מהו קבל טנטלום - הבדלים ויישומיו

טנטלום בעל ביצועים גבוהים קַבָּל מציע למעצבים פתרון בעל קיבולת גבוהה אמין ויציב. עם כמעט 60 שנות שימוש, קבלים טנטלום מועסקים בפיתוח יישומים שונים לתעשיות כמו אוויוניקה צבאית ומסחרית, מערכות אוטומציה ובקרה תעשייתיות, אלקטרוניקה רפואית קריטית וניתנת להשתלה, סמארטפונים, מחשבים ניידים, מחשבים שולחניים ומחשבים ניידים. מעבדות בל, בתחילת שנות החמישים, המציאו קבלים טנטלום מוצקים כקבל תמיכה במתח נמוך למתח נמוך ואמין מאוד. מאמר זה דן בסקירה כללית על קבל הטנטלום.

מהו קבלים טנטלום?

קבל טנטלום אלקטרוליטי מורכב ממתכת טנטלום - הפועלת כאנודה, המסופקת בשכבת תחמוצת אנודית של תחמוצת - המשמשת כאל דיאלקטרי, אשר מוקף נוסף על ידי נוזל או אלקטרוליט מוצק כקטודה. מאחר שדו-חמצני מנגן (MnO2) מציע תכונות לריפוי עצמי כדי להבטיח אמינות לטווח הארוך, הוא משמש כ- קָטוֹדָה .

קבל טנטלום

קבלים הטנטלום יציבים במיוחד, קטנים יותר וקלים יותר ובעלי מתח וקיבולת מקסימלית נמוכים יותר. קבלים אלה דולפים פחות זרם ויש להם פחות הַשׁרָאוּת לפיכך, הם אינם מתאימים למעגלי צימוד בתדירות גבוהה.

קוטביות וסימונים

ה קוטביות קבלים טנטלום וסימונים נדון להלן.

• קבלים טנטלום הם קבלים מקוטבים מולדים עם עופרת חיובית ושלילית ומתאימים לאספקת DC. הקוטביות והסימונים על הקבלים מקלים על זיהוי האנודה והקטודה.
• שתי פסים וסימן חיובי עוזרים בזיהוי ערך הקיבול ומתח העבודה המרבי.
• עם זאת, הערך הגבוה ביותר בצד שמאל חושף את ערך הקיבול במיקרו-פארדות (uF). לדוגמה, הערך באיור שלהלן הוא 2.2 uF.
• המתח מתחת לערך הקיבול הוא מתח העבודה המרבי של קבלים, כלומר 25 וולט.
• מתחת ללהקה הארוכה מורגש סימן חיובי (+). השילוב של פס ארוך וסימן '+' מצביע על כך שלצד זה יש עופרת / אנודה חיובית, בעוד שהצד השני מציין עופרת / קתודה שלילית.
• המתח ההפוך או החיבור הלא נכון עלולים לפגוע בקבל.
• טנטלום אלקטרוליטי
• כשל בקבלים טנטלום

בהתנהגות הטיה הפוכה של משטח הר מוצק, טנטלום קבלים מסביר כי הקבלים של הטנטלום מתוכננים לפעול רק בתנאים מוטים קדימה במתח קדימה ונכשלים אם מופעל מתח הפוך, הכולל הפעלה מהירה ממעגל עכבה נמוך, או התרחשות של ספייק זרם במהלך פעולתו.

מצב כשל בקבל

המאמר שפרסם ASM International קובע בבירור כי קבלים טנטלום מצב כישלון מחולק לשלושה עיקריים קטגוריות

דליפה גבוהה / קצרה

הפעלת מתח לאחור עשויה לייצר זרמי דליפה גבוהים, המתרחשים בדרך כלל במהלך פתרון בעיות, תקלות ו / או בדיקות ספסל. קבלים טנטלום עם התגבשות גורמים לכשל במעגל קצר בגלל הנקודות החמות שנוצרו במהלך ההתגבשות מחמם את הקתודה.

התנגדות סדרה שווה ערך (ESR)

ה- ESR של הקבל מושפע מאוד מהמכני / תרמו-מכני אם הוא נחשף להרכבה בלוח, פיק-במקום, הזרמה ומחזור היישום. סוג כזה של לחץ נפגע לעתים קרובות בחיבורים חיצוניים ו / או פנימיים, מה שמוביל ל ESR גבוה.

קיבולת נמוכה / פתוחה

מכיוון שקיבולו של קבל טנטלום אינו משתנה בתנאי הפעלה רגילים, הכשל אינו נדיר. הקיבול התחתון של קבל טנטלום בכל יישום יכול להוות אינדיקציה לקבל קצר, ואילו תקלה פתוחה יכולה להיות תוצאה של חיבור עופרת וחוטים חיוביים שנפגעו.

גורם נפוץ-לקבל טנטלום

מידות ושימושי SMD

קבלים טנטלום מציע תכונות עיקריות כמו יציבות קיצונית, אמינות ודליפת זרם נמוכה. תכונות אלה מאפשרות החלת קבלים ב -

מימד-של קבל טנטלום

• דגימה והחזק מעגל כדי להשיג משך אחיזה ארוך
• ניתוק מעקה אספקת חשמל המציע יעילות גבוהה יותר עם ESR נמוך יותר
• מערכות אריזה יעילות במיוחד
• יישומים הקשורים לתעשיות צבאיות וחלליות
• מכשירים רפואיים מקיימים חיים
• ציוד חלל לאמינות גבוהה יותר

לוחות אם עבור ספק כוח סינון, ובאופן כללי רבים יותר, המספר הגבוה ביותר של קבלים טנטלום מיוצרים באופן המוני כקבל שבבי טנטלום בצורת SMD (התקן הרכבה על פני השטח). הוא מעוצב עם משטחי מגע משני צדי המארז. בהתאם לתקני EIA-5335-BAAC, קבלים שבבי טנטלום מתוכננים ומיוצרים בסגנונות שונים.

