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使用钽电容过程中需要注意的问题

文章出处:未来电子    作者:Admin    浏览次数:2    发表时间:2016-09-10 11:54:20

在PCB板上安装钽电容时,在机械应力下,当钽电容安装固定不当时,容易导致引线承受较大应力或共振,严重时会产生引线断裂现象。 


在选择和使用钽电容器时应考虑下列内容:  

    A)电路设计者为了设计出能在要求的时间内满意工作的电路,所使用的电容量允许偏差必须考虑。介质吸收;电容量与压力、振动和冲击的关系;电容量在电路中的老化和贮存条件。      

B)需考虑电容器引出端和外壳之间的电容量,如果此电容量会产生杂散电容和漏电流。

C)可以用多种电容器组合获得要求的电容量,从而补偿电容量--温度特性等。      

D)施加于电容器的峰值电压不能超过相应规范规定的额定值。通常,相同的峰值电压可能由于以下条件而降低:老化;温升;介质区域增大;外加电压频率较高;潮气进入电容器。 需要强调的一点是,不要忽视电容器在应用中的短时瞬态电压。  

  E)当电容器在高于地电位的高压下工作时,并且对绝缘采用附加绝缘时,电容器 的一个引出端要接在外壳上,因为电压分配取决于电容器芯子和外壳之间的电容量、以及外壳和底盘之间的电容量。 

 F)必须根据电路的时间常数考虑充电和放电的峰值电流。

      G) 必须考虑内部发热和环境温度。  

    H)必须考虑湿度、压力、腐蚀性大、霉菌、振动和冲击等环境因素影响。 

     I)必须考虑绝缘电阻,尤其是在高温下的绝缘电阻。 

     J)在直流电路中串联工作时,必须考虑使用平衡电阻器。  

    K)大容量电容的有效电感量可以并联小电容器来降低。  

    L)因为电容器具有电感,因此并联在电路中每一次工作或瞬时工作时可能产生瞬 时振荡。  

    M)电接触不良在低压下可能开路或产生噪声。  

    N)电容器内储存的能量对人和设备有危险,对此应采取适当防范措施。    

  O)充满液体的电容器不能被倒置,因其会导致内部电晕。      

P)非气密封电容器可能因“呼吸”过程中受潮。 

    钽电容器介质氧化膜具有单向导电性和整流特性,当施加反向电压时,就会有很大的电流通过,甚至造成短路而失效。因此,使用中应严格控制反向电压。 固体电解质极性钽电容一般不允许加反向电压,并且不可长期在纯交流电路中使用。若在不得已的情况下,  允许在短时间内施加小量的反向电压,其值为:25℃以下:≤10%UR 1V(取小者)  85℃下  5%UR 0.5V (取小者) 125℃下≤1%UR0。1V(取小者)。如果将电容器长期使用在有反向电压的电路中时,请选用双极性钽电容器,但也只能在极性变换而频率不太高的直流或脉动电路中使用。

 非固体电解质钽电容在出厂前都进行了可焊性检测,不存在可焊性问题,上机前不需要进行 浸锡预处理。如果必要时(如贮存两年以上,或受潮,或受酸气污染等)可作浸锡处理。  全密封固体钽电容器无论是焊接,还是浸锡处理,处理距离都应控制在技术规范规定的 离封口锡包的3.2mm 处外,温度不高于260℃,时间不大于5秒。因为全密封固体钽电容器的密封材料是焊锡,如果时间过长,温度过高,或焊接距离本体太近<3。2mm ,都有可能造成封口锡包熔化,导致电容器受潮、不密封,影响电性能和可靠性;严重时,电容器受热后内部产生负压,把封口处焊锡吸入内部,造成腔内有多余物并短路。进行浸锡处理后的钽电容器,在额定电压、85℃下老化48小时,然后进行电性能测量(双极性产品应每小时换向一次,漏电流量也应两个方向分别测量)。  

  钽电容器一般可贮存14年以上(可焊接除外),但贮存2年以上或进行浸锡处理的钽电容器,在使用前施加额定电压、电源内阻不大于3Ω  

钽电容应避免超温使用。超温下会使材料的性能发改变,因产品用的各种材料  热膨胀系数不同,可能产生内部应力而使产品失效;产品在高温下长时间贮存,产品可能产生内部应力导致失效。因此,钽电容必须在标准规定的温度范围内使用。  

  钽电容器的失效率是对直流额定值而言(85℃、额定电压),并且因使用条件 (环境温度、施加电压、电路电阻等)的不同而不同。在实际电路中,往往存在电压或  电流的峰值冲击及纹波电流,或其它意外电冲击,所以实际使用中降额设计是必要的。  建议一般降额至65%UR 以下,这样才能保证产品及线路的完全性。当环境温度大于85℃时,应考虑第3条降额基准下的降额。  

 非固体电解质钽电容器在用湿PH试纸检漏前应充分放电,否则将会因电容器放电不完全使试纸与电容器阳极接触处呈红色;试纸与电容器阴极接触处呈兰色,导致电容器被误判为漏酸。  

 片式钽电容器,无论是手工焊还是再流焊,都应避免使用活性高、酸性强的 助焊剂,以免清洗不干净后渗透、腐蚀和扩散,进而影响其可靠性。建议用免清洗助焊剂。若要清洗,建议使用溶剂:异丙醇,时间应不超过5分钟;建议不要用超声波清洗。 钽电容器的引线(包括片式钽电容器引出端),在测量、使用过程中应注意避免赤手直接接触,以免汗渍、油渍等污染引起可焊性不良。

 钽电容器若安装固定不当或固定效果差,都容易使整机在机械应力(振动、冲击)作用下,导致钽电容器引线受绝大部分机械应力或共振,***终导致其断裂,产品失效。轴向引出钽电解电容器必须与线路板紧配合,尽量无缝隙,然后用胶或树脂固定,  否则机械应力产生共振导致引线断裂失效。单向引出钽电解电容器在不影响整体线路设计的前堤下,建议线路板上安装的元器件匀分布;若分布的元器件一边轻,一边重,整机做机械试验容易产生共振而易导致产品引线断裂失效。


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