慎重使用钽电容
钽电解电容器使用注意事项
钽电解电容器使用注意事项为了使钽电容器以最稳定的质量充分发挥其性能，必须以适当的方式使用，使用前请先确认电容器的使用条件和规定的性能，必须遵守规格书上所规定的条件，如果使用条件不符合规定范围或在未规定的条件下使用，请明确其条件与本公司商谈。
一、 设计电路1、使用电压电容器的故障受到使用电压和额定电压的比率影响很大。
设计实际电路时，请考虑到所有要求的可靠性，适当降低电压。
1）使用低阻抗电路时（尤其开关电源中的滤波电容器），请将使用电压设定在额定电压的2）在低阻抗电路中电容器并联使用时，将增加直流浪涌电流失效的危险，同时请注意并联电容器中储存的电荷，通过其它电容器放电。
3）钽电容器在电路中，应控制瞬间大电流对电容器的冲击，建议串联电阻以缓解这种冲击。
请将3Ω/V以上的保护电阻器串联在电容器上，以限制电流在300mA以下。
无法插入保护电阻时，请使用1/3额定电压以下作为工作电压。
2、反向电压钽电容器为有极性电容器，所以请勿施加反向电压，不可使用在只有交流的电路中。
1）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℃下：≤10%U R（额定电压）或1V（取小者）85℃下：≤5%U R（额定电压）或0.5V（取小者）2）如果将电容器长期使用在反向电路中时，请选用无极性钽电容器。
3）银外壳非固体电解钽电容器不能承受反向电压。
4）原则上禁止使用万用表的电阻档对有钽电容的电路或电容器本身进行不分极性的测试。
5）在测量使用过程中，如不慎使钽电容器承受了不应有的反向电压，请将该电容器报废，即使其各项电参数仍然合格。
3、波纹电压请在电容器规定的允许波纹电压内使用。
1）使用时，直流偏压与交流分压峰值之和不得超过电容器的额定电压。
2）交流负峰值与直流偏压之和不超过电容器允许的反向电压值。
3）波纹电流通过钽电容器产生有功功率损耗，进而电容器自身温升导致的热击穿失效概率增大，因此有必要对通过电容器的波纹电流或电容量允许的功率损耗进行限制。
钽电容爆炸、烧毁原因分析
钽电容爆炸、烧毁原因分析经常碰到很多客户讨论钽电容爆炸问题，特别在开关电源、LED电源等行业，钽电容烧毁或爆炸是令研发技术人员最头痛的，让他们百思不得其解。
正因为钽电容失效模式的危险性，让很多研发技术人员都不敢再使用钽电容了，其实如果我们能够全面的了解钽电容的特性，找到钽电容失效（表现形式为烧毁或爆炸）的原因，钽电容并没有那么可怕。
毕竟钽电容的好处是显而易见的。
钽电容失效的原因总的来说可以分为钽电容本身的质量问题和电路设计问题两大类：电路设计和产品选型要求钽电容的产品性能参数可以满足电路信号特点，但是,往往我们不能保证上述两项工作都做的很到位,因此,在使用过程中就必然会出现这样那样的失效问题,现简单总结如下:1. 低阻抗电路使用电压过高导致的失效对于钽电容器使用的电路,只有两种;有电阻保护的电路和没有电阻保护的低阻抗电路. 对于有电阻保护的电路,由于电阻会起到降压和抑制大电流通过的效果,因此,使用电压可以达到钽电容器额定电压的60%. 没有电阻保护的电路有两种:a.前级输入已经经过整流和滤波,输出稳定的充放电电路.在此类电路,电容器被当作放电电源来使用,由于输入参数稳定没有浪涌,因此,尽管是低阻抗电路,可安全使用的电压仍然可以达到额定电压的50%都可以保证相当高的可靠性.b.电子整机的电源部分; 电容器并联使用在此类电路, 除了要求对输入的信号进行滤波外,往往同时还兼有按照一定频率和功率进行放电的要求. 