Alai

Tantalkondensator er en af typerne af “elektrolytiske kondensatorer”. Denne type kondensator er polariseret i sin natur. I denne kondensator anvendes et porøst tantalmetal som anode. Den er yderligere dækket af et ledende lag, der er kendt som katode. Der er et lag af oxid i den, som fungerer som dielektrikum. Den er kendt for sin evne til at generere højere mængder kapacitet/volumen.

Grunden til at generere den høje kapacitet er, at dielektrisket i den er af meget tynd type, bortset fra at de optager mindre plads, så de findes mest populært på bærbare computere.

Hvad er tantalkondensator?

En kondensator med en terminal af “tantal”-metal som anode kan defineres som en tantalkondensator. Den polariserede karakter af disse kondensatorer gør dem velegnede i jævnstrømsforsyninger. Ved tilslutning af denne kondensator i et kredsløb skal terminalernes polaritet tages i betragtning.

Overstående figur repræsenterer symbolet for tantalkondensator. Når der påføres en positiv spænding på anodeterminalen, dannes der et oxidlag på anoden, som fungerer som dielektrikum. Det dielektrikum, der dannes i denne kondensator, er generelt et tyndt lag på omkring 1,7 nm/v. Størrelsen af dielektricummet afhænger af størrelsen af den påførte spænding. Efter dannelsen af et oxidlag dyppes den derefter i en elektrolytopløsning, der fungerer som katode . Det er sådan en tantalkondensator er opbygget. Som vi ved, vil en sintret anode terminal øge kapacitansen af kondensatoren. På samme måde er anodeterminalen i tantalkondensatoren også sintret, hvorved elektrodearealet øges, og dermed også kapacitansen. Tantalkondensatorerne fungerer efter princippet om “elektrolytiske kondensatorer”.

Tantalkondensatorpolaritet og mærkning

• Disse kondensatorer er kendt for deres polariserede opførsel.
• Kun kondensatoren fremstillet med aluminium som anode kan tåle spændinger i omvendt retning, og disse kondensatorer kan ikke tåle det. Det fører til den tilstand, der bryder det tilstedeværende dielektrikum i den. Dette kan endda resultere i “kortslutning”.
• Disse kredsløb besidder positive og negative terminaler.
• Den positive står for anoden. Den negative er katoden.
• Med hensyn til denne kondensator er +-symbolet markeret på den.

Fejl

Der findes en tilstand kaldet Fejl i denne kondensator. Det skyldes spændingsspidser. Anoden i denne kondensator reagerer på disse spidser, som reagerer med mangandioxid, en elektrolyt, der fungerer som katode. Den energi, der frigives som følge af spidsen, er tilstrækkelig til, at den “kemiske reaktion” kan finde sted.

Det fører til varmeudvikling i kondensatoren. Yderligere produktion af varme fører til produktion af flammen og røgen. Denne tilstand betegnes “Thermal Runaway”. Denne type tilstand kan forhindres ved hjælp af forebyggende kredsløb, der er kendt som “termiske sikringer” eller “strømbegrænsere”.

Anvendelser og SMD-størrelser

Disse typer kondensatorer er kendt for deres høje stabilitet og pålidelighed. Strømlækagen er lav i disse kondensatorer. Anvendelserne af disse kondensatorer er:

1. Disse anvendes i kredsløb med “Sample and Hold”. Den er normalt afhængig af ‘Low Leakage Current’, så der opnås en lang holdetilstand.
3. På grund af stabiliteten og den kompakte størrelse anvendes disse i forsyningskredsløb til filtrering.
4. Den kan anvendes i ‘Military Specifications Versions (MIL-SPEC)’. Den tilbyder høje toleranceværdier med et bredere område af driftstemperaturer.
5. På det elektroniske område, som anvendes i medicinsk udstyr, foretrækkes disse kondensatorer på grund af den stabile opførsel.
6. I de praktiske anvendelser af lydforstærkerkredsløb anvendes tantalkondensatorer.

Overstående er nogle af de praktiske anvendelser af tantalkondensatorer.

Hvis disse kondensatorer er konstrueret på grundlag af teknikken “overflademontering”, kaldes de “SMD-tantalkondensatorer”. Da den høje kapacitet og pålidelighed er tilgængelig i mindre størrelser, foretrækkes de i højere grad i PCB’er.

Kondensatorer fremstillet af “aluminium” er ikke designet med “SMD”-teknikken, da de ikke kan tåle de temperaturintervaller, der kræves ved lodning. Kondensatorer bygget med tantal foretrækkes dog af disse grunde.

Disse kondensatorer af “SMD” kan fremstilles i forskellige størrelser. Disse standarder er baseret på “Electronic Industries Alliance (EIA)”.

Forskellen mellem tantal- og keramisk kondensator

Forskellen mellem tantal- og keramiske kondensatorer er som følger:

Tantalkondensator	Keramisk kondensator
1. Disse kondensatorer er polariserede.	1. Disse kondensatorer er ikke polariserede.
2. Den del af tantalbelægningen betegnes som en positiv terminal.	2. Det dielektriske materiale, der er valgt i denne kondensator, er af keramik.
3. Disse kondensatorer har et stort pladeareal.	3. I sammenligning med tantalkondensatorer besidder disse kondensatorer et mindre samlet pladeareal.
4. Laget af Dielektrikum er tyndt.	4. Lagene af Dielektrikum er tykke i sammenligning med andre kondensatorer.
5. Den kan ikke tåle omvendte spændinger.	5. Den kan tåle en omvendt spænding
6. Symbolet for denne kondensator er som følger	6. Symbolet for denne kondensator er som følger

Overstående er de grundlæggende forskelle, der giver en sammenligning mellem både keramiske og tantalkondensatorer.

Tantalkondensatorer er mest kendt for deres ‘Packed Densities’. Disse er kompakte størrelser. På grund af deres stabiliserede natur foretrækkes disse frem for ‘Aluminium elektrolytiske kondensatorer’. Dens konsistens som diskuteret ovenfor resulterer i at opnå høje gevinster.

Den kompakte størrelse og effektiviteten gør det let for fleksible operationer for det moderne elektroniske udstyr. De begrænsende kredsløb, der leveres som udvidelser af disse kredsløb, fungerer som beskyttelsesmidler. Nødvendigheden af disse begrænsere skyldes den polariseringseffekt, der er involveret i denne kondensator. Og for at undgå omvendt forbindelse er kondensatoren forsynet med et “+”-tegn. Markeringerne og dens klassificering baseret på polaritet skal håndteres med omhu.

Baseret på de punkter, der er diskuteret ovenfor, kan du fortælle, hvad der skal være driftsspændingsområdet for tantalkondensatoren?