钽电容应用研讨会课件

株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件1钽电解电容器应用研讨会二零一零年一月二零一零年一月株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件2公司简介公司简介株洲宏达电子有限公司前身是株洲无线电十厂，是原电子工业部定点生产钽电容的专业工厂。有着30多年的生产、研发钽电解电容器的经验和历史，在两个较大规模的生产基地,三条先进的钽电解电容器生产线。株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件3近几年来，公司产品在军工市场用量愈来愈大，公司向航空、航天、兵器、船舶等领域的军工企业提供优质产品，公司的行业知名度日益提高。公司的产品体积小、可靠性高、适用范围宽、品种全、价格合理，现已广泛用于各类型的军事工程、武器装备中，并得到了整机用户及军方的高度评价。公司简介公司简介株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件4w 2003年通过GJB733A-96气密封非固体电解质钽电容器军品生产线认证w 2006年获得军工电子装备科研生产许可证w 2006年获得武器装备科研生产许可证w 2008年通过GJB2283-95片式固体电解质钽电容军品生产线认证w CAK35、CAK45等型号产品系列通过国军标认证，进入QPL优选目录资质证书资质证书株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件5 资质证书资质证书w 2008年通过GJB9001A-2001军工产品质量体系认证w 2008年获得高新技术企业认定证书（最新）w 2009年获得国家三级保密资格单位证书（最新）株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件6资质证书资质证书株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件7资质证书资质证书株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件8资质证书资质证书株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件9资质证书资质证书株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件10资质证书资质证书株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件11资质证书资质证书株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件12电容器介绍电容器介绍 是一种能储存电荷的电子元器件，属于被动式储能电子器件。它可在电子设备中充当整流器的平滑滤波、电源的退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等，也可在电路中起到储存能量的作用。株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件13w 储存的电能少，但接受电能的功率大，即充放电时间短，效率高。w 容抗与频率、电容量有直接的关系。Xc=1/2fc，即频率/容量愈高则容抗愈小，反之则愈大。w 在AC电路中，其电流相位比电压基准提前90，有进相作用。电容器的特点电容器的特点w 能在短时间內做能量转换，短路电流比电池大约1000倍。株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件14电容器电容器非电解电容器非电解电容器电解电容器电解电容器w 电解电容器一般有正负极之分，它的电容量比相同体积的非电解电容器要大，有极性和电容量大，是电解电容器的两大特点。株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件15电解电容器分类电解电容器分类w以阳极金属的种类区分(钽电解、铝电解)w以阳极金属的外形区分(箔式铝电解、烧结钽)w以电解质的形态区分(液体电解铝电容、固体钽)w以电容器的外形区分(全密封、半密封)w以工作电压的高低区分以极性区分(高、中、低)1.以工作环境和用途区分(常温、高温、宽温)株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件16 固体钽电容器是1956年由美国贝尔试验室首先研制成功的，性能优异。钽电解电容器钽电解电容器w钽电解电容器 固体电解质钽电容器 液体电解质钽电容器株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件17有最高的比容效率、适宜于小型化；工作过程中具有自我修复能力；在一定温度范围内性能稳定；工作温度范围大，-65+200；相比铝电容有更好的频率特性；对全密封钽电容器，其性能和可靠性不会随储存时间而退化。钽电解电容器的优点钽电解电容器的优点株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件18电容器的质量等级电容器的质量等级u宇航级 u准宇航级 CASTA、B、C LAMS SAST u国军标级 有可靠性指标 无可靠性指标株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件19u准国军标级u七专级u工业级电容器的质量等级电容器的质量等级株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件20 从电路设计需要确定容量 漏电流 损耗 等效串联电阻 阻抗 耐纹波电流电容器的选型电容器的选型-从参数考虑从参数考虑株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件21漏电流漏电流w 漏电流(leakage current)它的计算公式是:IKCV。I的单位是A，K是漏电流常数，电容器的容量愈高，漏电流就愈大，尤其是高温漏电流将直接影响产品的使用寿命。在电路设计时选用电容器的容量愈大平滑效果愈好，但请注意所选电容器的漏电流参数，保证可靠性设计的要求。株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件22w 容量愈大 ESR愈低;w 额定电压愈大ESR愈低;w 低频时ESR高，高频时ESR低；w 温度愈低，ESR愈高。