Condensateur au tantale haute énergie hermétiquement scellé est haute performance, haute densité énergétique, faible impédance et étanchéité totale. Grâce à la structure parallèle multi-anodes innovante, l'auto-impédance du condensateur est considérablement réduite, ce qui entraîne une génération de chaleur plus faible et une fiabilité plus élevée lors de la charge et de la décharge à haute densité de puissance. De plus, il peut être utilisé dans des circuits avec certains composants CA pour la décharge et le filtrage à double usage en tant que dispositif de filtre et de compensation de puissance.
Pour garantir une grande fiabilité lors de l'utilisation, veuillez prendre note des points suivants.
1. Testez
1.1 Le condensateur au tantale haute énergie hermétiquement scellé est un composant polaire, la polarité ne doit pas être inversée pendant l'utilisation et les tests. Si la polarité est inversée, la fiabilité du condensateur sera irréversiblement endommagée et ne pourra plus être utilisée.
1.2 Facteurs de capacité et de dissipationr Conditions de mesure : 1,0 Vrms à 100 Hz
1.3 Résistance série équivalente（RSE）：mesuré à 1000 Hz, 1 Vrms
1.4 Test de courant de fuite : appliquez la tension nominale ou la tension de classe pendant 5 min. Les normes qualifiées pour le courant de fuite se trouvent dans les spécifications du produit et les spécifications correspondantes.
1,5 Des instruments et accessoires de test professionnels doivent être utilisés. Un multimètre ne peut pas être utilisé pour tester les paramètres de condensateur au tantale haute énergie hermétiquement scellé. Il n'est pas possible d'utiliser un multimètre pour le tester quelle que soit la polarité.
1.6 Le condensateur au tantale à haute énergie hermétiquement scellé peut stocker une grande quantité d'énergie électrique. Après avoir effectué un test de courant de fuite, le condensateur doit être complètement déchargé par un testeur de courant de fuite standard avant utilisation.
Résistance à la décharge : 1 000 ohms ;
Temps de décharge : ≥ 5 minutes
Tension résiduelle après décharge：＜1V
1.7 Le test des performances électriques doit être effectué dans l’ordre suivant et ne doit pas être violé.
Séquence de tests : Facteur de capacité et de dissipation - ESR - Courant de fuite – Décharge
2. Précautions d'utilisation sur différents circuits
2.1 Circuit de protection contre les retards
Les condensateurs utilisés dans de tels circuits servent principalement d'alimentation de secours en cas de panne de courant inattendue, les obligeant à s'enclencher automatiquement en cas de panne soudaine de la source d'alimentation principale. Ils doivent maintenir une durée d’alimentation électrique spécifiée sous certaines exigences de tension et de densité de puissance. Lors de la conception de circuits de cette nature, faites attention à la relation mathématique entre l'impédance totale du circuit en aval du condensateur et la tension, la capacité du condensateur et les besoins électriques requis. De plus, pendant la phase de conception, il est conseillé de laisser une marge d'au moins 50 % dans la sélection de la capacité du condensateur pour garantir qu'il y a suffisamment de temps d'alimentation et de densité de puissance en cas de facteurs imprévus. Le calcul spécifique est le suivant :
Lorsque le circuit fonctionne normalement,
Puissance d'entrée: P
Capacité : C
Tension aux deux extrémités : U1
L’énergie stockée par le condensateur est alors
W1=C（U12）/2
Où U12 représente le carré de U1.
Lorsque l'alimentation d'entrée tombe, après un temps t, la tension aux deux extrémités U2,
L’énergie restante du condensateur est donc
W2=C（U22）/2
L'énergie libérée au cours de ce processus :
W=W1-W2=C（U12-U22）/2
Elle doit être égale à l’énergie nécessaire au bon fonctionnement du circuit :
W = Pt（c'est-à-dire la puissance d'entrée multipliée par le temps）
Donc,
C（U12-U22）/2=Point
À partir de là, la capacité minimale requise pour le temps de maintenance du circuit t peut être obtenue comme suit :
C=2Pt/（U12-U22）
Dans les applications pratiques, U2 est la tension d'entrée minimale pour laquelle un circuit peut fonctionner normalement.
Exemple:
Si, lorsque le circuit fonctionne normalement, la tension d'entrée est de 28 V (U1), la puissance d'entrée est de 30 W (P) et la tension d'entrée minimale pouvant fonctionner normalement est de 18 V (U2). Il est nécessaire que le circuit puisse toujours fonctionner même après une coupure de courant de 50 millisecondes (t) de l'alimentation d'entrée, la capacité minimale requise pour la capacité de stockage d'énergie est alors
C=2Pt/（U12-U22）
=2×30×50/（282-182）
=3000/（784-324）
=6,522mF=6522μF
Un condensateur de stockage d'énergie utilisé à l'avant d'un circuit d'alimentation a une tension d'entrée de 50 V. Lorsque l'alimentation est coupée, le condensateur commence à fournir de l'énergie au circuit suivant et la tension doit être maintenue à au moins 50 V. 18 V tout en fournissant de l'énergie pour 75 W. Calculez la capacité requise.
