एक टैंटलम संधारित्र क्या है - अंतर और इसके अनुप्रयोग

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एक उच्च प्रदर्शन टैंटलम संधारित्र डिजाइनरों को एक विश्वसनीय और स्थिर उच्च समाई समाधान प्रदान करता है। लगभग 60 वर्षों के उपयोग के साथ, टैंटलम कैपेसिटर सैन्य और वाणिज्यिक एवियोनिक्स, औद्योगिक स्वचालन और नियंत्रण प्रणाली, महत्वपूर्ण और आरोपित चिकित्सा इलेक्ट्रॉनिक्स, स्मार्टफोन, लैपटॉप, डेस्कटॉप और नोटबुक कंप्यूटर जैसे उद्योगों के लिए विभिन्न अनुप्रयोगों को विकसित करने में कार्यरत हैं। 1950 के दशक की शुरुआत में, बेल लेबोरेटरीज ने एक उच्च उन्नत और बहुत विश्वसनीय कम वोल्टेज समर्थन संधारित्र के रूप में ठोस टैंटलम कैपेसिटर का आविष्कार किया। यह लेख टैंटलम संधारित्र के अवलोकन पर चर्चा करता है।

टैंटलम संधारित्र क्या है?

एक इलेक्ट्रोलाइटिक टैंटलम संधारित्र में एक टैंटलम धातु शामिल होती है - एक एनोड के रूप में काम करते हुए, ऑक्साइड के एनोडिक ऑक्साइड परत में हेमिड - एक ढांकता हुआ के रूप में नियोजित किया जाता है, जिसे कैथोड के रूप में एक तरल या ठोस इलेक्ट्रोलाइट द्वारा आगे संलग्न किया जाता है। मैंगनीज डाइऑक्साइड (MnO2) लंबी अवधि की विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए स्व-चिकित्सा सुविधाएँ प्रदान करता है, इसका उपयोग के रूप में किया जाता है कैथोड




टैंटलम-कैपेसिटर

टैंटलम-संधारित्र

टैंटलम कैपेसिटर बेहद स्थिर, छोटे और हल्के होते हैं और इनमें कम से कम काम करने वाले वोल्टेज और कैपेसिटेंस होते हैं। ये कैपेसिटर कम करंट लीक करते हैं और कम होते हैं अधिष्ठापन इसलिए, वे उच्च आवृत्ति वाले युग्मन सर्किट के लिए उपयुक्त नहीं हैं।



पोलारिटी और मार्किंग

टैंटलम संधारित्र ध्रुवीयता और अंकन नीचे चर्चा की गई है।

  • टैंटलम कैपेसिटर सकारात्मक और नकारात्मक लीड के साथ सहज रूप से ध्रुवीकृत कैपेसिटर हैं और डीसी आपूर्ति के साथ उपयुक्त हैं। कैपेसिटर पर ध्रुवीयता और अंकन से एनोड और कैथोड की पहचान करना आसान हो जाता है।
  • दो बैंड और एक सकारात्मक संकेत समाई और अधिकतम काम करने वाले वोल्टेज के मूल्य की पहचान करने में मदद करता है।
  • हालांकि, बाईं ओर शीर्ष सबसे अधिक मूल्य माइक्रोफ़ारड्स (यूएफ) में समाई मूल्य का पता चलता है। उदाहरण के लिए, नीचे दिए गए आंकड़े में मूल्य 2.2 यूएफ है।
  • कैपेसिटेंस वैल्यू के नीचे का वोल्टेज कैपेसिटर का अधिकतम कार्यशील वोल्टेज है, अर्थात, 25 वी।
  • लॉन्ग बैंड के नीचे एक धनात्मक (+) चिन्ह देखा जाता है। एक लंबे बैंड और '+' चिह्न का संयोजन इंगित करता है कि इस पक्ष में एक सकारात्मक लीड / एनोड है, जबकि दूसरी तरफ एक नकारात्मक लीड / कैथोड इंगित करता है।
  • रिवर्स वोल्टेज या गलत कनेक्शन संधारित्र को नुकसान पहुंचा सकता है।
  • टैंटलम इलेक्ट्रोलाइटिक
  • टैंटलम संधारित्र विफलता