因为是电源电路,因此,此类电路的回路阻抗非常低,以保证电源的输出功率密度足够. 在此类开关电源电路中[也叫DC-DC电路], 在每次开机和关机的瞬间,电路中会产生一个持续时间小于1微秒的高强度尖峰脉冲,其脉冲电压值至少可以达到稳定的输入值的3倍以上,电流可以达到稳态值的10倍以上,由于持续时间极短,因此,其单位时间内的能量密度非常高, 如果电容器的使用电压偏高,此时实际加在产品上的脉冲电压就会远远超过产品的额定值而被击穿. 因此,使用在此类电路中的钽电解电容器容许的使用电压不能超过额定值的1/3. 如果不分电路的回路阻抗类型,一概降额50%, 在回路阻抗最低的DC-DC电路,一开机就有可能瞬间出现击穿短路或爆炸现象.在此类电路中使用的电容器应该降额多少,一定要考虑到电路阻抗值的高低和输入输出功率的大小和电路中存在的交流纹波值的高低.因为电路阻抗高低可以决定开关瞬间浪涌幅度的大小。
为什么轻易不要选择“钽电容”？
为什么轻易不要选择“钽电容”？第一、钽电容失效的模式很恐怖，轻则烧毁冒烟，重则火光四溅。
这里不去赘述“钽电容”的失效模式的原理。
通过这个失效的现象，就知道：如果电容失效，只是短路造成电路无法工作，或者工作不稳定，都是小问题，大不了退货。
但是如果造成了客户场地失火，则是需要赔偿对方的人员及财产损失的。
那就麻烦大了。
这是我们不要去选用钽电容的重要原因。
第二、钽电容的成本高看看我们的淘宝就可以知道100uF的钽电容与100uF的陶瓷电容的价格差别，大概钽电容的价格是陶瓷电容的10倍。
钽电容：10只8元；陶瓷电容100只5元。
如果电容容量需求在100uF以下的情况下，我们现在绝大多数下，耐压如果满足的情况下，我们一般需用陶瓷电容。
再大容量，或者再高耐压，陶瓷电容的封装大于1206的时候，尽量谨慎选择。
贴片陶瓷电容最主要的失效模式断裂（封装越大越容易失效）：贴片陶瓷电容器作常见的失效是断裂,这是贴片陶瓷电容器自身介质的脆性决定的.由于贴片陶瓷电容器直接焊接在电路板上,直接承受来自于电路板的各种机械应力,而引线式陶瓷电容器则可以通过引脚吸收来自电路板的机械应力.因此,对于贴片陶瓷电容器来说,由于热膨胀系数不同或电路板弯曲所造成的机械应力将是贴片陶瓷电容器断裂的最主要因素。
第三、钽电容未来将耗尽，有钱你都买不到。
早在2007 年，美国国防后勤署(DLA)十多年来已贮存大量钽矿物，为履行美国国会的会议决定，该组织将耗尽其拥有的最后140，000磅钽材料。
从美国国防后勤署购买钽矿石的买主已包括HC Starck、DM Chemi-Met、ABS合金公司、Umicore、Ulba冶金公司和Mitsui采矿公司，这些代表了将这些钽矿石加工制成电容器级粉末、钽制品磨损件或切削工具的众多公司。
从美国国防后勤署购买这些钽矿石的投标人年复一年传统上是一贯的，这样当钽矿石供应变的吃紧时，因美国国防后勤署供应耗尽，一些公司只得抢夺新的矿石供应源。
钽电容超过耐压值爆炸的原因
钽电容超过耐压值爆炸的原因钽电容作为一种重要的电子元器件，在电子产品的制造中得到广泛应用。
然而，钽电容器如果超过其耐压值，可能会发生爆炸，造成严重的安全事故。
钽电容超过耐压值爆炸的主要原因可以归结为以下几个方面。
首先，钽电容超过耐压值爆炸的原因之一是钽电容内部出现了电解液的脱水现象。
钽电容器的结构由两个电极与电解质组成。
当电容器工作正常时，电解液会保持一定的湿度，以防止内部电极因缺水而损坏。
然而，当钽电容器的工作电压超过耐压值时，电解液会脱水，导致电容器内部电解介质的湿度降低。
这种脱水现象会使电极间的绝缘效果下降，电容器内部的电势能难以释放，从而造成爆炸。
