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高能复合钽电容器性能特点和使用注意事项

2023-04-24
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  CAK36型高能复合钽电容器是一种能量密度高,阻抗低,全密封的高功能新式全密封全钽电容器。由于其阴极选用固体和液体混合结构,因而,其温度特性与传统的液体钽电容器比较,改变率更低。在选用了创新式的多阳极并联结构后,电容器的自有阻抗大幅度下降,在进行高功率密度的充放电时,发热量更小,可靠性更高。别的,还可以用于存在必定沟通分量的放电和滤波兼用的电路作为滤波和功率补偿运用。
为了确保在运用时具有高可靠性,请在运用时留意以下事项;
1.  测验;
1.1.由于该电容器是极性元件,因而,在运用和测验时绝对不能把极性接反。假如偶然把极性接反的时刻超越1秒,电压达到电容器额外值的1/4以上,电容器的可靠性将遭到不可恢复性的损坏,不能再持续运用。
1.2.容量和损耗测验请运用2.2V直流偏压,1V沟通信号,100HZ下进行。
1.3.等效串联电阻ESR的测验;请运用2.2V直流偏压,1V沟通信号,1000HZ下进行。
1.4.漏电流测验;施加电压;额外电压。充电时刻;5分钟读数。漏电流合格规范见厂家供给的规格书及相应规范。
1.5.测验仪器及测验夹具有必要运用专业仪器和设备。不能运用万用表对该电容器进行任何参数的测验。更不能运用万用表对该产品进行不分极性的测验。
1.6.由于该电容器容量较大,可以储存很高的电能量,因而,在进行漏电流测验后,有必要运用规范的漏电流测验仪进行完全放电后才干运用。放电电阻为1000欧姆。放电时刻不能短于5分钟。放电后残留电压不能大于1V。
1.7.对电功能的测验有必要依照如下次序进行,不能违反。
容量和损耗测验—ESR测验—漏电流测验—放电
2.  不同电路运用时的留意事项;
2.1.延时维护电路;运用在此类电路中的电容器,首要作用是偶然呈现的断电维护,要求在主电源突然断电后该电容器可以自动接入,在确保必定电压和功率密度要求下保持必定的供电时刻。在此类电路的规划时,请留意电容器后续回路总阻抗与需求的电压和电容器容量及功率需求之间的数学联系。别的,规划时,在电容器容量挑选上留有至少50%的余量,以避免由于其它不确定因素导致的供电时刻和功率密度不行的现象。详细的核算如下所示;
           设电路正常作业时的输入功率为P,储能电容的容量为C,其两头的电压为U1,则电容储存的能量为
W1=C(U1**2)/2,
其间U1**2 表示U1 的平方
当输入电源掉电后,经过时刻t, 电容两头的电压为U2,此时电容剩下的能量为
W2=C(U2**2)/2,
在这一过程中储能电容开释的能量
W=W1-W2=C(U1**2-U2**2)/2,
它应该等于电路保持正常作业所需的能量
W=Pt, (即输入功率乘以时刻)
所以有
C(U1**2-U2**2)/2=Pt,
由此就可以得到电路保持时刻t 所需的最小电容量为
C=2Pt/(U1**2-U2**2).
在实践运用中,U2 是电路可以正常作业的最低输入电压.
举例:
若电路正常作业时的输入电压为28V(U1),输入功率为30W(P),可以正常作业的最低输入电压为18V(U2),要求输入电源掉电50 毫秒(t)时电路依然可以作业,则所需储能电容的最小的电容量为
C=2 Pt/(U1**2-U2**2)
=2?30?50/(28**2-18**2)
=3000/(784-324)
=6.522mF=6522mF
一个运用在电源电路前端的储能电容器,输入电压是50V,当短电后,电容器开端为后续电路供给能量, 在供给能量75W 时,有必要保持电压不低于18V,请核算需求的电容量。
此电路还需求一个精确的回路电阻。回路电阻大小决议需求的电容器的容量大小。
此电路中各参数功能的换算公式如下;
C=R*PT*T/U1-U2式中;
C;需求的电容量
R;回路总电阻
PT;回路需求保持的功率
T;回路功率保持时刻
U1;输入电压
U2;可以保持必定功率和放电时刻的电压
运用在此类电路中的该电容器有必要降额到额外电压的70%以内。
2.2.充放电电路;由于该电容器具有高能量密度和低阻抗的特征,因而,该电容器也是大功率放电电路最佳挑选。运用在此类电路中的高能复合钽电容器,在必定条件下可以进行高功率密度的无限次充放电依然具有很高的可靠性。是最佳的瞬时电源。
            运用在此类电路中的电容器的容量和输出功率密度及负载功率之间的联系可参考2.1条的核算方法.
