钽电容器和集成电路非常容易损坏
时间：2017-06-15 作者：91再生 来源：91再生网
2.工作电压和额定电压比例选择不合适;
很多电容器使用者只是简单地根据用户提供的使用手册说明,把片式钽电容器的使用电压设计到额定电压的50%,甚至到60-70%,当出现失效时简单地给电容器供应商定罪.殊不知,电容器生产商提供给你的使用电压选择在50-70%是指每伏特电压有3欧姆保护电阻的情况下的使用或实验条件.对于片式钽电容器使用的滤波电路,由于回路电阻非常低[这是电源模块的输出功率和输出纹波要求下必须遵守的电路条件],在开机的瞬间由于场效应现象,电路中会出现一个纳秒级的电压和电流脉冲.此脉冲对电路中的元件的可靠性破坏巨大;它瞬间就可以导致实际加在电容器上的电压和电流远超过容许值,因此,如果使用在滤波电路中的电容器使用电压达到50%甚至更高,电容器的失效率就非常高.基本上是不可避免的.此脉冲对电子元件破坏性最大的点还不仅仅发生在电容器上,更危险的是它会导致根本不能承受过高电压和电流的大规模集成电路会瞬间烧毁.
使用在此类电路的片式钽电容器,为了防止瞬间过压过流,必须依据电源模块的回路阻抗高低进行大幅度降额,一般的要求是工作电压必须降额到额定电压的1/3才可以保证可靠性.
如果片式钽电容器使用在输入电压和电流稳定的脉冲放电电路作为功率补偿用,那么,使用电压就可以达到额定电压的50%,甚至60%都可以安全使用.但是,必须注意电容器的电容量和需要的输出功率之间的配合必须足够.否则会出现掉电现象.
另外,使用在此类电路的电容器上到底可以安全承受多高的峰值直流电流冲击,必须依据下式计算得出;I=UR/1+ESRI;电容器可以承受的最大直溜电流UR;电容器的额定电压1;电路中的回路电阻ESR;该电容器的等效串联电阻
此类失效是最常见的低层次失效.
3.保护电路设计上的缺憾导致的失效;
由于低阻抗电路在开机的瞬间会产生一个强度极高的脉冲,而且此脉冲非常容易导致电容器及集成电路和其它功率性器件瞬间失效,因此,最先进的做法是在电路的输入端加装一个软启动电路[也叫延时电路或保护电路],具体的电路请参考我的博文[开关电路的可靠性保护设计].
危险的是经常有人问我,我的电路已经加装了保险丝,而且有过载保护,为什么还出现失效?
过载保护起作用的前提是电路中出现短路现象,大电流产生已经达到秒极以上.保险丝的作用与此类同,只是一个可以马上手动恢复,一个必须更换.它们起作用的条件是电路中已经产生很大的电流并且相对时间较长,对于产生时间只是纳秒级的脉冲,它们根本来不及起作用,脉冲就已经进入后续电路.对于后续的控制电路中的元件的可靠性破坏根本不起任何保护作用.