सर्फेस माउंट सॉलिड, टैंटलम के रिवर्स बायस बिहेवियर में संधारित्र बताते हैं कि टैंटलम कैपेसिटर केवल आगे के वोल्टेज वाले पक्षपाती परिस्थितियों में संचालित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं और अगर एक रिवर्स वोल्टेज लागू किया जाता है, तो असफल हो जाता है, जिसमें एक कम प्रतिबाधा सर्किट से त्वरित चालू करना, या इसके संचालन के दौरान एक वर्तमान स्पाइक की घटना शामिल है।

संधारित्र की विफलता मोड

एएसएम इंटरनेशनल द्वारा प्रकाशित कागज में स्पष्ट रूप से कहा गया है कि टैंटलम संधारित्र विफलता मोड को तीन मुख्य में विभाजित किया गया है श्रेणियाँ


उच्च रिसाव / लघु

रिवर्स वोल्टेज लागू करने से उच्च रिसाव धाराओं का उत्पादन हो सकता है, जो आम तौर पर समस्या निवारण, खराबी, और / या बेंच परीक्षण के दौरान होता है। क्रिस्टलीकरण के साथ टैंटलम कैपेसिटर शॉर्ट सर्किट की विफलता का कारण बनते हैं क्योंकि क्रिस्टलीकरण के दौरान बनने वाले हॉटस्पॉट कैथोड को गर्म करते हैं।

उच्च समतुल्य श्रृंखला प्रतिरोध (ESR)

एक संधारित्र का ESR बोर्डिंग, पिक-एंड-प्लेस, रिफ्लो, और एप्लिकेशन लाइफटाइम के संपर्क में आने पर मैकेनिकल / थर्मोमेकेनिकल द्वारा दृढ़ता से प्रभावित होता है। इस तरह के तनाव को अक्सर बाहरी और / या आंतरिक कनेक्शनों में समझौता किया जाता है, जिससे उच्च ईएसआर होता है।

कम क्षमता / खुला

चूंकि टैंटलम संधारित्र का समाई सामान्य ऑपरेटिंग परिस्थितियों में नहीं बदलता है, इसलिए विफलता असामान्य है। किसी भी आवेदन में एक टैंटलम संधारित्र का निचला समाई एक छोटा संधारित्र का संकेत हो सकता है, जबकि ओपन विफलता समझौता किए गए सकारात्मक लीड और तार कनेक्शन के परिणामस्वरूप हो सकता है।

कॉमन-कॉजेस-ऑफ-टैंटलम-कैपेसिटर


सामान्य कारण-के-टैंटलम-संधारित्र

SMD आकार और उपयोग

टैंटलम संधारित्र चरम स्थिरता, विश्वसनीयता और निम्न वर्तमान रिसाव जैसी प्रमुख विशेषताएं प्रदान करता है। ये सुविधाएँ कैपेसिटर को इसमें लागू करने में सक्षम बनाती हैं -

टैंटलम-कैपेसिटर का आयाम

टैंटलिंग-ऑफ-टैंटलम-कैपेसिटर

  • लंबी पकड़ अवधि प्राप्त करने के लिए नमूना और होल्ड सर्किट
  • कम ईएसआर के साथ उच्च दक्षता की पेशकश करते हुए बिजली की आपूर्ति रेल डिकॉप्लिंग
  • अत्यधिक कुशल पैकेजिंग सिस्टम
  • सैन्य और एयरोस्पेस उद्योगों से संबंधित अनुप्रयोग
  • जीवन-निर्वाह चिकित्सा उपकरण
  • उच्च विश्वसनीयता के लिए अंतरिक्ष उपकरण

के लिए मदरबोर्ड बिजली की आपूर्ति फ़िल्टरिंग, और बहुत अधिक आम तौर पर, टैंटलम कैपेसिटर की उच्चतम संख्या एसएमडी (सतह माउंट डिवाइस) के रूप में टैंटलम चिप कैपेसिटर के रूप में बड़े पैमाने पर उत्पादित होती है। यह एक मामले के दोनों किनारों पर संपर्क सतहों के साथ बनाया गया है। EIA-5335-BAAC मानकों के बाद, टैंटलम चिप कैपेसिटर को विभिन्न शैलियों में डिजाइन और उत्पादित किया जाता है।

