比较铝电解电容和钽电解电容的特性......

只看该作者 · 2012-12-25 19:03

本帖最后由 tangjianyuan 于 2012-12-25 19:05 编辑

钽电解电容器作为电解电容器中的一类。广泛应用于通信、航天和军事工业、海底电览和高级电子装置、民用电器、电视机等多方面。

钽电解电容器是一种用金属钽（Ｔa）作为阳极材料而制成的，按阳极结构的不同可分为箔式和钽烧粉结式两种，在钽粉烧结式钽电容中，又因工作电解质不同，分为固体电解质的钽电容和非固体电解质的钽电容。其中，固体钽电解电容器用量大，如CA型、CA42型等。两个方面比较
  一、钽电解电容和铝电解电容相比有下述优点。

1.体积小由于钽电容采用了颗粒很细的钽粉，而且钽氧化膜的介电常数ε比铝氧化膜的介电常数高17，因此钽电容的单位体积内的电容量大。

２.使用湿度范围宽一般钽电解电容器都能在－50℃~100℃的温度下正常工作，虽然铝电解也能在这个范围内工作，但电性能远远不如钽电解。

3.寿命长、绝缘电阻高、漏电流小钽电解电容器中钽氧化膜介质不仅耐腐蚀，而且长时间工作能保持良好的性能。

４.阻抗频率特性好对频率特性不好的电容器，当工作频率高时电容量就大幅度下降，损耗（tgδ）也急剧上升。但固体电解电容器可工作在50kHz以上。钽电容随频率上升，也要出现容量下降现象，但下降幅度较小，有资料表明，工作在10kHz时钽电容容量下降不到20％，而铝电解电容容量下降达40％。

5.可靠性高钽氧化膜的化学性能稳定，又因钽阳极基体Ta2O5能耐强酸、强碱，所以它能使用固体或含酸的电阻率很低的液体电解质，这就使得钽电解的损耗要比铝电解电容小，而且温度稳定性良好。
  二、钽电容与铝电容比较如下:
   电解电容的分类，传统的方法都是按阳极材质，比如说铝或者钽。所以，电解电容按阳极分，为以下几种：
   1．铝电解电容。不管是SMT贴片工艺的，还是直插式的，只要它们的阳极材质是铝，那么他们就都叫做铝电解电容。电容的封装方式和电容的品质本身并无直接联系，电容的性能只取决于具体型号。

   2．钽电解电容。阳极由钽构成。目前很多钽电解电容都用贴片式安装，其外壳一般由树脂封装（采用同样封装的也可能是铝电解电容）。但是，钽电容的阴极也是电解质。

   以往传统的看法是钽电容性能比铝电容好，因为钽电容的介质为阳极氧化后生成的五氧化二钽，它的介电能力（通常用ε表示）比铝电容的三氧化二铝介质要高。因此在同样容量的情况下，钽电容的体积能比铝电容做得更小。（电解电容的电容量取决于介质的介电能力和体积，在容量一定的情况下，介电能力越高，体积就可以做得越小，反之，体积就需要做得越大）再加上钽的性质比较稳定，所以通常认为钽电容性能比铝电容好。

   但这种凭阳极判断电容性能的方法已经过时了，目前决定电解电容性能的关键并不在于阳极，而在于电解质，也就是阴极。因为不同的阴极和不同的阳极可以组合成不同种类的电解电容，其性能也大不相同。采用同一种阳极的电容由于电解质的不同，性能可以差距很大，总之阳极对于电容性能的影响远远小于阴极。

阴极材料是电容的另一个极板，阴极也就是电容的电解质。电容的阴极目前基本有如下几种：
1．电解液。电解液是最传统的电解质，电解液是由GAMMA丁内酯有机溶剂加弱酸盐电容质经过加热得到的。我们所见到的普通意义上的铝电解电容的阴极，都是这种电解液。使用电解液做阴极有不少好处。首先在于液体与介质的接触面积较大，这样对提升电容量有帮助。其次是使用电解液制造的电解电容，最高能耐260度的高温，这样就可以通过波峰焊（波峰焊是SMT贴片安装的一道重要工序），同时耐压性也比较强。此外，使用电解液做阴极的电解电容，当介质被击穿的后，只要击穿电流不持续，那么电容能够自愈。但电解液也有其不足之处。首先是在高温环境下容易挥发、渗漏，对寿命和稳定性影响很大，在高温高压下电解液还有可能瞬间汽化，体积增大引起爆炸（就是我们常说的爆浆）；其次是电解液所采用的离子导电法其导电率很低，只有0.01S（电导率，欧姆的倒数）/CM，这造成电容的ESR值（等效串联电阻）特别高。

