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貼片鉭電容在會(huì)爆炸嗎？_鉭電容爆炸原因分析
更新時(shí)間：2015-01-08
鉭電容作為一個(gè)儲(chǔ)能的元件，當(dāng)使用不當(dāng)其能量突然釋放的過程就叫鉭電容爆炸了，但在什么情況下鉭電容才能爆炸呢？
下面從不同的方面來跟大家說說吧。
貼片鉭電容(以下簡(jiǎn)稱鉭電容)作為電解電容器中的一類。鉭電容是一種用金屬鉭（Ｔa）作為陽極材料而制成的，按陽極結(jié)構(gòu)的不同可分為箔式和鉭燒粉結(jié)式兩種。
隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，貼片鉭電容現(xiàn)在已可以做到幾百層甚至上千層了，每層是微米級(jí)的厚度。所以稍微有點(diǎn)形變就容易使其產(chǎn)生裂紋。
另外同樣材質(zhì)、尺寸和耐壓下的貼片鉭電容，容量越高，層數(shù)就越多，每層也越薄，于是越容易斷裂，從而引起爆炸。
其實(shí)只要我們了解了貼片鉭電容的特性，就能分析出貼片鉭電容爆炸的原因，一些總結(jié)有以下幾點(diǎn)：
1、在使用電壓合適的情況下，電路峰值輸出電流過大導(dǎo)致貼片鉭電容爆炸
在貼片鉭電容器工作時(shí)可以安全承受的最大直流電流沖擊I，與產(chǎn)品自身等效串聯(lián)電阻ESR及額定電壓UR可以用該公式計(jì)算：I=UR/1+ESR。
如果一只容量偏低的鉭電容器使用在峰值輸出電流很大的電路，這只產(chǎn)品就有可能由于電流過載而燒毀。這非常容易理解。
2、貼片鉭電容等效串聯(lián)電阻ESR過高和電路中交流紋波過高導(dǎo)致爆炸
當(dāng)在過高交流紋波的濾波電路中使用ESR過高的貼片鉭電容器，即使使用的電壓遠(yuǎn)低于應(yīng)用的降額幅度，有時(shí)候，在開機(jī)的瞬間仍然會(huì)發(fā)生突然的擊穿現(xiàn)象；
出現(xiàn)此類問題的主要原因是電容器的ESR和電路中的交流紋波大小嚴(yán)重不匹配。
鉭電容器是極性元?dú)饧谕ㄟ^交流紋波時(shí)會(huì)發(fā)熱,而不同殼號(hào)大小的產(chǎn)品能夠維持熱平衡的允許發(fā)熱量不同。
由于不同容量的產(chǎn)品的ESR值相差較高,因此,不同規(guī)格的貼片鉭電容器能夠安全耐受的交流紋波值也相差很大，因此，如果某電路中存在的交流紋波超過使用的貼片鉭電容可以安全承受的交流紋波值，產(chǎn)品就會(huì)出現(xiàn)熱致?lián)舸┑默F(xiàn)象。
同樣，如果電路中的交流紋波一定，而選擇的貼片鉭電容器的實(shí)際ESR值過高，產(chǎn)品也會(huì)出現(xiàn)相同的現(xiàn)象。
3、低阻抗高電壓導(dǎo)致貼片鉭電容爆炸
在設(shè)計(jì)電子整機(jī)的電源部份時(shí)，我們有些研發(fā)人員會(huì)把電容器并聯(lián)使用在此類電路上，貼片鉭電容一方面要對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行濾波，另一方面又要按照一定的頻率和功率進(jìn)行放電。由于此類電路的回路阻抗非常低，以保證電源輸出的功率。
在每次開關(guān)機(jī)的瞬間，電路中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)持續(xù)時(shí)間小于1微秒的高強(qiáng)度的尖峰脈沖，其脈沖電壓值至少達(dá)到了貼片鉭電容穩(wěn)定輸入值的3倍以上,電流可達(dá)到貼片鉭電容穩(wěn)態(tài)值的10倍以上。
在這種持續(xù)時(shí)間極短，能量密度高的情況下，我們的貼片鉭電容就會(huì)被遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鉭電容耐壓值的脈沖電壓給擊穿，即使你使用的是KEMET、AVX鉭電容情況也一樣。
因此，在這類電路中選用的貼片鉭電容其額定耐壓值應(yīng)該是該電路中穩(wěn)定電壓值的3倍。
如果不分電路的回路阻抗類型，一概降額50％，在回路阻抗最低的DC－DC電路中，一定要考慮到電路阻抗值的高低和輸入輸出功率的大小和電路中存在的交流紋波值的高低。因?yàn)殡娐纷杩垢叩涂梢詻Q定開關(guān)瞬間浪涌幅度的大小。
內(nèi)阻越低的電路降額幅度就應(yīng)該越多，對(duì)于降額幅度大小，切不可一概而論，必須經(jīng)過精確的可靠性計(jì)算來確定降額幅度。
了解鉭電容爆炸的原因我們就可以在使用中注意避免了，其實(shí)只要嚴(yán)格按鉭電容廠家提供的鉭電容規(guī)格書進(jìn)行使用是不會(huì)出現(xiàn)鉭電容爆炸這種事的。
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