Ce circuit nécessite également une résistance de boucle précise. La taille de la résistance du circuit détermine la capacité requise du condensateur.
La formule de conversion pour les performances de chaque paramètre dans ce circuit est la suivante :
C=R×PT×T/(U1-U2)
Dans l'équation :
C : Capacité requise (F)
R : Résistance totale du circuit (Ω)
Pt : la puissance que le circuit doit maintenir (W)
T : Temps de maintien de l'alimentation en boucle (s)
U1 : tension d'entrée (V)
U2 : Tension pouvant maintenir une certaine puissance et un certain temps de décharge (V)
Le condensateur utilisé dans de tels circuits doit être déclassé à 70 % de la tension nominale.
2.2 Circuit de charge et de décharge
En raison de sa densité énergétique élevée et de ses caractéristiques de faible impédance, ce condensateur constitue le meilleur choix pour les circuits de décharge haute puissance. Le condensateur au tantale à haute énergie hermétiquement fermé utilisé dans de tels circuits peut toujours atteindre une charge et une décharge infinies à haute densité de puissance dans certaines conditions et présente toujours une fiabilité élevée. C'est la meilleure alimentation instantanée.
Dans de tels circuits, la relation entre la capacité des condensateurs, la densité de puissance de sortie et la puissance de charge peut être calculée en se référant à la clause 2.1.
Dans ce type de circuit, le courant de décharge maximum I auquel le condensateur peut être soumis individuellement ne doit pas dépasser 50 % de la valeur du courant calculée dans la formule suivante ;
En raison du problème d'équilibre thermique inhérent auquel les condensateurs sont inévitablement confrontés lors des décharges à haute puissance, l'impulsion de courant continu maximale que les condensateurs au tantale peuvent supporter en toute sécurité dans un circuit de décharge CC à haute puissance avec une impédance fixe est déterminée par la formule suivante :
Je = UR /（R+ESR）
Dans l'équation :
I : courant de surtension CC maximum (A)
R : L'impédance totale du circuit pour tester ou décharger (Ω)
UR : tension nominale (V)
ESR : résistance série équivalente (Ω)
À partir de la formule ci-dessus, on peut observer que si un produit a une ESR (résistance en série équivalente) plus élevée, sa capacité de sécurité en matière de courant de surtension CC sera réduite. Cela implique également que si un produit a la moitié de l'ESR d'un autre, sa résistance aux surtensions CC sera deux fois plus élevée et ses caractéristiques de filtrage seront également meilleures.
Lors de l'utilisation de condensateurs dans de tels circuits, étant donné que les condensateurs fonctionnent en continu à des niveaux de puissance élevés, la tension de fonctionnement réelle ne doit pas dépasser 70 % de la tension nominale. Compte tenu de l’impact de la dissipation thermique sur la fiabilité, il est encore préférable de réduire l’utilisation à moins de 50 % pour une plus grande fiabilité.
De plus, lors de l’utilisation de ce type de condensateur dans de tels circuits, en raison du courant de fonctionnement élevé, le condensateur subira un certain échauffement. Lors de la conception de l'emplacement du condensateur, il est essentiel de veiller à ce qu'il ne soit pas positionné trop près d'autres composants sensibles à la chaleur. De plus, l'espace d'installation de ce condensateur doit être bien ventilé.
2.3 Filtrage et compensation de puissance pour le secondaire de l'alimentation
La valeur d'ondulation CA admissible du condensateur utilisé dans de tels circuits doit être strictement contrôlée. Sinon, une ondulation excessive du courant alternatif peut entraîner un échauffement important du condensateur et une fiabilité réduite. En principe, la valeur d'ondulation CA maximale autorisée ne doit pas dépasser 1 % de la tension nominale, le courant ne doit pas dépasser 5 % du courant de décharge maximal autorisé et la tension de fonctionnement maximale autorisée du condensateur ne doit pas dépasser 50 % de la valeur nominale. tension.
3. Conception de déclassement de condensateur au tantale haute énergie hermétiquement scellé
En général, la fiabilité des condensateurs est étroitement liée aux conditions de fonctionnement du circuit. Pour garantir un niveau de fiabilité adéquat lors de l’utilisation, il est essentiel de respecter les principes suivants :
3.1 Réduire plus plutôt que moins
Car plus le déclassement des condensateurs est important, plus la fiabilité dans la gestion des chocs de puissance inattendus est élevée. De plus, la conception du déclassement doit être basée sur la fiabilité dans des conditions d'utilisation extrêmes possibles, telles que des températures de fonctionnement élevées, des courants d'ondulation élevés et des fluctuations importantes de température et de puissance.
3.2 Choisissez une grande capacité plutôt qu’une petite
Plus la capacité est grande, plus l’énergie électrique instantanée qu’elle peut fournir est élevée. De plus, étant donné que ce condensateur appartient à la catégorie de base des condensateurs électrolytiques au tantale, il subit une perte de capacité plus importante à basse température (par rapport aux condensateurs au tantale solide). Par conséquent, le choix de la capacité doit être basé sur la capacité à des températures extrêmement négatives. Ceci est particulièrement important pour les condensateurs utilisés à haute altitude. Des variations spécifiques de capacité à basses températures peuvent être trouvées dans les spécifications du produit et les normes pertinentes.