   2. 传统上认为钽电容比铝电容性能好主要是由于钽加上二氧化锰阴极助威后才有明显好于铝电解液电容的表现。如果把铝电解液电容的阴极更换为二氧化锰，那么它的性能其实也能提升不少。

二氧化锰。二氧化锰是钽电容所使用的阴极材料。二氧化锰是固体，传导方式为电子导电，导电率是电解液离子导电的十倍（0.1S/CM），所以ESR比电解液低。所以，传统上大家觉得钽电容比铝电容好得多，同时固体电解质也没有泄露的危险。此外二氧化锰的耐高温特性也比较好，能耐的瞬间温度在500度左右。二氧化锰的缺点在于在极性接反的情况下容易产生高温，在高温环境下释放出氧气，同时五氧化二钽介质层发生晶质变化，变脆产生裂缝，氧气沿着裂缝和钽粉混合发生爆炸。另外这种阴极材料的价格也比较贵。

只看该作者 · 2012-12-25 22:31

电解电容，容量可以做的很大，耐压可达到数百伏，漏电流相对大，容量偏差大，稳定性相对差，可能有泄露，体积也较大，ESR（等效串联电阻）大。常作为滤波、旁路、耦合。价格便宜。
钽电解，分固体和液体，最大特点，漏电流小；稳定性好，ESR（等效串联电阻）低；缺点，耐压相对低，不易做成大容量，常做为定时元件，价格较高。

1万 · 2012-12-26 01:16

                        温度特性内阻体积耐压价格
铝电解电容          差       大大    高便宜
钽电解电容          好       小小    低贵
铝电解电容一般体积较大，价格低，容易受温度影响准确度不高，能耐高压；钽电解电容体积小，价格比铝电解电容贵，温度特性好，耐压和电流能力相对较弱。

只看该作者 · 2012-12-26 08:36

      温度特性          内阻体积耐压价格
铝电容受温度影响很大    大    大    高    便宜
钽电容耐高温             小    小    低    贵

只看该作者 · 2012-12-26 09:28

学习了。。。。。。。。。。。。。。

只看该作者 · 2012-12-26 09:48

铝质电容与钽质电容比较：
项目    容值额定电压    工作温度范围    稳定性高频特性漏电流价格承受浪涌能力温度特性
铝电容    大       高          小          低       差       大       低       好          差
钽电容    小       低          大          高       好       小       高       差          好

只看该作者 · 2012-12-26 10:17

电解电容器是指在铝、钽、铌、钛等阀金属（ValveMetal）的表面采用阳极氧化法生成一薄层氧化物作为电介质，并以电解质作为阴极而构成的电容器。电解电容器的阳极通常采用腐蚀箔或者粉体烧结块结构，主要有铝电解电容器（Aluminium Electrolytic Capacitor）和钽电解电容器（Tantalum Electrolytic Capacitor）。       铝质电解电容是电容中使用最广泛的一种，也是发展成熟的产品，优点是静电容量大且价格便宜，应用在声音、影像或产生动作效果之电子及电机产品，包含资讯工业、通讯工业、军事及消费性电子产品。但是铝质电解电容易受温度影响，电容量不稳定，RF高频性能不佳，以及容易乾化及漏电解液等缺点。钽质电解电容器可视为是铝质电解电容器的进阶产品，其与铝质电解电容相比有许多优势，如较小的体积、低漏电值、低散溢特性、低 ESR值、及在高温下有更稳定的容量和更长的寿命，但却有突破电压、逆电压等无持久性，不不耐机械冲击的缺点。

铝质电容与钽质电容比较：
项目    容值额定电压    工作温度范围    稳定性高频特性漏电流价格承受浪涌能力温度特性
铝电容    大       高          小          低       差       大       低       好          差
钽电容    小       低          大          高       好       小       高       差          好