其次，钽电容超过耐压值爆炸的原因之二是钽电容器内部出现了热点。
热点是指电容器内部某个局部区域的温度远高于周围环境温度的现象。
当钽电容器工作电压超过耐压值时，电容器内部会产生大量的热量。
如果钽电容器内部的散热效果不好，或者因为某些原因导致内部热量无法及时散发，就会产生热点现象。
热点会导致电容器内部局部温度升高，使电容器的结构和材料发生热膨胀，进而导致爆炸。
此外，钽电容超过耐压值爆炸的原因之三是钽电容器的结构问题。
钽电容器内部的液体电解质往往是由有机溶剂和钽酸等物质组成的。
这些物质在特定条件下，例如高温、强烈的电场作用等情况下，可能会发生化学反应，产生气体。
如果钽电容器的结构设计不合理，不能有效地排放产生的气体，就会造成电容器内部压力升高，最终导致爆炸。
另外，钽电容超过耐压值爆炸的原因还可能与外界因素有关。
例如，钽电容器受到机械振动、撞击等外力作用时，容易导致电容器内部结构或材料的损坏，使得内部压力升高而发生爆炸。
此外，钽电容器暴露在高温环境中，容易引发其结构和材料的老化和变质，从而增加了爆炸的风险。
总之，钽电容超过耐压值爆炸的原因主要包括电解液脱水、热点效应、结构问题以及外界因素的影响。
为了避免钽电容超过耐压值爆炸，必须合理选择、使用与维护钽电容器，并遵循相关的操作规程。
型钽电容安全操作及保养规程
型钽电容安全操作及保养规程前言型钽电容广泛应用于电子设备中，是许多电子元器件不可或缺的一部分。
其具有体积小、容量大、电化学稳定性好、频率特性优良等特点，因此被广泛使用。
本文将为大家介绍型钽电容的安全操作及保养规程。
安全操作1.型钽电容的正确使用在使用型钽电容时，需遵循以下原则：•在使用前查阅设备的技术手册，确定电容的额定电压、使用温度范围、电容容量、极性等信息。
•选择适当的型号和规格的电容，不得超过其标识的极限电压和最大工作温度。
•正确安装型钽电容，避免反向极性连接；在安装电容时，避免损坏电容的外壳结构。
•供电前，先关闭电源开关，检查电路连接是否正确，并接地保护器具。
2.型钽电容使用注意事项•电容工作时，应具有良好的通风条件，避免长时间高温工作，暴露在极端高温、潮湿、腐蚀气体等环境下使用。
•在电容接线时，要注意不要将电容短接，否则易损坏电容。
•一旦发现电容的正负极性接反，应立即断开电源，并进行更换或调整。
•避免在外力、振动、冲击等情况下使用，以免损坏电容。
3.型钽电容存放注意事项•型钽电容应储存在室温下，防止曝晒、防潮、防震。
•长期存储的电容应定期检查，周期为1年；检查时应检查电容的外观是否有变化，如有外观损坏需加以注意和处理，判断电容放电情况是否正常。
保养规程1.线路保护在使用过程中，型钽电容连接线路需要保护。
使用塑料、胶带等对型钽电容引出电极与周围元器件之间的距离进行隔离。
如有需要，也可以套上绝缘管。
2. 温度条件型钽电容的使用温度范围通常为-55℃ ~ +125℃，建议在25℃以下保存。
如果在高温下长期存放，则电容容易老化、泄漏，并且可能会丧失一部分容量。
3. 防尘电容在使用前应室内环境清洁。
在使用过程中，电容上不得沾上杂物和灰尘，避免损坏外壳表面的氧化层。
4. 防湿为避免电容内部因湿气而腐蚀，电容在存放前应仔细检查电容的封口质量，保证电容内部的密封。
结论型钽电容是一种广泛使用的电子元器件，其特点是容量大、体积小、电化学稳定性好、频率特性优良等。
钽电容击穿原因
钽电容击穿原因
钽电容击穿的原因可能有以下几种：
1. 过电压：施加在钽电容上的电压超过了其额定电压，可能导致电容击穿。
2. 过电流：通过钽电容的电流超过了其额定电流，可能会引起过热和击穿。
