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钽电容

作者:dolphin时间:2012-10-31

钽的表面能形成致密稳定、介电强度高的无定形氧化膜,易于准确方便地控制电容器的阳极氧化工艺,同时钽粉烧结块可以在很小的体积内获得很大的表面积,因此钽电容器体积小、容量大、漏电流低、使用寿命长、综合性能优异,是最优秀的电容器,不仅在常规条件下比陶瓷、铝、薄膜等其它电容器体积小、容量高、功能稳定,而且能在许多为其它电容器所不能胜任的严峻条件下正常工作。由于钽电容器具有其它诸多电容器不可比拟的优异特性,在微电子科学和表面贴装技术领域,几乎无可等效替代的其它电容器与之竞争,因此60~65%的钽以电容器级钽粉和钽丝的形式用于制作钽电容器。钽电容器已日益广泛应用于通讯(程控机、交换机、手机、传呼机、传真机、无绳电话)、计算机、汽车、家用和办公用电器、仪器仪表、航天航空、国防军工等领域和科技部门。

钽电容优点:不需像普通电解电容那样使用镀了铝膜的电容纸烧制,本身几乎没有电感,但这也限制了它的容量。此外,由于钽电容内部没有电解液,很适合在高温下工作。 钽电容的特点是寿命长、耐高温、准确度高、滤高频谐波性能极好。在钽电解电容器工作过程中,具有自动修补或隔绝氧化膜中的疵点所在的性能,使氧化膜介质随时得到加固和恢复其应有的绝缘能力,而不致遭到连续的累积性破坏。这种独特自愈性能,保证了其长寿命和可靠性的优势。 钽电解电容器具有非常高的工作电场强度,并较同类型电容器都大,以此保证它的小型化。
说完了钽电容优点,我们再来了解下钽电容的缺点.钽电容的缺点是容量较小、价格也比铝电容贵,而且耐电压及电流能力较弱。它被应用于大容量滤波的地方,像CPU插槽附近就看到钽电容的身影,多同陶瓷电容,电解电容配合使用或是应用于电压、电流不大的地方。

四 钽聚合物VS钽二氧化锰之高频特性篇:一个是好高骛远 一个是低三下四
钽聚合物电容居然卖那么贵,除了安全耐压外,当然少不了好性能,否则如何在成本锱铢必争的今天被那些高端显卡使用呢?

上面的图看不懂没关系,把它做成表供大伙研究:现在显卡使用的PWM普遍工作在100KHZ(也就是100000HZ)左右的开关频率上,在此频率上100UF的钽聚合物电容可以保持99UF的容量,就算有些比较高频的PWM开关在500KHZ频率上其仍然保持64UF的容量,而此时钽二氧化锰电容就可怜了,基本当不了电容用啦。(不过也可以看出:到了1MHZ的开关频率时可就是MLCC的天下了,所有电解电容都完蛋。)可见钽聚合物电容“好高骛远”的优异高频特性导致其成为高端显卡最佳选择。

至于钽聚合物电容引以为豪的超低ESR特性,是各显卡工程师的最爱,毕竟聚合物的导电率是二氧化锰的100倍,反应到电容的ESR值差异上表现十分明显,要不NV最高端的公版卡为什么都不约而同的采用那么昂贵的钽聚合物电容?
下表是KEMET公司内部不同钽电容系列产品ESR对比,单位是欧姆:

五 钽聚合物VS钽二氧化锰之型号识别篇:一个是脸上贴金 一个是长相平平
看到这里,肯定有读者会问,既然两种钽电容的价差那么大、性能又如此悬殊,可我们看到的都是显卡上的小黄豆(日本的钽电容一般是小黑豆),那我们如何慧眼识金呢?首先能生产钽二氧化锰电容的厂商很多,可是能生产钽聚合物电容的厂商就不多了,我们一般能见到的无非是三家公司产品,两家来自美国------KEMET 和 AVX,还有一家日本三洋,不过三洋的钽聚合物电容可是黑色的,而且没有任何特殊的标志,当您看到显卡上使用了黑色的钽电容时,只能指望显卡厂商的良心好,没有用普通钽二氧化锰电容取代钽聚合物电容。如果显卡上用了小黄豆,如果他还是钽聚合物电容则只会是AVX和KEMET的产品。AVX的产品线中只有一个TCJ系列是钽聚合物电容(见下图),注意电容上有个小小的LOGO类似”A”字,这代表AVX公司产品,而在476那串数字后还有个J字,则代表其是TCJ系列。也就是说您如果在小黄豆上发现A字LOGO再看到一个大大的“J”字那么很可能就是AVX的钽聚合物电容啊。不过TCJ系列的性能不是很理想,价格也很高,因此在显卡上应用的很少,我们把注意力放在另一家钽电容大厂KEMET上。

KEMET的钽聚合物系列产品线很长,T52X(T520 525 T528)系列,和T530系列都是钽聚合物电容,再加上种类繁多的钽二氧化锰电容,让人识别起来很头痛。不过没关系,我们看下图:

KO代表KEMET的聚合物电容产品,其下的157则代表容量为150UF,再往下的6代表额定电压是6V,旁边那个长的像中国字“区”的其实是K代表KEMET公司识别号。最下面那个512则代表生产日期是2005年第12周。对我们消费者来说最重要的是“KO”两个字,有这两个字母就代表您买到钽聚合物电容啦。不过是否没有“KO”就代表您买的不是钽聚合物电容呢,答案是否定的,比如您运气超好,发现显卡上有如下图案的钽聚合物电容:

如果电容上方有KM则代表您买到了更昂贵的KEMET多阳极钽聚合物电容T530系列,这家伙创造了电解电容ESR最低纪录------4毫欧姆。其中M代表MULTI,多阳极的意思。另外KEMET还有T525和T528系列钽聚合物电容,不过他们都有一个共性,就是电容的上角一定有两个字母,注意一定是字母,比如T525是”KT”,而T528则是”FD”,如果不是两个字母甚至是一个字母加一个符号都不能代表其是KEMET公司的钽聚合物电容。

看到了吧,KEMET的超低ESR钽二氧化锰电容T510系列长的多像钽聚合物电容啊,可惜它最上方的标志只是一个字母加一个加号构成,没有两个字母,咱们就别错把冯京当马凉啦。看来识别KEMET小黄豆是否为钽聚合物电容其实很简单,只要电容最上方标志是两个字母就OK啦(当然KEMET还有个高温钽二氧化锰电容T498系列,电容最上方标志也是两个字母------HT,但电容颜色是黑色,而且用途特殊您可能见不到,所以不在我们讨论范围内)



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