            运用在此类电路中的该电容器,电容器可以独自接受的最大放电电流I不能超越下式核算出的电流值的50%;
            由于电容器在进行大功率放电时必然存在的热平衡问题,因而,在阻抗必定时,片式钽电容器运用在直流大功率放电电路中可以安全接受的最大直流电流冲击见下式;
I=UR/1+ESR
上式中;
I:最大的直流浪涌电流(A)
   1;测验或放电电路的回路总阻抗[Ω]
UR:额外电压(V)
ESR:等效串联电阻(Ω )
从上式可以看出,假如一只产品的ESR较大,那么它可以安全接受的直流浪涌电流将下降,一起也证明;假如一只产品的ESR 是另一只的一半, 那么它的抗直流浪涌才能将高一倍. 一起它的滤波特性也将较好.
            运用在此类电路中的电容器,由于电容器一向作业在大功率状态,实践作业电压不能大于额外电压的70%.考虑到散热问题对可靠性的影响,最好可以降额到50%以下运用会具有更高的可靠性.
            别的,运用在此类电路的该电容器由于作业电流较大,因而,电容器会存在必定的发热现象,在电容器装置位置规划时,有必要考虑不要与其它对热量敏感的元件靠的太近.一起,该电容器的装置空间内有必要具有良好的通风.
    2.3.电源次级的滤波和功率补偿;
            运用在此类电路中的该电容器,容许经过的沟通纹波值有必要遭到严格操控.否则,过高的沟通纹波会导致电容器发热严重,可靠性下降.准则上,容许的最大沟通纹波值不能超越额外电压的1%.电流不能超越容许的最大放电电流的5%.电容器容许的最高作业电压不能超越额外电压的50%.
 3.0.高能复合钽电容器的降额规划;
         一般情况下,电容器的可靠性实践上和电路运用条件密切相关;为了确保运用时的可靠性足够,有必要坚持如下准则;
    3.1.能降额多的不降额少;由于电容器降额规划的越大,电容器敷衍意外功率冲击时的可靠性就越高.一起,降额规划有必要以或许的运用极限条件下的可靠性规划为准;例如高的运用温度和高纹波电流,以及剧烈的温度和功率改变.
    3.2.容量能大的不要小;容量越大的产品,可以瞬时供给的电能量就越高.别的,由于该电容器仍属于液体钽电容器的基本范畴,因而,在低温下容量损失较大[与固体钽电容器比较],因而,在容量挑选上应该以极限负温下的容量为准.特别是运用在高空的电容器尤其需求留意此点.低温下的详细容量改变率见规格书.
    3.3.阻抗的挑选;关于运用在2.3条情况下的电路,有必要尽或许挑选ESR小的产品可靠性更高,滤波效果会更好.
    3.4.电容器体积的挑选;由于体积更小的同容量同电压产品有必要运用比容更高的钽粉来制造,因而,产品的ESR将更高,漏电流也更大,因而,可靠性将低于体积更大的产品.在装置空间容许的情况下,应该尽或许运用体积更大的产品可靠性将更高.
4.0.高能复合钽电容器的装置;
    4.1.由于该电容器具有相对较大的质量和体积,因而,在装置时应该尽或许遵守如下准则;
      4.1.1.关于体积和质量较大的规格,应该尽或许运用厂家供给的规范装置座,这样就可以确保在设备运用在存在较大的振动和大过载冲击时,产品和电路的衔接不会呈现瞬时开路.一起,也可以确保装置强度要求.
      4.1.2.关于体积和质量较小,又对装置空间有较高要求的运用条件,才可以运用电容器本体带装置螺栓的产品.关于此类装置,有必要确保电路板具有较高的强度.别的,在装置螺栓拧紧后有必要运用环氧基的密封胶对装置螺栓进行紧固.假如有或许,还可以经过其它方式的例如在电容器基座涂抹固定胶水,以确保电容器装置强度符合或许的极限条件下运用要求.
     4.1.3.关于运用在大功率不间断放电电路的产品,电容器不能装置在与发热功率较大的器材过近的当地,避免由于电容器散热过差导致的温度过高可靠性下降的现象.
           一起,运用在此类电路中的电容器外壳上不能进行隔热的密封涂装,避免电容器散热功能下降导致的电容器温度升高而可靠性下降.
     4.1.4. 关于运用在大功率不间断放电电路的产品,有必要有良好的通风条件,以确保电容器产生的热量可以及时排出,避免电容器温度添加过大.
     4.1.5.高能复合钽电容器的阳极引线与外壳间选用绝缘的陶瓷材料衔接,因而,在装置时固定到电路板上的正极引出线有必要运用焊接上去的镍基引线衔接.不得把镍基引线去除,把过短的钽引线直接焊接到电路板上.由于过短的正极引线会导致在存在高过载和高频率振动时损坏电容器的密封,形成电容器漏液而失效.
5.0.电路维护;
5.1.假如挑选的电容器作业频率和功率改变过大,最好在为电容器供给能量补偿的电源电路运用软过载维护,避免电容器在开机的瞬间由于吸收电流超越电源输出最大功率而导致输入电源过载.
5.2.该电容器运用的电路有必要有逆向电压操控和独自的放电回路,避免在作业时和关机时电容器接受反向冲击.电容器上的能量可以在运用时可以得到正确施放.


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