3. 温度过高：长时间在高温环境下工作，或者散热不良，可能导致钽电容温度升高，从而增加击穿的风险。
4. 极性接反：如果钽电容极性接反，会导致电容器内部发生电化学反应，可能引起击穿。
5. 质量问题：制造缺陷、材料瑕疵或其他质量问题可能导致钽电容在正常使用条件下击穿。
6. 老化和疲劳：经过长时间使用，钽电容可能会出现老化和疲劳，降低其性能和可靠性，增加击穿的可能性。
7. 外界因素：例如静电放电、机械冲击、振动等外界因素也可能对钽电容造成损害，导致击穿。
为了避免钽电容击穿，应确保在规定的电压、电流和温度范围内使用电容器，并选择质量可靠的产品。
在设计电路时，还应考虑适当的保护措施，如稳压、限流和散热等。
此外，定期检查和维护电路中的电容器也是重要的。
如果发现钽电容击穿，应及时更换，以确保电路的正常运行。
具体的原因可能需要通过对电路和使用环境的详细分析来确定。
钽电容与瓷片电容的区别
钽电容与瓷片电容的区别
钽电容和瓷片电容呀，就像两个性格迥异的小伙伴，各有各的本事。
钽电容呢，就像是一个稳重的大哥。
它的个头一般比较小，但是能耐可不小。
钽电容的容量相对瓷片电容来说比较大，就像大哥能扛大事儿一样。
在一些对电容容量要求比较高的电路里，钽电容就能够稳稳地发挥作用。
而且钽电容的性能比较稳定，就像大哥做事有板有眼，不容易出岔子。
不过呢，钽电容也有自己的小脾气，它的价格相对来说比较高，就像大哥的身份比较尊贵，不是随随便便就能请得起的。
瓷片电容就像是一个机灵的小鬼。
它的容量通常比较小，就像小鬼的力气没那么大。
可是瓷片电容也有自己的优势，它的高频特性非常好。
这就好比小鬼虽然力气小，但是跑起来特别快，在高频电路里能够欢快地奔跑，发挥自己的特长。
瓷片电容的价格很亲民，就像小鬼特别接地气，到处都能见到它的身影。
而且瓷片电容的稳定性也不错，虽然没有钽电容那么稳重，但是在很多普通电路里也足够应付了。
从使用的场景来看，钽电容适合那些对稳定性和容量要求比较高的精密电路，像是一些高端的电子设备里面，就需要钽电容这样的大哥来坐镇。
瓷片电容则广泛应用于各种普通电路，特别是高频电路，小鬼在这些地方跑来跑去，把自己的活儿干得好好的。
我觉得钽电容和瓷片电容都很重要。
没有谁能完全取代谁。
就像在一个大家庭里，稳重的大哥和机灵的小鬼都有自己的位置，缺了谁都不
行。
在电子电路这个大家庭里，钽电容和瓷片电容各自发挥着自己的作用，共同构建起各种各样复杂而又有趣的电路世界。
聚合物钽电容的缺点
聚合物钽电容的缺点
聚合物钽电容作为一种电子元件，在实际应用中也存在一些缺点。
首先，聚合物钽电容的价格较高，相比于其他类型的电容器，其成本较高，这可能会增加产品的制造成本。
其次，聚合物钽电容在高温环境下的稳定性较差，容易发生失效或性能下降，这限制了其在高温环境下的应用范围。
此外，由于聚合物钽电容使用的材料和制造工艺的特殊性，其生产工艺较为复杂，制造过程中对环境要求较高，且存在一定的环境污染风险。
另外，聚合物钽电容的电压稳定性和温度特性相对较差，可能会在特定工作条件下影响电路的性能稳定性。
最后，相对于铝电解电容等其他类型电容，聚合物钽电容的容量相对较小，这在一些需要大容量电容的应用中可能不太适用。
总的来说，虽然聚合物钽电容具有许多优点，但其在价格、稳定性、制造工艺和容量等方面仍然存在一些局限性，需要在实际应用中进行综合考虑。
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慎重使用钽电容
