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钽电容五大参数与精度表示方法
文章出处:深圳市未来电子发展有限公司 作者:Admin 浏览次数:6 发表时间:2019-12-21 16:50:41
钽——一种略带蓝色的战略金属,英文名叫TANTALUM,具有2900 度以上的熔点(仅次于钨和铼)和6.5 的莫氏硬度(钻石是10)以及令人难以置信的耐酸碱性(王水对其都没用,而黄金碰到王水都会融化),以上特性给钽带来了难以加工的坏名声,不过其极高的介电常数(27 是铝的4 倍以上)和烧结后的海绵状态以及超稳定状态却让电子元件生产厂商忍受千难万苦也要把它应用在电容上,最终装备到军用电子设备中。
1.漏电流少:同样阴极是聚合物(PEDTPPY 等)钽聚合物电容的漏电流只有铝聚合物电容的几分之一左右,以著名的三洋OSCON 的SVP 产品为例,其4V 33UF 的4SVP33M 漏电流(LC)为66UA 而同规格钽聚合物电容一般仅为 12UA 左右,这代表显卡如果用钽聚合物电容滤波会更干净,漏电流导致的脉冲会小。
2.损耗角小:还是拿4SVP33M 为例,其损耗角是0.15,而同规格钽聚合物电容的DF(损耗角)则为0.08。0.15 与0.08 间差了0.10、 0.12 两个数量级,损耗角小表示电容发热会小很多,有利于提高电容寿命和增加显卡稳定性。
3.失效率低:失效率就是每工作一定时间电容可能会失效一次,注意是失效一次,而不是从此出故障了需要修理才能继续或直接坏掉。钽聚合物电容由于都是树脂封装,外加多层银和石墨阴极镀层和钽导线所以电容失效率远小于容易进入湿气和被腐蚀的铝聚合物电容,在美军的一次试验中 AVX 和 KEMET 的钽聚合物电容在模拟运行了 1000000 小时中才出现一次失效,也就是说你想碰到一次钽聚合物电容失效要等 110 多年,所以山姆的关键性电子设备都采用它是有道理的。
1) 各国电容器的型号命名很不统一,国产电容器的命名由四部分组成:
第一部分:用字母表示名称,电容器为C。
第二部分:用字母表示材料。
第三部分:用数字表示分类。
第四部分:用数字表示序号。
2) 电容的标志方法:
(1) 直标法:用字母和数字把型号、规格直接标在外壳上。
(2) 文字符号法:用数字、文字符号有规律的组合来表示容量。文字符号表示其电容量的单位:P、N、u、m、F等。和电阻的表示方法相同。标称允许偏差也和电阻的表示方法相同。小于10pF的电容,其允许偏差用字母代替:B——±0.1pF,C——±0.2pF,D——±0.5pF,F——±1pF。
(3) 色标法:和电阻的表示方法相同,单位一般为pF。小型电解电容器的耐压也有用色标法的,位置靠近正极引出线的根部,
(4) 进口电容器的标志方法:进口电容器一般有6项组成。
第一项:用字母表示类别:
第二项:用两位数字表示其外形、结构、封装方式、引线开始及与轴的关系。
第三项:温度补偿型电容器的温度特性,有用字母的,也有用颜色的,其意义如下表所示:
第四项:用数字和字母表示耐压,字母代表有效数值,数字代表被乘数的10的幂。
第五项:标称容量,用三位数字表示,前两位为有效数值,第三为是10的幂。当有小数时,用R或P表示。普通电容器的单位是pF,电解电容器的单位是uF。
第六项:允许偏差。用一个字母表示,意义和国产电容器的相同。 也有用色标法的,意义和国产电容器的标志方法相同。
(1) 容量与误差:实际电容量和标称电容量允许的最大偏差范围。一般分为3级:I级±5%,II级±10%,III级±20%。在有些情况下,还有0级,误差为±20%。
精密电容器的允许误差较小,而电解电容器的误差较大,它们采用不同的误差等级。 常用的电容器其精度等级和电阻器的表示方法相同。用字母表示:D——005级——±0.5%;F——01级——±1%;G——02级——±2%;J——I级——±5%;K——II级——±10%;M——III级——±20%。
(2) 额定工作电压:电容器在电路中能够长期稳定、可靠工作,所承受的最大直流电压,又称耐压。对于结构、介质、容量相同的器件,耐压越高,体积越大。 (3) 温度系数:在一定温度范围内,温度每变化1℃,电容量的相对变化值。温度系数越小越好。
(4) 绝缘电阻:用来表明漏电大小的。一般小容量的电容,绝缘电阻很大,在几百兆欧姆或几千兆欧姆。电解电容的绝缘电阻一般较小。相对而言,绝缘电阻越大越好,漏电也小。 (5) 损耗:在电场的作用下,电容器在单位时间内发热而消耗的能量。这些损耗主要来自介质损耗和金属损耗。通常用损耗角正切值来表示。
(6) 频率特性:电容器的电参数随电场频率而变化的性质。在高频条件下工作的电容器,由于介电常数在高频时比低频时小,电容量也相应减小。损耗也随频率的升高而增加。另外,在高频工作时,电容器的分布参数,如极片电阻、引线和极片间的电阻、极片的自身电感、引线电感等,都会影响电容器的性能。所有这些,使得电容器的使用频率受到限制。
