Как быстро танталовые конденсаторы самовосстанавливаются? [закрыто]

Я занимаюсь устранением неполадок в конструкции, в которой используется танталовый SMD-конденсатор 47 мкФ 20 В на шине 15 В постоянного тока.

В то время как рекомендации по снижению номинальных характеристик, которым я следую, предписывают снижение напряжения на 50% для танталовых конденсаторов, конструкция, которую я рассматриваю, проскользнула сквозь трещины, и постоянно подается 15 В постоянного тока.

Возможно ли, что эти танталовые колпачки могут закоротиться из-за перенапряжения, а затем самовосстановиться, что на мгновение вызовет сбой в работе всей цепи, но при последующем осмотре окажется в порядке?

Эти колпачки расположены поперек направляющих микросхемы драйвера реле. Предположительно зафиксированы замыкания контактов реле, но команд от микроконтроллера, приводящих к включению реле, зафиксировано не было.

Если возможной причиной являются самовосстанавливающиеся танталовые колпачки, каковы временные рамки процесса самовосстановления? Я не смог найти никаких данных относительно времени заживления.

Самолечение от чего? Почему вы думаете, что это будет больно при 75% рейтинга? Как вы думаете, почему это может привести к срабатыванию реле?
Я думал, что колпачки из тантала имеют тенденцию сильно взрываться, а не самовосстанавливаться.
Я надулся достаточно, и я никогда не видел ни одного исцеления. Но затем я обычно заменяю их после того, как верхняя часть исчезла. Я никогда не пытался увидеть, заживают ли они.
@иммибис. Они также выходят из строя из-за окисления, что приводит к падению емкости на 99%. Обычно скрытая неудача. Я никогда не видел, чтобы он исцелял себя. Если было плохо, меняли.
Вы можете снизить номинал большинства конденсаторов до 80% от их первоначального значения, однако вы должны иметь в виду, что смещение по постоянному току эффективно снижает емкость. Помните также об обратном напряжении.
Зачем вам большие танталы между катушкой реле и переключателем. Если бы только на Vcc, то это не активировало бы реле. Питание при запуске может вызвать нагрузку на конденсаторы ступенчатым напряжением с огромным пиковым током и вызвать большую нагрузку, чем напряжение холостого хода при 3/4 номинального напряжения ((согласно MIL-STD-883). Импульсный ток будет V+ /ESR , где ESR включает в себя колпачок и переключатель.
Сухие танталы самовосстанавливаются только в том случае, если они находятся на источнике с высоким импедансом. (Короткое замыкание от танталовой пробки к MnO2 вызывает локальное окисление и превращает MnO2 в MnO3, который является изолятором). В источнике с низким импедансом короткое замыкание внутри устройства обычно вызывает то, что причудливо называют событием возгорания .

Ответы (2)

Кажется, я смущен вашим вопросом. Если я правильно понял ваш вопрос, вы видели, как вышли из строя конденсаторы, и вам интересно, почему они вышли из строя и сколько времени потребуется им для самовосстановления.

Чтобы ответить на вопрос «почему» этой ситуации: если они вышли из строя, это не из-за перенапряжения. Да, они недостаточно дефорсированы, но они должны выдерживать 15 В постоянного тока без немедленного выхода из строя. Скорее всего, это потому, что ваши 15 В постоянного тока не ограничены по току, и скачок тока вызвал короткое замыкание. Это распространенный и опасный вид отказа танталов.

Что касается самоисцеления, то в целом самовосстановление должно происходить довольно быстро. Но чтобы было ясно, это произойдет только во время работы, так как оно основано на локализованном нагреве из-за тока, проходящего через диэлектрический дефект в конденсаторе. Если вы просто оставите танта без питания, он никогда не вылечится.

Кроме того, вы можете полагаться только на самонагрев для устранения легких коротких замыканий/диэлектрических дефектов при разумных токах. Если вы подключите неограниченный ток 15 В постоянного тока к Tant без схемы медленного пуска, вы получите режим короткого замыкания из-за скачка тока, и что-то взорвется задолго до самовосстановления крышки. На самовосстановление следует полагаться при устранении производственных дефектов диэлектрика, а не на полное замыкание из-за скачка тока.

Все это имеет смысл... за исключением того, что конденсаторы рассчитаны на 20 В.
@Trevor_G Возможно, вы неправильно прочитали мой ответ, который не противоречит ни одному из моих пунктов.
Да, это строка «они должны выдерживать 15 В постоянного тока без немедленного выхода из строя» подразумевает, что они в конечном итоге выйдут из строя при 15 В ...
@Trevor_G Ну, в конце концов они потерпят неудачу. Танталы имеют ужасную продолжительность жизни, особенно при высоких температурах. Есть причина, по которой их агрессивно обесценивают; снижение номинала на 25% не пройдет ни при какой проверке дизайна. Однако это не тот режим отказа, который я обсуждаю в своем ответе. Режим отказа, о котором я говорю, является немедленным из-за начального импульсного тока и не зависит от напряжения на шине. Я предлагаю вам исследовать импульсный ток в муравьях для лучшего объяснения, чем я могу дать.
Да, и я сказал, что все это имеет смысл. Просто сообщая вам о вашем термине, сразу подразумевается, что он может выйти из строя через час или два ... во всяком случае, кроме этого отличного ответа +1
Танталы, прошедшие оплавление, не выдержат своего номинального напряжения от источника с низким импедансом в 100% случаев, если они прошли стандартный профиль оплавления. Ведь они не выдержат 50% своего номинального напряжения. Это относится к размерам корпуса D и больше.
@PeterSmith Можно ли это обойти, применив медленную рампу через резистор 1K для первого включения?
@Demi 10k рекомендуется

У тантов есть механизм самовосстановления, но он далеко не совершенен. Уменьшить их на 2:1 — это мало, а запускать их на 75% — не очень хорошая идея. В приложениях, где есть серьезные скачки тока включения, лучше использовать снижение номинальных характеристик 3:1.

IPC-9592B определяет 60 % для «обычного» оборудования с 5-летним сроком службы и 40 % для «расширенного срока службы».
Как быстро танталовые конденсаторы самовосстанавливаются? [закрыто]
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v