关于嵌入式:最初设计时就会避开钽电容这是为什么呢三大理由告诉你原因

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100uF 的钽电容与 100uF 的陶瓷电容的价格相差多少,你晓得吗?

10 倍! 钽电容的价格大略是陶瓷电容的 10 倍。

1、钽电容老本较高

如果电容容量需要在 100uF 以下,在耐压满足的前提下,咱们当初绝大多数状况会选用陶瓷电容,而不必钽电容,就是因为钽电容贵。

钽电容的次要资料是钽,这种金属是稀缺金属,寰球已探明储量不多,因而价格很贵。所以钽电容价格也就很贵,个别只有对价格不敏感的高端产品才会应用。

此外,钽电容岂但贵,性能比照其余电容也没有相对的劣势。

2、钽电容容量较小

钽电容属于电解电容的一种,但相比于一般的电解电容,钽电容应用金属钽做介质,不像一般电解电容那样应用电解液,因而钽电容容量受到限制达不到很高,容量绝对较小。

因而,在体积容许的状况下,如果对电容容量要求高,多会选用铝电解电容。这里留神的一个点是,钽电容的电容量做不到特地大,但它的比容量却是十分高的,即单位体积内的电容量十分大。

3、钽电容耐电压 / 电流能力较弱

除了价格较贵、容量较小外,钽电容的耐电压及电流能力也较弱,只能用于一些电压和电流小的中央,像 CPU 插槽左近就不会看到钽电容的身影。

因为钽电容耐过压能力不好,个别应用钽电容时会降额外电压 40%,即 10V 耐压的钽电容,施加电容最大不超过 6V。而且钽电容耐电流纹波不太行,很容易过热; 若钽电容生效还极容易导致短路,把 PCB 烧穿,因而,单板电源入口和开关电源上个别不必钽电容。

综上,因为价格和性能方面的起因,钽电容在个别利用场景下并没有太多绝对优势。在绝大多数状况下,铝电解电容和陶瓷电容搭配应用就足够了,如果要求更高些,还有高分子聚合物电容可选用。高分子聚合物电容的损耗极低,具备现实的高频低阻抗个性,所以被广泛应用于退耦、滤波等电路中,特地是在高频滤波电路中体现非常优良。

4、什么时候选用钽电容?

既然钽电容这么多毛病,个别状况下又不选用它,那它存在的理由是什么呢?

存在即正当。钽电容只管在电容器中占比拟低,应用的场景也不是特地宽泛,但其具备本身十分显明的特点,在一些极其工作环境下,钽电容甚至是惟一的抉择。

温度范畴要求比拟宽的场景 :钽电容因为外部没有电解液,很适宜在低温下工作;钽电容在零下 25 度到 125 度均可失常工作,工作温度范畴很宽。

集成度比拟高的场景 :钽电容器的工作介质是在钽金属表面生成的一层极薄的五氧化二钽膜。此层氧化膜与组成电容器的一端极联合成一个整体,不能独自存在。因而钽电容单位体积内具备十分高的工作电场强度,所具备的电容量特地大,即比容量特地高,因而特地合适于小型化、集成度比拟高的场景,比方用于铝电解电容占的面积比拟大,陶瓷电容容量不够的状况。

稳定性、精度要求特地高的场景 :钽电容的容值的温度稳定性比拟好。因而,在一些耦合、滤波的场景中,如果对相位和滤波的频率特性、容量精度都要求比拟高时,会选用无极性的钽电容。比方高音质要求的音频电路设计。

长寿命场景 :钽电容具备主动修复或隔离氧化膜缺点的个性,使氧化膜介质在任何时候都能失去强化和复原,不会造成间断的累积伤害。这种独特自愈性能,保障了其长寿命和可靠性的劣势。这一点,铝电解电容因为电解质枯竭,寿命更短。

其余特定场景 :钽电容具备低劣的性能,体积小且电容大,它在电力滤波器、交换旁路等方面简直没有竞争对手。例如在大容量,然而须要低 ESL 的场景,咱们就选用钽电容。

结语:

整体来看,钽电容尽管有贵、容量较小、耐电压性能不够好的毛病,然而相比电解电容,钽电容寿命更长,对极其温度的耐受性更好,体积下面也更容易做小;比照陶瓷电容,钽电容的电容值稳固,随温度和施加电压的变动不显著,工作温度范畴更宽。因而,钽电容实用于储能、滤波等电路,大量用于高牢靠电子设备。

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