3.3 Sélection de l'impédance
Pour les circuits utilisés dans la situation 2.3, il est essentiel de choisir autant que possible des produits avec un ESR inférieur pour une plus grande fiabilité et des performances de filtrage améliorées.
3.4 Sélection de la taille du condensateur
Étant donné que des produits plus petits avec la même capacité et la même tension doivent être fabriqués en utilisant de la poudre de tantale avec une capacité spécifique plus élevée, l'ESR du produit sera plus élevé et le courant de fuite sera également plus important. Par conséquent, la fiabilité du produit sera inférieure à celle des produits plus gros. Lorsque l'espace d'installation le permet, des produits avec des volumes plus importants doivent être utilisés autant que possible pour obtenir une plus grande fiabilité.
4.Installation
4.1 Méthodes d'installation
Le fil de connexion positif des condensateurs au tantale d'énergie hybride ne peut pas être directement soudé au circuit imprimé, mais doit être soudé au circuit imprimé via le fil de connexion externe. Un composite de tantale à haute énergie sera présent.
Il existe trois façons d'installer le circuit imprimé, comme indiqué ci-dessous :
Figure 1：Mode d'installation du fil à pôle négatif unique (fixé par le cadre de montage)
Figure 2：Mode d'installation de fil double négatif ou triple négatif (fixé par fil négatif)
figure 3：Installation double vis ou triple vis (fixée par vis)
4.2 Considérations relatives à la sélection de la méthode d'installation
En raison de la masse et de la taille relativement importantes de ce condensateur, il est conseillé de respecter les principes suivants lors de l'installation :
（a）Pour les spécifications de grande taille et de grande masse, les supports de montage standard fournis par le fabricant doivent être utilisés autant que possible pour garantir que la connexion entre le produit et le circuit ne subira pas de circuits ouverts instantanés lorsque l'équipement rencontre de fortes vibrations et des impacts de surcharge, et également pour garantir les exigences de résistance de l'installation.
(b) Pour les conditions où la taille et la masse sont relativement petites et où il existe des exigences strictes en matière d'espace d'installation, des condensateurs avec boulons de montage intégrés peuvent être utilisés. Pour de telles installations, il est essentiel de s’assurer que le circuit imprimé présente un haut niveau de résistance. De plus, après avoir serré les boulons de montage, un mastic à base d'époxy doit être utilisé pour fixer les boulons. Si les conditions le permettent, d'autres formes de fixation (telles que l'application d'un adhésif sur la base du condensateur) peuvent également être utilisées pour garantir que la résistance de montage du condensateur répond aux exigences des conditions extrêmes d'utilisation.
(c) Pour les produits utilisés dans les circuits à décharge continue de haute puissance, les condensateurs ne doivent pas être installés trop près d'appareils présentant une dissipation thermique importante afin d'éviter que le condensateur ne surchauffe et ne subisse une fiabilité réduite. De plus, les condensateurs utilisés dans de tels circuits ne doivent pas avoir de revêtements d'étanchéité calorifuges appliqués sur leur boîtier pour éviter une diminution des performances de dissipation thermique, ce qui pourrait entraîner une augmentation des températures et une fiabilité réduite des condensateurs.
(d) Pour les produits utilisés dans les circuits de décharge ininterrompue de haute puissance, il est essentiel de disposer de bonnes conditions de ventilation pour garantir que la chaleur générée par les condensateurs puisse être rapidement expulsée, évitant ainsi une élévation excessive de la température des condensateurs.
(e) Le fil d'anode de condensateur au tantale haute énergie hermétiquement scellé est relié au boîtier par un matériau céramique isolant. Par conséquent, lors de l'installation, le fil positif fixé au circuit imprimé doit être connecté à l'aide de fils à base de nickel soudés ; il n'est pas permis de souder directement les fils de tantale trop courts sur le circuit imprimé. En effet, des fils positifs courts peuvent compromettre l'étanchéité du condensateur lorsqu'il est soumis à une surcharge élevée et à des vibrations à haute fréquence, entraînant des fuites et une défaillance du condensateur.
5. Protection des circuits
5.1 Si le condensateur sélectionné fonctionne à une fréquence avec des variations de puissance importantes, il est conseillé de mettre en œuvre une protection contre les surcharges dans le circuit d'alimentation fournissant une compensation énergétique au condensateur. Cela permet d'éviter une surcharge de l'alimentation électrique en cas de surtension soudaine du courant de démarrage.
5.2 Le circuit dans lequel ce condensateur est utilisé doit avoir un contrôle de tension inverse et un chemin de décharge séparé pour empêcher le condensateur de subir des surtensions inverses pendant le fonctionnement et l'arrêt. L'énergie stockée dans le condensateur doit être correctement déchargée après utilisation.
Réseau IPv6 pris en charge
