北京718电子有限责任公司    祁怀荣

 钽或氧化铌电容器在工作时由于自有电阻会产生热量，不同壳号的片式钽电容器的容许承受的发热量取决于该产品的表面积，壳号越小的产品可以安全承受的发热良越低。美国AVX公司公布的不同壳号产品容许的发热功率见下表；

          由于发热功率与阻抗和电压及电流存在如下关系；

 发热功率P=I*I*R，因此，阻抗越大的产品能够承受的电流冲击量也越低。从上表中可以看出，B壳氧化铌电容器容许的{zd0}发热功率等于0.102W,即102毫瓦.

B壳氧化铌产品的ESR[以NBJ]系列产品为准是1.9欧姆,如果进行浪涌测试, 以6.3V226B为例,其容许通过的{zd0}浪涌电流符合欧姆定律规定,即{zd0}的安全电流I=测试电压/电路电阻+产品ESR

   I=6.3V/1.2[浪涌测试的回路电阻]+1.9欧姆

   =2.03A

如果使用新的GJB浪涌测试,由于决定其电流大小的电容器的容量是一定的,为50000微法, 如果其回路电阻为1欧姆,测试电压如果按照额定电压计算,在0. 1秒的放电时间内,瞬间释放的峰值电流I=C*U/T

   式中;

I是实际产生的峰值电流 [A]

C是放电电容器的容量[法拉]

U是实际的测试电压[V]

由于电容器的放电在低阻抗回路中可以瞬间完成,假定这个时间是0. 1秒,那么此时被测试产品上实际经受到的冲击电流I=0.05F*6.3/0. 1

                         =3.15A

也就是说在测试时接触的瞬间会产生远大于容许值的浪涌电流.因为此测试电路是一个典型的低阻抗电路,实际上在测试时产生的电流浪涌时间一般可以小于1毫秒,因此,如果使用50000微法的电容器给B壳产品进行浪涌测试, 其瞬间产生的大的浪涌电流会远超过其由于自身阻抗高而决定的安全抗浪涌极限.会对产品的可靠性将造成破坏.

   片式氧化铌电容器和片式钽电容器的阻抗与壳号之间的关系基本相同.小体积的产品阻抗都大于大壳号的产品,加之其体积小,散热面积小,因此,其容许的发热功率就小于大壳号产品.这两者的因素就决定了小壳号产品不能适用和大壳号产品相同的浪涌测试条件.

  这是片式钽和氧化铌电容器工作和失效原理决定的基本常识.

  如果要对B壳产品进行浪涌测试, 在放电电容器容量一定的前提下,必须大幅度提高测试回路的电阻才可以. 在回路电阻为1欧姆,放电电容器容量为50000微法时对片式钽或氧化铌电容器进行不分壳号大小的相同电流冲击测试会导致小壳号元件[A,B壳]可靠性受到一定程度的破坏.

   上述原因就是美国AVX和KEMET公司的浪涌测试不能包含A，B壳产品的根本原因。

从上述分析也可以得出；壳号越小，容量越小的片式钽或氧化铌电容器使用在存在较高的直流浪涌电流的电路中时，必须对电路中通过的峰值直流{zd0}电流加以限制。或者，更换容量和壳号更大的产品才可以满足滤波和充放电要求。