A tantál kondenzátor az elektrolit kondenzátor egy altípusa . Fémes tantálból készül , amely anódként működik, és szigetelő oxidréteggel borítja. A benne lévő vékony dielektromos réteg miatt a tantál kondenzátor nagy kapacitású, azonos térfogatú és kisebb tömegű elektrolit kondenzátoroktól különbözik. Nagy a kapacitása, valamint kis súlya más kondenzátorokhoz képest. A tantál kondenzátorok drágábbak, mint az alumínium elektrolit kondenzátorok.
A tantál kondenzátorok polarizáltak. A fordított feszültség elindítja bennük a pusztulás folyamatát. A nem poláris (bipoláris) kondenzátorok két poláris kondenzátor sorba kapcsolásával készülnek . [egy]
Az elektrolit kondenzátorok bizonyos speciális fémek azon képességén alapulnak, hogy vékony szigetelőréteget képeznek. Az elektrolitfürdőben lévő tantál anódra feszültséget kapcsolva oxid dielektromos réteg képződik, amelynek vastagsága arányos az alkalmazott feszültséggel. A keletkező dielektromos réteg amorf és nem vezet elektromosságot . [2]
Az elektrolit kondenzátorokban katódként elektrolitot használnak . A tantál kondenzátorok elektrolitja mangán-dioxid . [2]
Az elektrolit kondenzátor dielektrikumának vastagsága kicsi, és a nanométer per volt tartományba esik, míg az oxidrétegek dielektromos szilárdsága erősebb. Így a tantál kondenzátorok nagy térfogati kapacitással rendelkeznek más típusú kondenzátorokhoz képest. Az anód maratott felülete megnöveli az érintkezési felületet, aminek következtében a kondenzátor kapacitása 200-szorosára nő.
Az elektrolit kondenzátor térfogatát a kapacitás és az üzemi feszültség szorzata határozza meg.
A tantál kondenzátorok meghibásodása hőt és tüzet okozhat. Áramlökések miatt fordulhat elő. A tantál anód érintkezésbe kerül a mangán-dioxid katóddal , ami kémiai reakciót vált ki. A tantál kondenzátorok meghibásodásának megelőzése érdekében hibabiztos áramköröket használnak. [egy]
Névleges feszültségA névleges feszültség az a maximális egyenfeszültség vagy csúcsimpulzusfeszültség, amely a névleges hőmérsékleti tartományon belül bármely hőmérsékleten folyamatosan alkalmazható (IEC/EN 60384-1). [3] Az elektrolitkondenzátorok névleges feszültsége a hőmérséklet emelkedésével csökken. A feszültség magas hőmérsékleten történő csökkentése meghosszabbítja a kondenzátor élettartamát. Az alacsonyabb feszültség pozitívan hat a tantál elektrolit kondenzátorra, így a feszültség csökkentése csökkenti a meghibásodás lehetőségét és javítja a kondenzátor megbízhatóságát.
A meghibásodási arány (megbízhatóság) egy olyan tulajdonság, amely egy komponens funkciójának teljesítményét mutatja egy bizonyos időintervallumban. [3] A tantál kondenzátorok esetében a megbízhatóságot általában 85 °C-on és névleges feszültségen adják meg referenciafeltételként, és a meghibásodások százalékában fejezik ki ezer óránként (n% / 1000 h).
A tantál kondenzátorok megbízható alkatrészek. A tantál és a kondenzátor technológia folyamatos fejlesztése a legtöbb kristályosodási hibaért felelős szennyeződések jelentős csökkenéséhez vezetett. [3]
A tantál kondenzátorok élettartama a felhasznált elektrolittól függ :
A tantál kondenzátorokat kompaktságuk és nagy megbízhatóságuk miatt számítógépek és mobiltelefonok tápszűrőjeként használják . A katonai felszerelésekben szélesebb üzemi hőmérséklet-tartományt biztosító, katonai specifikációjú (MIL-SPEC) tantál kondenzátorokat alkalmaznak. Az alumínium elektrolitkondenzátorok népszerű helyettesítői, mivel nem száradnak ki, és nem veszítenek kapacitásukból idővel. A tantál kondenzátorokat nagy stabilitásuk miatt orvosi berendezésekben és audioberendezésekben is használják. [egy]