钽电容器的改进

传统钽电容器的ESR主要来源于正极材料MnO2。相反，聚等导电聚合物的电导率在100S/cm范围内，电导率的增加直接转化为ESR的显著下降。不同额定值下的ESR-频率曲线显示了钽电容器用聚合物阴极系统的优点，通过直接比较MnO2的ESR-频率曲线和A壳6.3V/47μF额定值条件下的聚合物设计，可以看出，在100kHz频率下，聚合物设计可使ESR降低一个数量级。引线框架材料是另一个可以通过切换到更高电导率的材料来改善ESR的领域。 传统钽电容器的ESR主要来源于正极材料MnO2。MnO2的电导率约为0.1s/cm。相反，聚(3，4-乙烯二氧噻吩)等导电聚合物的电导率在100S/cm范围内，电导率的增加直接转化为ESR的显著下降。 不同额定值下的ESR-频率曲线显示了钽电容器用聚合物阴极系统的优点，通过直接比较MnO2的ESR-频率曲线和A壳6.3V/47μF额定值条件下的聚合物设计，可以看出，在100kHz频率下，聚合物设计可使ESR降低一个数量级。 8不同材料的电导率 引线框架材料是另一个可以通过切换到更高电导率的材料来改善ESR的领域。如图3中的电容横截面所示，引线框架提供了从内部电容器元件到封装外部的电气连接。 Fe-Ni合金(如Alloy42)一直是引线框架材料的传统选择。这些合金的优点包括：热膨胀系数(CTE)低，成本低，易于制造。铜引线框架材料加工工艺的改进，使其可用于钽电容设计。由于ESR的电导率是Alloy42的100倍，所以铜的使用对ESR有重要的影响。例如，使用A壳(EIA3216)和传统引线框架的Vishay100μF/6.3VT55聚合物钽电容器在100kHz和25°C下提供了70mΩ的大ESR，通过更换铜引线框架，大ESR可降至40mΩ。 钽电容紧凑型和提高钽电容设计体积效率(电容密度)的两个主要因素是钽粉的演变和包装的改进。

钽电容的应用及原理

钽电容器是体积小、容量大的电容器。钽电容器有各种形状，并制成适合表面安装的小型和片式元件。钽电容器不仅应用于军事通信、航空航天等领域，还广泛应用于工业控制、视频设备、通信仪表等产品中。因为氧化膜很薄，所以钽电容器两极板之间的距离很近，几乎没有感应电抗，非常灵敏，所以充放电速度很快。另外，由于钽电容器内部没有电解液，非常适合在高温下工作。 钽电容器是体积小、容量大的电容器。它由贝尔实验室于1956年开发。它有好的性能。钽电容器有各种形状，并制成适合表面安装的小型和片式元件。钽电容器不仅应用于军事通信、航空航天等领域，还广泛应用于工业控制、视频设备、通信仪表等产品中。 钽在空气中容易氧化。人们用它的氧化膜作为介质。由于钽易氧化，所以钽电容器具有自动“愈合伤口”的功能，所以耐用可靠。因为氧化膜很薄，所以钽电容器两极板之间的距离很近，几乎没有感应电抗，非常灵敏，所以充放电速度很快。这些特性决定了钽电容器适用于高频、小电流和快速响应电路，因此钽电容器也广泛应用于导弹、卫星等需要快速响应和高可靠性的电路中。由于钽电容器非常灵敏，充放电速度快，所以也常用于 音频电路，主要是 音频电路。由于降低了高音低电流的损耗，相对提高了高音频率，提高了音质。 钽电容器是钽电解电容器，也属于电解电容器的，以金属钽为介质，不像普通电解电容器使用电解液，钽电容器不需要像普通电解电容器一样用镀铝电容纸包裹，它几乎没有电感，但它也限制了它的容量。另外，由于钽电容器内部没有电解液，非常适合在高温下工作。这种独特的自愈性能确保了其长寿命和可靠性。固体钽电容器具有优良的电性能、宽的工作温度范围、多种形式和优异的体积效率，具有独特的特点：钽电容器的工作介质是在钽金属表面形成的非常薄的五氧化二钽薄膜。氧化膜与电容器的一端结合，不能单独存在。因此，单位体积具有很高的电场强度，且电容非常大，即比容量非常大，因此特别适合小型化。