不同品种的电容器,最高使用频率不同。小型云母电容器在250MHZ以内;圆片型瓷介电容器为300MHZ;圆管型瓷介电容器为200MHZ;圆盘型瓷介可达3000MHZ;小型纸介电容器为80MHZ;中型纸介电容器只有8MHZ。
1.漏电流少:同样阴极是聚合物(PEDTPPY 等)钽聚合物电容的漏电流只有铝聚合物电容的几分之一左右,以著名的三洋OSCON 的SVP 产品为例,其4V 33UF 的4SVP33M 漏电流(LC)为66UA 而同规格钽聚合物电容一般仅为 12UA 左右,这代表显卡如果用钽聚合物电容滤波会更干净,漏电流导致的脉冲会小。
2.损耗角小:还是拿4SVP33M 为例,其损耗角是0.15,而同规格钽聚合物电容的DF(损耗角)则为0.08。0.15 与0.08 间差了0.10、 0.12 两个数量级,损耗角小表示电容发热会小很多,有利于提高电容寿命和增加显卡稳定性。
3.失效率低:失效率就是每工作一定时间电容可能会失效一次,注意是失效一次,而不是从此出故障了需要修理才能继续或直接坏掉。钽聚合物电容由于都是树脂封装,外加多层银和石墨阴极镀层和钽导线所以电容失效率远小于容易进入湿气和被腐蚀的铝聚合物电容,在美军的一次试验中 AVX 和 KEMET 的钽聚合物电容在模拟运行了 1000000 小时中才出现一次失效,也就是说你想碰到一次钽聚合物电容失效要等 110 多年,所以山姆的关键性电子设备都采用它是有道理的。
1) 各国电容器的型号命名很不统一,国产电容器的命名由四部分组成:
第一部分:用字母表示名称,电容器为C。
第二部分:用字母表示材料。
第三部分:用数字表示分类。
第四部分:用数字表示序号。
2) 电容的标志方法:
(1) 直标法:用字母和数字把型号、规格直接标在外壳上。
(2) 文字符号法:用数字、文字符号有规律的组合来表示容量。文字符号表示其电容量的单位:P、N、u、m、F等。和电阻的表示方法相同。标称允许偏差也和电阻的表示方法相同。小于10pF的电容,其允许偏差用字母代替:B——±0.1pF,C——±0.2pF,D——±0.5pF,F——±1pF。
(3) 色标法:和电阻的表示方法相同,单位一般为pF。小型电解电容器的耐压也有用色标法的,位置靠近正极引出线的根部,
(4) 进口电容器的标志方法:进口电容器一般有6项组成。
第一项:用字母表示类别:
第二项:用两位数字表示其外形、结构、封装方式、引线开始及与轴的关系。
第三项:温度补偿型电容器的温度特性,有用字母的,也有用颜色的,其意义如下表所示:
第四项:用数字和字母表示耐压,字母代表有效数值,数字代表被乘数的10的幂。
第五项:标称容量,用三位数字表示,前两位为有效数值,第三为是10的幂。当有小数时,用R或P表示。普通电容器的单位是pF,电解电容器的单位是uF。
第六项:允许偏差。用一个字母表示,意义和国产电容器的相同。 也有用色标法的,意义和国产电容器的标志方法相同。
(1) 容量与误差:实际电容量和标称电容量允许的最大偏差范围。一般分为3级:I级±5%,II级±10%,III级±20%。在有些情况下,还有0级,误差为±20%。
精密电容器的允许误差较小,而电解电容器的误差较大,它们采用不同的误差等级。 常用的电容器其精度等级和电阻器的表示方法相同。用字母表示:D——005级——±0.5%;F——01级——±1%;G——02级——±2%;J——I级——±5%;K——II级——±10%;M——III级——±20%。
(2) 额定工作电压:电容器在电路中能够长期稳定、可靠工作,所承受的最大直流电压,又称耐压。对于结构、介质、容量相同的器件,耐压越高,体积越大。 (3) 温度系数:在一定温度范围内,温度每变化1℃,电容量的相对变化值。温度系数越小越好。
(4) 绝缘电阻:用来表明漏电大小的。一般小容量的电容,绝缘电阻很大,在几百兆欧姆或几千兆欧姆。电解电容的绝缘电阻一般较小。相对而言,绝缘电阻越大越好,漏电也小。 (5) 损耗:在电场的作用下,电容器在单位时间内发热而消耗的能量。这些损耗主要来自介质损耗和金属损耗。通常用损耗角正切值来表示。
(6) 频率特性:电容器的电参数随电场频率而变化的性质。在高频条件下工作的电容器,由于介电常数在高频时比低频时小,电容量也相应减小。损耗也随频率的升高而增加。另外,在高频工作时,电容器的分布参数,如极片电阻、引线和极片间的电阻、极片的自身电感、引线电感等,都会影响电容器的性能。所有这些,使得电容器的使用频率受到限制。
不同品种的电容器,最高使用频率不同。小型云母电容器在250MHZ以内;圆片型瓷介电容器为300MHZ;圆管型瓷介电容器为200MHZ;圆盘型瓷介可达3000MHZ;小型纸介电容器为80MHZ;中型纸介电容器只有8MHZ。