w 良好的电路设计，应该考虑到低温时的ESR值。注意：在开关电路中过低的ESR值容易引起振荡。等效串联电阻等效串联电阻 (ESR)(ESR)株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件23耐纹波电流（耐纹波电流（IracIrac）w 钽电容器的损耗、漏电流、ESR值等，其值都是愈低则电容器的电性能愈好，但对于钽电容器耐纹波电流ripple current值，却是愈高愈好。特别是在大电流输出场合，电源平滑滤波电容器的耐纹波电流Irac就显得格外重要。株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件24片式固体钽电容器片式固体钽电容器w CAK45CAK45系列系列 该产品为模压片式固体电解质钽电容器，体积小、重量轻，适用于通讯、摄影、计算机等各种表面贴装电路。产品符合国军标GJB2283-95有可靠性指标的片式固体电解质钽电容器总规范和企业标准QJ/PWV110-2001。环境条件和主要特性使用温度范围：55125（85时，施加类别电压使用）电容量允许偏差：10%；20%室温漏电流：I00.01CRUR(A)或0.5A（取大者）株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件25固体电解质贴片式钽电固体电解质贴片式钽电容器结构示意图容器结构示意图阳极引线金属接线板 壳体金属接线板电容器阳极 阴极层株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件26 公司主要产品公司主要产品有可靠性指标的气密封非固体电解质钽电容器：CAK35、CAK35X、CAK38T等；有可靠性指标的固体电解质钽电容器：CAK、CAK-8、CAK-8B有可靠性指标的片式固体电解质钽电容器：CAK45“七专”协议产品：GCA、GCA30、GCA35等。株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件27宏达公司新产品宏达公司新产品w CAK45 10V470uF E壳或V壳w CAK45 16V330uF E壳或V壳w CAK45 50V10uF E壳或V壳w CAK45 63V6.8uF E壳或V壳 （以上产品均采用多阳极设计，具有低的ESR值，抗浪涌能力强）株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件28成型工序w 目的：将钽粉，钽丝通过精密成型设备，压制成所需的物理形状。w 作用：作为钽电容器的阳极基体。CAK45CAK45片钽生产流程介绍片钽生产流程介绍株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件29烧结工序w 目的：在高温和高真空下使钽原子间通过互相的热运动增加阳极基体强度，同时使钽粉中的杂质进一步挥发达到提纯的目的。w 作用：使阳极基体的强度和纯度能够达到规定要求。株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件30赋能工序w 目的：采用电化学原理，在单质态的钽粉粒子表面形成一层具有单向导电性和一定厚度的无定型的五氧化二钽介质膜。w 作用：作钽电解电容器的介电层。株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件31被膜工序w 目的：在钽电容器的介电层上通过化学分解的方法沉积一层型晶型结构的电子电导型二氧化锰作为产品的阴极。w 作用：使电容器的电荷储存能力能够在固态下引出，并保证产品具有低的漏导电流和低的等效串联电阻。株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件32 被石墨工序w 目的：在容易发生氧化还原反应的二氧化锰表面和下一层阴极银浆层间涂敷一层高导电率、化学稳定性极高的 的碳层，为进一步引出电容量制造阴极介质层。w 作用：阴极介质层能够保证产品在一定温度内的化学和物理稳定性及极低的电阻率。株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件33涂银浆工序w 目的：在阴极制造完成的产品表面涂敷一层高导电率的高分子银浆层，为粘接引出阴极制造导电层。w 作用：阴极焊接或粘接的过渡导电层。株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件34焊接工序w 目的：把产品的阳极与阳极引线框连接起来形成导电回路。w 作用：产品装配后的阳极引出连接。株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件35模塑工序w 目的：通过高温注塑的方法在电容器基体的表面形成阻燃性能、防水性能及介电性能出色的，有一定强度的高温硅环氧树脂层。作用；保护产品基体在各种交变环境下的化学和物理稳定性。株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件36w 目的：在产品基体上标明正负极方向和规格。w 作用：防止用户使用时正负极接反和性能选择错误。激光打标工序株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件37w 目的：按照用户或国际标准，使用标准测试仪器对每支产品电性能进行鉴定。w 作用；挑选出性能符合标准的产品，剔除不合格品。测试工序株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件38整型、编带工序w 目的：按照与用户一致的标准对合格的产品进行引线成型和包装。w 作用：保证用户能够使用标准的SMD机进行合乎规定的表面贴装。株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件39储能及高能混合钽电解电容器系列储能及高能混合钽电解电容器系列THC1系列THC2系列THCL系列贴片式高能混合钽电容器THP系列高分子封装储能混合钽电容器扣式储能混合钽电容器株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件40主要代表产品及电性能参数主要代表产品及电性能参数 1、标称电容量：8000uF、24000uF；2、电容量偏差：20%；3、额定电压：50V；4、浪涌电压：55V；5、类别电压：30V；6、降额电压：30V；7、漏电流：400uA。