ईआईए कोड

मीट्रिक

एल ± 0.2

(मिमी)

डब्ल्यू ± 0.2

(मिमी)

ज अधिकतम

(मिमी)

ईआईए कोड

इंच

केस कोड

एवीएक्स

केस कोड

केमेट

केस कोड

Vishay

ईआईए 1608-081.60.80.80603 है---
ईआईए 1608-101.60.851.05 है0603 हैएल-एम, एम ०
ईआईए 2012-122.05 है1.351.20805 हैआरआरमें
ईआईए 2012-152.05 है1.351.5 है0805 हैपी-आर
ईआईए 3216-10३.२1.61.01206सेवा मेरेमैंक्यू, ए ०
ईआईए 3216-12३.२1.61.21206रोंरों-

टैंटलम और सिरेमिक कैपेसिटर के बीच अंतर

टैंटलम और सिरेमिक संधारित्र नीचे चर्चा की गई है।

इलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र में, टैंटलम और सिरेमिक कैपेसिटर को विभिन्न उपयुक्त अनुप्रयोगों को डिजाइन करने के लिए मोटे तौर पर स्वीकार किया जाता है। दोनों के बीच के अंतर को नीचे देखें।

टैंटलम कैपेसिटर

सिरेमिक संधारित्र

लागू वोल्टेज के संबंध में कैपेसिटेंस अस्थिरता प्रदर्शित नहीं की जाती हैलागू वोल्टेज के संबंध में समाई बदल जाती है
तापमान से संबंधित रैखिक समाई परिवर्तन प्रदर्शित करता हैतापमान से संबंधित सबसे गैर-रैखिक समाई परिवर्तन प्रदर्शित करता है
टैंटलम कैपेसिटर एक समान उम्र बढ़ने की प्रक्रिया का अनुभव नहीं करते हैंअंततः उम्र बढ़ने के रूप में जाना जाता समाई में एक लघुगणकीय कमी प्रदर्शित करता है
उन्हें प्रत्यक्ष वर्तमान रिसाव (या DCL) द्वारा वर्गीकृत किया जाता है।वे आमतौर पर इन्सुलेशन प्रतिरोध निर्दिष्ट करते हैं।

फायदे और नुकसान

एक ठोस टैंटलम संधारित्र के फायदे और नुकसान की सूची में निम्नलिखित शामिल हैं

लाभ हैं: लंबे जीवन, उच्च तापमान प्रतिरोध , उत्कृष्ट प्रदर्शन, उच्च सटीकता, उच्च आवृत्ति हार्मोनिक्स को छानने में दक्षता।

नुकसान इस प्रकार हैं: बहुत पतली ऑक्साइड परत का होना, जो मजबूत नहीं है, वोल्टेज को सीमा से कम नहीं कर सकती है, कम तरंग वर्तमान रेटिंग।

टैंटलम संधारित्र के अनुप्रयोग

टैंटलम कैपेसिटर विभिन्न लाभों की पेशकश करते हैं और इसलिए, विभिन्न अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स में तापमान और आवृत्तियों की एक सीमा का सामना करने के लिए उच्च स्थिरता के लिए, दीर्घकालिक विश्वसनीयता और रिकॉर्ड-उच्च वॉल्यूमेट्रिक दक्षता।

एक टैंटलम संधारित्र कार्डियो प्रत्यारोपण के लिए अनियमित दिल की धड़कन को स्वचालित रूप से महसूस करने और कुछ सेकंड में एक इलेक्ट्रिक काउंटरशॉक देने के लिए एक मांग घटक है। यह संधारित्र चिकित्सा, दूरसंचार, एयरोस्पेस, सैन्य, मोटर वाहन और कंप्यूटर जैसे सबसे अधिक मांग वाले उद्योग ऊर्ध्वाधर में अपना रुख पाता है।

पूछे जाने वाले प्रश्न

1)। गीले टैंटलम कैपेसिटर के कुछ अनुप्रयोगों का नाम बताइए?

इसका उपयोग टेलिकॉम, एवियोनिक्स, स्पेस, मेडिकल, टेलीकॉम, उपभोक्ता एप्लिकेशन जैसे उद्योगों में किया जाता है।

२)। टैंटलम संधारित्र के संदर्भ में वृद्धि वोल्टेज क्या है?

