Kondensatory tantalowe - superkondensatory?

[fugasi]

Spotkalem się z powiedzeniem że w filtrze zasilacza kondensator tantalowy o pojemności 1uF jest odpowiednikiem elektrolitu 22uF. Oczywiście można to złożyć na karb opowieści z mchu i paproci, jednak w notach stabilizatorów np. LM317 na wyjściu proponowane są kondensatory o bardzo małej pojemności, 1uF właśnie i z zaznaczeniem, że ma być to tantal.
Być może poza pojemnością rolę odgrywają tu inne parametry?

I jeszcze nieco obok głównego problemu: czy próbowaliście stosować tantale do bocznikowania rezystorów katodowych? Ma to sens we wzmacniaczach akustycznych?

[traxman]

Tak to była prawda 20 lat wstecz, teraz już mało kto produkuje i stosuje tantale.
Dzisiaj wyparły je przy dużych pojemnościach elektrolity LOW ESR, a przy małych kondensatory różnej maści foliowe.
nawet na płytach głównych PC, w których znajdowały zastosowania dzisiaj już ich nie uświadczysz.
Tantale nie są odporne na wysokie temperatury więc z lampami im nie po drodze.

[fugasi]

Ha! A ja myślałem że to przez mało kogo produkowanie i stosowanie wynika z elitarności tych elementów. Ja sam nie miałem takiego w ręku (jako hobbysta niedzielny jestem usprawiedliwiony).
Skoro są nieodporne na wysoką temperaturę to faktycznie bocznik Rk jest jednym z najgorszych miejsc jakie można sobie wyobrazić.
Ale jeszcze z ciekawości spytam: czy w Polsce kiedykolwiek produkowano tantale?

[traxman]

tak

[Michał_B]

Tantale były szeroko stosowane. Polacy robili je np do mierników Meratronik i innych. Często są stosowane w laptopach (żółte kondensatorki 1-300uF).

Od elektrolitów są lepsze, bo nie zużywają się, nie tracą pojemności i nie zwiększąją prądu upływu. Ale nie lubią temperatury.

[Brencik]

Oczywiście że są stosowane, mam ich pełno. Pracują non-stop 15 lat i nic się nie dzieje. Raz tylko jeden się zepsuł, po prostu eksplodował w wooolnym tempie jakieś 5s = kupa smrodu i dymu. Tak sam z siebie, napięcie było OK bo reszta z nim równoległych wytrzymała no i elektronika +5V też.

[Romekd]

Witam.

Tak to była prawda 20 lat wstecz, teraz już mało kto produkuje i stosuje tantale.
Dzisiaj wyparły je przy dużych pojemnościach elektrolity LOW ESR, a przy małych kondensatory różnej maści foliowe.
nawet na płytach głównych PC, w których znajdowały zastosowania dzisiaj już ich nie uświadczysz.
Tantale nie są odporne na wysokie temperatury więc z lampami im nie po drodze.

Informacje jakie do mnie docierają świadczą o czymś zupełnie przeciwnym - w ciągu ostatnich lat dokonał się ogromny postęp w technologi produkcji kondensatorów elektrolitycznych z tzw "suchym" elektrolitem (tantalowe, niobowe, polimerowe). Co jakiś czas słyszy się o wprowadzaniu kolejnych nowych odmian tych kondensatorów, z których każda ma indywidualne parametry.
W ofercie "Elfy" można np. znaleźć aż trzynaście typów kondensatorów tantalowych, produkowanych przez firmę "Kemet". Są wśród nich kondensatory o bardzo małej upływności, niskiej i bardzo niskiej impedancji, wytrzymujących duże prądy, oraz przeznaczone do pracy w temperaturach do 150 'C (w takiej temperaturze napięcie na kondensatorze powinno zostać zredukowane do 1/2 dopuszczalnego w temp do 85 'C), a nawet 175 'C (przy napięciu nie większym od 1/3 dopuszczalnego). Wszystkie kondensatory tantalowe mogą bezpiecznie znosić temperaturę 85 'C, a przy zmniejszonym do 2/3 napięciu nawet 125 'C. Trwałość niektórych typów kondensatorów określana jest na 50000 godzin (przy temp. pracy do 65 'C), a mniej obciążonych nawet do 300000 godzin (kilkadziesiąt lat ciągłej pracy). Dla porównania trwałość zwykłych elektrolitów aluminiowych w małych obudowach wynosi jedynie 1000 godzin. Poziom miniaturyzacji (osiągany współczynnik CV) może zadziwiać - firma Vishay od 2008 roku produkuje kondensatory o pojemności 4,7 uF i 10 uF w obudowach SMD 0402 (rozmiar 1*0,6*0,5mm), a w obudowach 0805 kondensatory o pojemności od 0,68 uF/35 V do 220 uF/4 V.

Spotkalem się z powiedzeniem że w filtrze zasilacza kondensator tantalowy o pojemności 1uF jest odpowiednikiem elektrolitu 22uF. Oczywiście można to złożyć na karb opowieści z mchu i paproci, jednak w notach stabilizatorów np. LM317 na wyjściu proponowane są kondensatory o bardzo małej pojemności, 1uF właśnie i z zaznaczeniem, że ma być to tantal.
Być może poza pojemnością rolę odgrywają tu inne parametry?