铝电容的额定电压、容量可以做很大，但频率与温度特性差，在高频与高温情况下，容质会变小，所以铝电容适合用於滤除低频杂讯。钽电容的额定电压、容量小，但频率与温度特性好。铝电容容量大，钽电容容量小，所以对於大电流变化的电路，如功放电源滤波，适合采用铝电容。

只看该作者 · 2012-12-26 11:05

   铝电解电容       钽电解电容
温度特性受温度影响很大其参数性能不容易受外界温度影响。
等效内阻 ESR比较大       ESR很小
体积    体积比较大       体积小
耐压    可以做到耐高压很难做到耐高压的
价格    价格便宜       价格昂贵

只看该作者 · 2012-12-26 12:57

                     温度特性内阻ESR 体积(相对)    耐压       价格
铝电解电容          差       大          大                高          便宜
钽电解电容          好       小          小                低          贵

具体的应用根据实际应用需要。

只看该作者 · 2012-12-26 13:19

铝电解电容的容体比较大，串联电阻较大，感抗较大，对温度敏感。它适用于温度变化不大、工作频率不高（不高于25kHz）的场合，可用于低频滤波(在高频率得时候电解电容的并联滤波效果较低频差)。铝电解电容具有极性，安装时必须保证正确的极性，否则有爆炸的危险。
与铝电解电容相比，钽电解电容在串联电阻、感抗、对温度的稳定性等方面都有明显的优势。但是，它的工作电压较低。
铝电解电容器的额定电压的1.3倍作为电容器的浪涌电压，工作电压高于160V时，是额定工作电压+50V作为浪涌电压，这是生产厂家保证的电压，可以允许在短时间内承受此电压。电容器处于浪涌电压时，电流会很大，通常是正常情况的10~15倍，如果时间太长，会爆开。所以一般选用铝电容器应该把电压选得稍高些，实际工作电压为标称电压的70~80%为宜。

1万 · 2012-12-26 13:53

铝电解电容好像比钽电容贵的多呀！

只看该作者 · 2012-12-26 15:59

铝质电容与钽质电容比较：
项目    容值额定电压    工作温度范围    稳定性高频特性漏电流价格承受浪涌能力温度特性
铝电容    大       高          小          低       差       大       低       好          差
钽电容    小       低          大          高       好       小       高       差          好

只看该作者 · 2012-12-26 18:48

铝电解电容:容量和电压都可以做大,但是漏电大,对温度、湿度、气压敏感,长期工作后性能变化较大,等效阻抗大,同规格比较,价格较低廉;
钽电容铝:容量和电压都不会太大,但是漏电小,对温度、湿度、气压不敏感,长期工作后性能变化小,等效阻抗小,特别需要注意的是,钽电容击穿后一般呈短路状态.

1万 · 2012-12-26 18:56

学习

只看该作者 · 2012-12-26 21:51

钽电解电容和铝电解电容使用温度范围差不多，但铝电解电容电性能变差！！
钽电解电容比铝电解电容体积要小！！
钽电解电容比铝电解电容要贵！！
钽电解电容比铝电解电容耐压值要小，而且钽电容容易被击穿短路！！
相同容量的钽电容是比铝电解电容的内阻更小！！

3万 · 2012-12-27 10:20

jameswangchip 发表于 2012-12-26 13:53
铝电解电容好像比钽电容贵的多呀！

对呀，我买的时候好像是这么个情况。
坑人的度娘。
改答案去。

只看该作者 · 2012-12-27 11:32

我就不复制了，学习一下

只看该作者 · 2012-12-27 15:33

钽电解电容相较铝电解电容温度特性差，内阻小，体积小，耐压差，价格高

只看该作者 · 2012-12-27 16:31

性能啊价格什么的，不是很了解哦。

只看该作者 · 2012-12-27 16:32

不太懂。

比较铝电解电容和钽电解电容的特性......

技术高手奖章

涓涓之细流

经常做客

常驻人口

技术奇才奖章

七世轮回

沉静之湖泊

无冕之王奖章

突出贡献奖章

湍急之河流

社区建设奖章

晶莹之水滴

缘定三生

技术新星奖章

伴坛终老

甘甜之泉水

希望之星奖章

以坛为家

欢快之小溪

精英会员奖章

奔腾之江水

技术导师奖章

核心会员奖章

坚毅之洋流

十世金身

精华达人奖章

技术领袖奖章