ההבדלים בין טנטלום לקבל קרמי

ה טנטלום וקבל קרמי נדון להלן.

בתחום האלקטרוניקה מקבלים טנטלום וקבלים קרמיים באופן כללי לתכנון יישומים מתאימים שונים. בואו נראה להלן את ההבדלים בין שניהם.

יתרונות וחסרונות

רשימת היתרונות והחסרונות של קבל טנטלום מוצק כוללת את הדברים הבאים

היתרונות הם: חיים ארוכים, טמפרטורה גבוהה הִתנַגְדוּת , ביצועים מצוינים, דיוק גבוה, יעילות בסינון הרמוניות בתדירות גבוהה.

החסרונות הם: בעל שכבת תחמוצת דקה מאוד שאינה חזקה, אינה יכולה לעמוד במתח מעל גבולות, דירוג זרם אדווה נמוך.

יישומים של קבלים טנטלום

קבלים טנטלום מציעים יתרונות שונים ולכן הם משמשים ביישומים שונים, במיוחד באלקטרוניקה מודרנית ליציבות גבוהה יותר לעמידה במגוון טמפרטורות ותדרים, אמינות ארוכת טווח ויעילות נפח שיא גבוהה.

קבל טנטלום הוא מרכיב תובעני להשתלות אירוביות כדי לחוש באופן אוטומטי את פעימות הלב הלא סדירות ולתת זעזוע חשמלי תוך כמה שניות. קבל זה מוצא את עמדתו באנכי התעשייה התובעניים ביותר כמו רפואה, טלקומוניקציה, חלל, צבא, רכב ומחשבים.

שאלות נפוצות

1). שם כמה יישומים של קבלים טנטלום רטובים?

הוא משמש בתעשיות כמו טלקום, אוויוניקה, חלל, רפואי, טלקום, יישומי צרכנים.

2). מהו מתח נחשול מבחינת קבל הטנטלום?

מתח נחשול הוא המתח הגבוה ביותר שניתן להחיל על קבל לתקופה קצרה יותר במעגלים בעלי עמידות מינימלית בסדרה.

3). מהו מתח הפוך? מה קורה לקבל הטנטלום כאשר מפעילים מתח הפוך?

מתח הפוך הוא המקום בו מתח האלקטרודה האנודה הוא שלילי לגבי מתח הקתודה. עם מתח הפוך, זרם דליפה הפוך זורם במיקרו סדקים קטנים או פגמים על פני השכבה הדיאלקטרית לאנודה של הקבל.

4). מהם הדיאלקטריות השונות המשמשות לייצור קבל הטנטלום?

• אלקטרוליט מנגן דו חמצני
• טנטלום פנטוקסיד, Ta2O5
• ניוביום Pentoxide, Nb2O5

5). הסבר את סימון הקוטביות של קבל טנטלום

הקוטביות והסימונים על הקבלים מקלים על זיהוי האנודה והקטודה.

• שתי פסים וסימן חיובי עוזרים בזיהוי ערך הקיבול ומתח העבודה המרבי.
• עם זאת, הערך הגבוה ביותר בצד שמאל חושף את ערך הקיבול במיקרו-פארדות (uF). לדוגמה, הערך באיור שלהלן הוא 2.2 uF.
• המתח מתחת לערך הקיבול הוא מתח העבודה המרבי של קבלים, כלומר 25 וולט.
• מתחת ללהקה הארוכה מורגש סימן חיובי (+). השילוב של פס ארוך וסימן '+' מצביע על כך שלאתר זה יש עופרת / אנודה חיובית, בעוד שהצד השני מציין עופרת / קתודה שלילית.
• מתח הפוך או חיבור שגוי עלולים לפגוע בקבל.

6). הגדר עכבה

עכבה היא ההתנגדות הכוללת באוהם של כל רשת בתדר מסוים, כולל חלקים זוויתיים של האמיתי והדמיוני כאחד.

7). תן הבדל אחד בין טנטלום לקבל קרמי.

בקבל הטנטלום, חוסר יציבות הקיבול אינו מוצג לגבי המתח המופעל, ואילו הקבל הקרמי מציג שינויים בקיבול לגבי מתח מיושם.

עם זאת, קבלים טנטלום מהימנים על ידי מעצבים כרכיבים אמינים. מדובר בתכונות משופרות כמו משקל נמוך יותר, דליפת זרם נמוכה וקיבול גבוה לנפח מאפשר להשתמש בקיבול במגוון רחב של יישומים. ה קבלים טנטלום צריך להיות מחובר כראוי כדי למנוע נזק.

דליפה גבוהה / קצרה, ESR וקיבול נמוך / פתוח הן שלוש הסיבות העיקריות לכשל בקבלים. על היצרנים והמעצבים להקפיד לספק הגנה מפני אמינות לאורך זמן. המציע תכונות יוצאות מן הכלל הופך את הקבלים של טנטלום לשימוש כמעט בכל ענף כדי לפתח יישום מתאים.