Танталовые конденсаторы: что это?

Конденсаторы являются одними из самых важных элементов в схемах. Существуют также отдельные подвиды, которые выполняют свой ограниченный функционал. Взять вот, к примеру, танталовые конденсаторы. Для чего они используются, какие особенности имеет их конструкция?

Что такое танталовый конденсатор?

Хочется немного отвлечься и сфокусировать ваше внимание на том, что электроника постоянно движется в сторону уменьшения устройств и одновременно увеличения их эффективности. Поэтому неудивительно, что за последние 10 лет вместо преобразователей частоты в 10 кГц используются приборы, что дают 100 кГц и даже больше. Благодаря требованиям высокой эффективности и малых размеров и были введены в активное использование твердотельные танталовые конденсаторы. Они являются обладателями высокой удельной емкости и малых габаритов. Также данные приборы могут предложить высокую надежность и совместимость со всеми популярными технологиями монтажа. Как обозначаются танталовые конденсаторы? Маркировка у них – это буквы A, B, C, D, E, V. В качестве дополнения указывается дата изготовления, код производителя и при желании что-то ещё. А какова цена танталовых конденсаторов? Обычно они продаются килограммами (поскольку используются в промышленности) и стоят около 70 000 руб./кг. Согласитесь – это весьма немало! Такая высокая стоимость из-за значительного содержания ценных металлов. Указать, сколько будет стоить подобное устройство поштучно, невозможно, так как каждый торговец устанавливает свои расценки.

Конструкция

Как же устроено это чудо техники? В качестве основного материала тантал был выбран неслучайно. Дело в том, что для полноценной работы конденсатора необходимо создание плотных и непроводящих оксидных пленок. Данные процессы можно проводить с целым рядом металлов, но контролировать толщину ученые научились только у двоих: алюминия и тантала. А это необходимо, чтобы можно было уверенно сказать о технических характеристиках данных устройств. Танталовые конденсаторы – это электролитические приборы, что состоят из 4 частей: катода, анода, диэлектрика и электролита (который может быть жидким или твердым).

Пробой

Пробой возможен при резком возрастании тока утечки. Это настоящее проклятие всех видов конденсаторов, а не только танталовых. Они хоть и маленькие, но всегда необходимо учитывать размер утечки. Данная проблема обычно возникает во время пробоя диэлектрика. Если произошел данный неприятный инцидент, то при наличии высоких температур и напряжения он будет распространяться на всё устройство, и в конечном результате могут быть повреждены даже металлические контакты. Чтобы избежать таких негативных последствий, необходимо следить, чтобы танталовые конденсаторы не нагревались больше 500 градусов, ведь при значении в 530 начинают идти первые химические реакции. А при достижении значения в 1000°C создаётся критическая ситуация, которая гарантированно оборачивается проблемами. В итоге кристаллический участок изолируется оксидом марганца, который не является проводником.

Техника безопасности работы с танталовым конденсатором

Каких правил необходимо придерживаться, чтобы данные устройства не выходили из строя? В общем, их всего только 3:

1. Танталовые конденсаторы не должны работать с напряжением, которое выше номинального. Даже функционирование на грани разрешенного негативно сказывается на их сроке службы.
2. Сумма переменной и постоянной составляющих напряжения не должна превышать номинал. Поэтому всегда необходимо проверять, не выйдет ли прибор из строя.
3. Допустимый максимум определяется всегда с учетом постоянной составляющей напряжения.

Но это, так сказать, специфические правила. Есть ещё и общие вроде никаких мокрых рук, но, наверное, их вы и так знаете.