкими атомными номерами входящих элементов активация практически отсутствует. Однако в других случаях при радиационных испытаниях материалов и элементов ( например, танталовые электролитические конденсаторы) приходится считаться с опасностью активации образцов при облучении.
Однако в конце тридцатых годов были выяснены значительные преимущества тантала и начаты разработки промышленных типов танталовых электролитических конденсаторов. Их производство начато а пятидесятых годах, после разработки методов получения танталовых порошков и тонкой танталовой фольги высокой чистоты.
Значительно лучшие характеристики имеют танталовые конденсаторы, например типа ЭТО ( электролитические танталовые объемные), в которых в качестве электролита используют растворы серной и соляной кислот. Эти конденсаторы выпускают на номиналы 2 - 1000 мкФ и рабочие напряжения 6 - 600 В. Танталовые электролитические конденсаторы изготовляют также с сухим электролитом; конденсаторы типа ЭТ ( электролитические танталовые), у которых габариты меньше, чем у жидкостных, за счет пропитки вязким электролитом бумаги или ткани.
В последние годы производятся электролитические конденсаторы, в которых обе алюминиевые обкладки покрыты окислом алюминия. Такие конденсаторы могут включаться в цепь переменного тока. Отечественная промышленность освоила выпуск танталовых электролитических конденсаторов, которые имеют значительно большую удельную емкость и стабильность, чем алюминиевые. При эксплуатации электролитических конденсаторов необходимо учитывать высыхание электролита в них и уменьшение емкости в результате этого. Процесс высыхания проходит особенно быстро, если конденсатор работает при повышенной температуре и пониженном давлении.
Микромодуль ( заливочная масса не показана. Такие конденсаторы делают без проволочных выводов; выводы от обкладок выполняют в виде посеребренных поверхностей на корпусе конденсатора. При помощи этих выводов конденсатор припаивается к специальным печатным проводникам на плате. Точно так же на плате крепятся танталовые электролитические конденсаторы, имеющие емкость до 10 - 15 Мкф.
Зависимость тока утечки от времени сразу после изготовления ( / и после длительного бездействия ( 2 для алюминиевых электролитических конденсаторов. о - с вязким рабочим электролитом. б - морозостойких. Процессы ослабления оксидного слоя на аноде, вызывающие увеличение тока утечки после длительного хранения, принято называть расформовкой. В связи с электрохимическим характером процесса расформовки, повышение температуры при хранении резко ускоряет этот процесс. В алюминиевых электролитических конденсаторах, вследствие высокой химической активности алюминия, процессы расформовки выражены гораздо сильней, чем у танталовых электролитических конденсаторов.
Диэлектриком у этих конденсаторов служит тонкий слой окиси металла, отложенный электрохимическим способом на одной или обеих обкладках конденсатора. Существенными недостатками их являются большой ток утечки, сильная зависимость величины емкости от температуры и сравнительная недолговечность. В настоящее время выпускаются алюминиевые и танталовые электролитические конденсаторы с жидким электролитом, а также сухие и окисно-полупроводниковые танталовые конденсаторы.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11