株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件41体积小重量轻内阻小输出电流大能量密度高 THCTHC储能混合钽电解电容器的优势储能混合钽电解电容器的优势株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件42产品比照尺寸mm*mm能量J体积cm3重量 g单位体积电容量 F/cm3单位体积能量 J/cm3单位重量能量 J/gTHC205024324000uF.50VD36*163016.277921474.41.8430.326传统钽电容器220uF.40VD10*220.1761.72710127.40.10.018THCTHC型产品和常规钽电容能量密度对比表型产品和常规钽电容能量密度对比表 株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件43歼十一战斗机歼十一战斗机 飞豹战斗机飞豹战斗机株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件44大型运输机直十武装直升机大型运输机直十武装直升机株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件45车载相控阵雷达车载相控阵雷达机载相控阵雷达机载相控阵雷达株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件46 扣式高能钽混合电容器体积更小，容量大，可靠性好，在军工和民用方面都有着广泛的应用前景。开发扣式电容器将使高能钽混合电容器朝着小型化、轻量化发展。宏达公司新产品宏达公司新产品株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件47宏达公司新产品宏达公司新产品CAK38TCAK38T型有可靠性指标钽电解电容器型有可靠性指标钽电解电容器 该产品是在THC型高能混合钽电解电容器基础上开发研制出来的最新产品，不但具有容量大，体积小，重量轻，单位体积内能量密度大等特点，而且增加了一定的耐反向电压的能力，寿命更长，可靠性更高，性能更加稳定，在航空航天、精密仪器等领域具有极大的应用前景和市场发展潜力。株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件48宏达公司新产品宏达公司新产品高温系列非固体电解质钽电容器高温系列非固体电解质钽电容器 高温系列非固体电解质电容器，轴向引出，圆柱形，外套绝缘套管，有极性，属于全密封结构。产品漏电流小、损耗角正切小、电性能优良、稳定可靠、寿命长、工作温度范围宽，适用于深井钻探仪器等耐高温电子设备的直流或脉动电路中。株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件49宏达公司高频钽电容器宏达公司高频钽电容器CAK86CAK86型气密封非固体电解质高频钽电容器型气密封非固体电解质高频钽电容器 该产品为金属外壳全密封，引线轴向引出，圆柱形，外套绝缘套管，有极性。此产品密封结构可靠、性能指标高、高频性能稳定可靠，等效串联电阻低，有较高的抗纹波电流能力。适用于航空、航天、卫星、导弹、通讯等有可靠性要求的军用电子设备的高频滤波电路。株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件50钽电容器的工作环境钽电容器的工作环境w 工作的温度（-55至125）w 工作的电压（额定电压之下）w 机械应力环境（振动、冲击）w 浪涌电流的大小 株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件51在电路中的应用举例在电路中的应用举例株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件52在电路中的应用举例在电路中的应用举例株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件53在电路中的应用举例在电路中的应用举例HongDaHongDa株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件54钽电容器的使用注意事项钽电容器的使用注意事项钽电容器的失效模式电容器的失效模式 w 过压失效w 浪涌失效w 反向击穿场致失效热致失效株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件55失效原因失效原因w 钽电容在使用过程中出现击穿失效的原因可分为外部应力和内部缺陷两大方面。w 外部应力主要环境应力所引起，主要有电应力(正向电压、反向电压)和热应力；w 内部缺陷主要有钽阳极表层缺陷和介质缺陷。株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件56钽电容器实用性：标准的差距 筛选的差距 电容器实验条件与使用条件的差距钽电容器实用性钽电容器实用性株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件57钽电解电容器使用注意事项钽电解电容器使用注意事项w 降额：一般情况下，钽电容器应用电压必须降额使用。w 反向电压限制：普通非固体电解质钽电容器和固体电解质钽电容器均为极性电容器，不允许加反向电压；更不允许使用万用表不区别极性地对钽电容器进行测试。w 钽电容器使用环境应该远离热源，钽电容器的环境温度、内部温度以及壳温应限制在50度以下。w 电路中纹波电流流过钽电容器产生功率损耗，使钽电容器自身温度升高增加热击穿的可能性，实际应用中钽电容器所承受的电路纹波电流需要控制在厂家指标以下。株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件58w 在使用线路中,设计师请考虑直流工作电压和温度，并做相应的降额设计；w 在设计线路中应有不小于3的等效串联阻抗,以防止钽电容因漏电流随温度和电压的增大而出现失效。w 请考虑线路中交流峰值电压对电容器可靠性的影响,比如在DC/DC转换器、AC/DC转换器、滤波电路等。钽电解电容器的使用建议钽电解电容器的使用建议株洲宏达电子有限公司株洲宏达电子有限公司 宏达电子ZHUZHOU HONGDA ELECTRONICS CO.,LTD钽电容应用研讨会课件59