TCs sind Elektrolytkondensatoren, die Tantal als Anodenmaterial und passiviertes Tantalpentoxid als Dielektrikum einsetzen. Zu den Vorteilen gehören die höhere Kapazität pro Einheitenbereich sowie stabilere Spannungs- und Temperatureigenschaften im Vergleich zu Keramikkondensatoren mit hoher Kapazität.
Kondensatorvergleich
Typ
Aluminium-Elektrolyt-Kondensator
Keramikvielschichtkondensator
Tantalkondensator
Folienkondensator
Dielektrikum
Aluminiumoxid
verschiedene Keramiksorten
Tantalpentoxid
Kunststofffolie
Arbeits- spannnug
4-400 V
6,3-250 V
2,5-50 V
50-1600 V
Kapazität
47-10000 µF
0,001-100 µF
0,47-1000 µF
0,001-10 µF
Vorteil
Umfangreiches Angebot an Durchbruchspannungen und Kapazitäten
Gute Hochfrequenz- eigenschaften Keine Polarität
Kleines Gehäuse, Hohe, stabile Kapazität
Hohes Durchbruchniveau Keine Polarität
Nachteil
Durch Austreten von Elektrolyt wird die Haltbarkeit verringert Große Gehäusegröße Es gibt eine Polarität
Kapazität variiert je nach Spannung und Temperatur Risse/Absplitterung möglich
Das Material der Kathodenklemme unterscheidet sich. Bei Standard-TCs wird Mangandioxid (MnO2) eingesetzt, leitfähige Polymertypen (d. h. die TCO/TCTO-Serie von ROHM) weisen hingegen eine organische Substanz auf, die weniger brennbar ist und geringere ESR-Eigenschaften (Equivalent Series Resistance) aufweist (in der Regel 1/10). Deshalb sind sie ideal für Hochfrequenzanwendungen und Anwendungen mit hoher Stromstärke.
Die zulässige Brummspannung muss eine Sinuswellenform aufweisen (siehe unten). Falls eine andere Wellenform vorliegt, wenden Sie sich an einen ROHM-Mitarbeiter. Der zulässige Temperaturanstieg aufgrund von Brummspannung/-strom beträgt max. 5 ºC. Bei darüber liegenden Temperaturen nimmt die Funktion der Dielektrik ab, was zu Kurzschlüssen führen kann. Sie können die Grenzwerte für die zulässige Brummspannung bei hohen Temperaturen anhand der folgenden Formeln ermitteln: E = zulässige Brummspannung E Max. (bei 50 ºC) = 0,7×E Max. (bei 25 ºC) E Max. (bei 85 ºC) = 0,5×E Max. (bei 25 ºC) E Max. (bei 125 ºC) = 0,3×E Max. (bei 25 ºC)
Der zulässige Brummstrom wird anhand folgender Formeln berechnet, dabei werden ESR und Verlustleistung berücksichtigt, die je nach Gehäusetyp variieren. P = I2R I = √(P/R) Kontaktieren Sie uns hinsichtlich ESR- und Verlustleistungswerten.
Ja, TCs von ROHM müssen bei Temperaturen über 85 ºC (siehe Kurve weiter unten) herabgesetzt werden. Da die am TC anliegende Spannung viele Formen annehmen und Schwingung (und möglicherweise Überschwingung) umfassen kann, muss ausreichend Spielraum vorgesehen werden. Viele TC-Hersteller empfehlen den Einsatz von TCs bei 50 % der Nennspannung.
Die Angaben und Bedingungen für die einzelnen Eigenschaften basieren auf JIS-Standards (die konkrete JIS-Nr. ist im Datenblatt des entsprechenden Produkts aufgeführt). Die Messmethoden finden Sie im entsprechenden JIS-Standard.
Keramikvielschichtkondensatoren neigen dazu, dass die Kapazität bei Temperaturveränderungen abnimmt. TCs sind dagegen bei Temperaturschwankungen sehr stabil (siehe Kurve unten), sodass die Auslegung vereinfacht wird.
Da Tantalkondensatoren polaritätsbasiert sind, kann aufgrund eines Kurzschlusses, der eine erhebliche Menge an Wärme erzeugt, Rauch- oder Flammenentwicklung entstehen.
Die Haltbarkeit von TCs ist nicht klar definiert, da die normalerweise zur Alterung beitragenden Faktoren – Austrocknen oder Austreten von Elektrolyt in Aluminium-Elektrolyt-Kondensatoren – hierbei nicht greifen.