Chodzi w tym przypadku o zachowanie dużej stałości parametrów w pewnym przedziale czasu, oraz niską indukcyjność kondensatorów tantalowych. Zwykłe nowe elektrolityczne kondensatory aluminiowe o pojemności 1 uF przy częstotliwości 200 kHz posiadają impedancję na poziomie 5...10 omów. Z biegiem czasu impedancja ta szybko rośnie, więc zastosowanie w jego miejsce kondensatora tantalowego (ma on przy 200 kHz impedancję równą 0,9 do 2 omów) daje pewność, że wyjście i wejście stabilizatora będzie właściwie blokowane dla wyższych częstotliwości i po dłuższym czasie stabilizator nie zacznie się wzbudzać. Zamiast tantalowego można wyjście stabilizatora zablokować zwykłym elektrolitem o większej pojemności (10...22 uF; przy 200 kHz mają one podobną impedancję jak 1 uF tantalowy) z równolegle włączonym kondensatorem ceramicznym o pojemności 0,1..0,22 uF.

W obecnie produkowanym tanim domowym sprzęcie elektronicznym prawie w ogóle nie stosuje się kondensatorów tantalowych, bo są one po prostu za drogie. Producenci starając się obniżyć cenę wyrobu tną koszty produkcji, przez co sprzęt ten wytrzymuje przeciętnie od 2 do 4 lat eksploatacji (niektórzy producenci chcieliby nawet, by sprzęt działał sprawnie tylko przez okres trwania gwarancji; później klient ma kupić nowy, a stary oddać do utylizacji..).
Za to kondensatory tantalowe można znaleźć w sprzęcie bardziej zaawansowanym technologicznie (telefony komórkowe, laptopy), oraz w sprzęcie profesjonalnym, medycznym, telekomunikacyjnym, gdzie w obwodach niskich napięć wyparły one zupełnie tradycyjne elektrolityczne kondensatory aluminiowe. Z tego co wiem, to kondensatory tantalowe są obecnie produkowane przez następujące firmy (wymienię tylko te bardziej znane): AVX, Elna, Epcos, Kemet, NEC, Panasonic, Sanyo, Samsung, SHC, Vishay.

Pozdrawiam,
Romek

[szalony]

Kondensatory stałe (tantalowe, polimerowe, itd) są też stosowane w "lepszych" płytach głównych jak choćby Gigabyte, kartach grafiki, itd..

[traxman]

Oprócz ceny drugą bardzo ważną wadą jest kompletny brak odporności na zmianę biegunowości, nawet niewielki impuls ujemny jest w stanie uszkodzić kondensator tantalowy.
Z mojego zaglądania do różnych rzeczy wynika to, że dawno nie spotkałem tantali, ale może akurat takie paści mam pod ręką. Natomiast doskonale też rozwijają się warstwowe kondensatory foliowe SMD zarówno o większych pojemnościach (10uF) jak i o wysokich napięciach pracy (do 1.6kV) pewnie przyczyną tego jest wszędobylska obecność zasilającej techniki impulsowej.

[k4be]

A mierzył ktoś może impedancję łatwo dostępnych kondensatorów z dielektrykiem X7R (stałe)? Łatwo można dostać bardzo malutkie kondensatory o pojemności kilku do kilkudziesięciu µF.

[pierwszy]

Oprócz ceny drugą bardzo ważną wadą jest kompletny brak odporności na zmianę biegunowości, nawet niewielki impuls ujemny jest w stanie uszkodzić kondensator tantalowy.

Zmiana biegunowosci czy "niewielki" impuls ujemny potrafi zalatwic cala cyfrowke rownie dobrze jak tantali
Szczegolnie jak zasilany jest z 3,3 lub 1,8V.

Z mojego zaglądania do różnych rzeczy wynika to, że dawno nie spotkałem tantali...

A ja wrecz przeciwnie, widze ich codziennie, sa wszedzie tam gdzie liczy sie niezawodnosc i szeroki zakres temperatur, tak
od -40 do +85 *C (brak elektrolitu)
Widocznie nie zagladamy w te same miejsca

[traxman]

No i pewnie dlatego obok mojego biurka stoi 50kg elektroniki do utylizacji

[pierwszy]

Na reszcie ktos, kto ma wiekszy balagan u siebie niz ja!

[Romekd]

Witam.

Z mojego zaglądania do różnych rzeczy wynika to, że dawno nie spotkałem tantali, ale może akurat takie paści mam pod ręką.

Może je przeoczyłeś, bo ja, podobnie jak macska, codziennie widzę tego typu kondensatory w różnych urządzeniach elektronicznych (w aktywnej sondzie, którą dostałem od macski, też są ). W jednym z wątków przedstawiłeś zdjęcie falownika: download/file.php?id=19318&mode=view , na którym doliczyłem się dziewięciu kondensatorów tantalowych (być może jestem w błędzie, bo zamieszczone przez Ciebie zdjęcie jest trochę nieostre, ale w dwóch innych falownikach małej mocy, jakie dostałem ostatnio do naprawy, też zastosowano tantale). Jeszcze większą różnorodność zastosowanych kondensatorów można spotkać w laptopach. W tym, który właśnie "utylizuję" (zdjęcie w załączniku), występują zarówno zwykłe aluminiowe kondensatory elektrolityczne, jak i kondensatory tantalowe, polimerowe os-con-y (łatwo je pomylić, gdyż od zwykłych aluminiowych różnią się tylko kolorem nadruku) i ceramiczne MLCC.

Pozdrawiam,
Romek

[pierwszy]

...W jednym z wątków przedstawiłeś zdjęcie falownika: download/file.php?id=19318&mode=view , na którym doliczyłem się dziewięciu kondensatorów tantalowych (być może jestem w błędzie, bo zamieszczone przez Ciebie zdjęcie jest trochę nieostre...

Witaj Romku , jestes w bledzie, bo ja znalazlem dziesiatego tantala na zdjeciu, schowal sie prawie calkiem za transformatorkiem w lewym gornym rogu
Nie zmienia to faktu, ze kolega traxman chce nas nabrac najwyrazniej