看到tengjingshu的电容爆炸了，我也想就一些问题给予一些补充，因为这玩意是很危险的，先上图一张。
这是在网上收集到的恐怖的一幕，钽电容爆炸了，它会发明火，所以很多厂家都不用了。
钽电容的三大罪状：
1.固钽因“不断击穿”又“不断自愈”问题产生失效。
在正常使用一段时间后常发生固钽密封口的焊锡融化，或见到炸开，焊锡乱飞到线路板上。
分析原因是其工作时“击穿”又“自愈”，在反复进行，导致漏电流增加。
这种短时间(ns～ms)的局部短路，又通过“自愈”后恢复工作。
关于“自愈”。
理想的Ta2O5 介质氧化膜是连续性的和一致性的。
加上电压或高温下工作时，由于TＡ＋离子疵点的存在，导致缺陷微区的漏电流增加，温度可达到500℃～1000℃以上。
这样高的温度使MnO2还原成低价的Mn3O4。
有人测试出Mn3O4的电阻率要比MnO2高4～5个数量级。
与Ta2O5介质氧化膜相紧密接触的Mn3O4就起到电隔离作用，防止Ta2O5介质氧化膜进一步破坏，这就是固钽的局部“自愈了”。
但是，很可能在紧接着的再一次“击穿”的电压会比前一次的“击穿”电压要低一些。
在每次击穿之后，其漏电流将有所增加，而且这种击穿电源可能产生达到安培级的电流。
同时电容器本身的储存的能量也很大，导致电容器永久失效。
2.固钽有“热致失效”问题
固钽的Ta2O5介质氧化膜有单向导电性能，当有充放大电流通过Ta2O5介质氧化膜，会引起发热失效。
无充放大电流时，介质氧化薄相当稳定，微观其离子
排列不规则、无序的，称作无定形结构。
目测呈现的颜色是五彩干涉色。
当无定形结构向定形结构逐步转化，逐步变为有序排列，称之微“晶化”，目测呈现的颜色不再是五彩干涉色，而是无光泽、较暗的颜色。
Ta2O5介质氧化薄膜的“晶化”疏散的结构导致钽电容器性能恶化直至击穿失效。
3.固钽有“场致失效”问题（dV/dT）。
固钽加上高的电压，内部形成高的电场，易于局部击穿。
击穿事故发生率随时间减低到一个稳定值。
当击穿电压被接近时，击穿发生率增加。
随着电压的增长，装置因在某个疵点发生的热逃逸而发生故障的机率也增加。
击穿电压依赖于脉冲的持续。
在某些实验中，可以看到击穿电压随着脉冲长度的增加而降低。
该过程不是十分确定的；击穿以不定时间间隔出现在不定位置。
在反模式下，电击穿是由于焦耳热产生的热击穿的最终状态。
电容如果选择不当的话，当电容失效后就会短路，一般的话，有两个可以考虑，作为生产厂商，如果一定要失效之后是开路状态的话，可以考虑内部有保险丝的系列，通过的电压和电流都是有胆电容内部的保险丝所决定的。
所以它失效后会是一个开路的模式，还有客户在选型的时候，一定要考虑到足够多的余量在里边，如果在正常的工作电压使用的情况下是非常的可靠的。
钽电压在工业电子，汽车电子，至少需要降额50%使用。
另外潮湿也会对电容的ESR起到很大的变化。
变化测试：
其机理如下图所示：
一句话：慎重使用钽电容。
参考文献如下：
固体钽电容器和铌电容器的电压降载法.pdf
采用不同技术制造的钽电容器的故障模式.pdf
Surge Current Testing of Resin Dipped Tantalum Capacitors.pdf
Effect of Moisture on Characteristics of Surface Mount Solid Tantalum.pdf Failure Modes of Tantalum Capacitors Made by Different Technologies.pdf Surge in Solid Tantalum Capacitors.pdf
RAR：。