鉭電容爆炸擊穿原因分析,小心使用鉭電容
小心慎重使用鉭電容 看到tengjingshu的電容爆炸了，我也想就一些問(wèn)題給予一些補(bǔ)充，因?yàn)檫@玩意是很危險(xiǎn)的，先上圖一張。這是在網(wǎng)上收集到的恐怖的一幕，鉭電容爆炸了，它會(huì)發(fā)明火，所以很多廠家都不用了。
鉭電容的三大罪狀：
1.固鉭因“不斷擊穿”又“不斷自愈”問(wèn)題產(chǎn)生失效。在正常使用一段時(shí)間后常發(fā)生固鉭密封口的焊錫融化，或見(jiàn)到炸開(kāi)，焊錫亂飛到線(xiàn)路板上。分析原因是其工作時(shí)“擊穿”又“自愈”，在反復(fù)進(jìn)行，導(dǎo)致漏電流增加。這種短時(shí)間(ns～ms)的局部短路，又通過(guò)“自愈”后恢復(fù)工作。
關(guān)于“自愈”。理想的Ta2O5 介質(zhì)氧化膜是連續(xù)性的和一致性的。加上電壓或高溫下工作時(shí)，由于TＡ＋離子疵點(diǎn)的存在，導(dǎo)致缺陷微區(qū)的漏電流增加，溫度可達(dá)到500℃～1000℃ 以上。這樣高的溫度使MnO2還原成低價(jià)的Mn3O4。有人測(cè)試出Mn3O4的電阻率要比MnO2高4～5個(gè)數(shù)量級(jí)。與Ta2O5介質(zhì)氧化膜相緊密接觸的 Mn3O4就起到電隔離作用，防止Ta2O5介質(zhì)氧化膜進(jìn)一步破壞，這就是固鉭的局部“自愈了”。但是，很可能在緊接著的再一次“擊穿”的電壓會(huì)比前一次的“擊穿”電壓要低一些。在每次擊穿之后，其漏電流將有所增加，而且這種擊穿電源可能產(chǎn)生達(dá)到安培級(jí)的電流。同時(shí)電容器本身的儲(chǔ)存的能量也很大，導(dǎo)致電容器永久失效。
2.固鉭有“熱致失效”問(wèn)題?
固鉭的Ta2O5介質(zhì)氧化膜有單向?qū)щ娦阅，?dāng)有充放大電流通過(guò)Ta2O5介質(zhì)氧化膜，會(huì)引起發(fā)熱失效。無(wú)充放大電流時(shí)，介質(zhì)氧化薄相當(dāng)穩(wěn)定，微觀其離子排列不規(guī)則、無(wú)序的，稱(chēng)作無(wú)定形結(jié)構(gòu)。目測(cè)呈現(xiàn)的顏色是五彩干涉色。當(dāng)無(wú)定形結(jié)構(gòu)向定形結(jié)構(gòu)逐步轉(zhuǎn)化，逐步變?yōu)橛行蚺帕校Q(chēng)之微“晶化”，目測(cè)呈現(xiàn)的顏色不再是五彩干涉色，而是無(wú)光澤、較暗的顏色。 Ta2O5介質(zhì)氧化薄膜的“晶化”疏散的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致鉭電容器性能惡化直至擊穿失效。
3.固鉭有“場(chǎng)致失效”問(wèn)題（dV/dT）。
固鉭加上高的電壓，內(nèi)部形成高的電場(chǎng)，易于局部擊穿。
擊穿事故發(fā)生率隨時(shí)間減低到一個(gè)穩(wěn)定值。當(dāng)擊穿電壓被接近時(shí)，擊穿發(fā)生率增加。隨著電壓的增長(zhǎng)，裝置因在某個(gè)疵點(diǎn)發(fā)生的熱逃逸而發(fā)生故障的機(jī)率也增加。擊穿電壓依賴(lài)于脈沖的持續(xù)。在某些實(shí)驗(yàn)中，可以看到擊穿電壓隨著脈沖長(zhǎng)度的增加而降低。該過(guò)程不是十分確定的；擊穿以不定時(shí)間間隔出現(xiàn)在不定位置。在反模式下，電擊穿是由于焦耳熱產(chǎn)生的熱擊穿的最終狀態(tài)。
電容如果選擇不當(dāng)?shù)脑?huà)，當(dāng)電容失效后就會(huì)短路，一般的話(huà)，有兩個(gè)可以考慮，作為生產(chǎn)廠商，如果一定要失效之后是開(kāi)路狀態(tài)的話(huà)，可以考慮內(nèi)部有保險(xiǎn)絲的系列，通過(guò)的電壓和電流都是有膽電容內(nèi)部的保險(xiǎn)絲所決定的。所以它失效后會(huì)是一個(gè)開(kāi)路的模式，還有客戶(hù)在選型的時(shí)候，一定要考慮到足夠多的余量在里邊，如果在正常的工作電壓使用的情況下是非常的可靠的。
鉭電壓在工業(yè)電子，汽車(chē)電子，至少需要降額50%使用。
另外潮濕也會(huì)對(duì)電容的ESR起到很大的變化。
變化測(cè)試：
其機(jī)理如下圖所示：
一句話(huà)：慎重使用鉭電容。
編輯：admin 最后修改時(shí)間：2017-09-05