एक सर्ज वोल्टेज उच्चतम वोल्टेज है जिसे कैपेसिटर में कम अवधि के सर्किट में कम अवधि के लिए लगाया जा सकता है।

३)। रिवर्स वोल्टेज क्या है? जब रिवर्स वोल्टेज लागू किया जाता है तो टैंटलम संधारित्र क्या होता है?

रिवर्स वोल्टेज वह जगह है जहां एनोड इलेक्ट्रोड वोल्टेज कैथोड वोल्टेज के विषय में नकारात्मक है। रिवर्स वोल्टेज के साथ, संधारित्र के एनोड में ढांकता हुआ परत में छोटे माइक्रो-क्रैक या दोषों में एक रिवर्स लीकेज करंट प्रवाहित होता है।

4)। टैंटलम संधारित्र के निर्माण के लिए उपयोग किए जाने वाले विभिन्न अचालक क्या हैं?

  • मैंगनीज डाइऑक्साइड इलेक्ट्रोलाइट
  • टैंटलम पेंटोक्साइड, Ta2O5
  • नोबियम पेंटोक्साइड, एनबी 2 ओ 5

५)। एक टैंटलम संधारित्र के ध्रुवीयता अंकन की व्याख्या करें

कैपेसिटर पर ध्रुवीयता और अंकन से एनोड और कैथोड की पहचान करना आसान हो जाता है।

  • दो बैंड और एक सकारात्मक संकेत समाई और अधिकतम काम करने वाले वोल्टेज के मूल्य की पहचान करने में मदद करता है।
  • हालांकि, बाईं ओर शीर्ष सबसे अधिक मूल्य माइक्रोफ़ारड्स (यूएफ) में समाई मूल्य का पता चलता है। उदाहरण के लिए, नीचे दिए गए आंकड़े में मूल्य 2.2 यूएफ है।
  • कैपेसिटेंस वैल्यू के नीचे का वोल्टेज कैपेसिटर का अधिकतम कार्यशील वोल्टेज है, अर्थात, 25 वी।
  • लॉन्ग बैंड के नीचे एक धनात्मक (+) चिन्ह देखा जाता है। एक लंबे बैंड और एक '+' चिन्ह का संयोजन इंगित करता है कि इस साइट में एक सकारात्मक लीड / एनोड है, जबकि दूसरी तरफ एक नकारात्मक लीड / कैथोड इंगित करता है।
  • एक रिवर्स वोल्टेज या गलत कनेक्शन कैपेसिटर को नुकसान पहुंचा सकता है।

6)। प्रतिबाधा को परिभाषित करें

प्रतिबाधा एक विशिष्ट आवृत्ति पर किसी भी नेटवर्क के ओम में कुल प्रतिरोध है, जिसमें वास्तविक और काल्पनिक दोनों के कोणीय भाग शामिल हैं।

))। टैंटलम और सिरेमिक कैपेसिटर के बीच एक अंतर दें।

टैंटलम संधारित्र में, कैपेसिटेंस अस्थिरता को लागू वोल्टेज के विषय में प्रदर्शित नहीं किया जाता है, जबकि, सिरेमिक कैपेसिटर एक लागू वोल्टेज के संबंध में कैपेसिटेंस परिवर्तन प्रदर्शित करता है।

फिर भी, टैंटलम कैपेसिटर को विश्वसनीय घटकों के रूप में डिजाइनरों द्वारा भरोसा किया जाता है। यह कम वजन, कम करंट लीकेज, और प्रति वॉल्यूम उच्च कैपेसिटेंस जैसी बढ़ी हुई विशेषताओं से कैपेसिटेंस को कई प्रकार के अनुप्रयोगों में उपयोग करने की अनुमति देता है। टैंटलम संधारित्र किसी भी नुकसान से बचने के लिए उचित रूप से जुड़ा होना चाहिए।

उच्च रिसाव / लघु, ईएसआर, और कम समाई / ओपन संधारित्र विफलता के तीन मुख्य कारण हैं। निर्माताओं और डिजाइनरों को सुरक्षा और दीर्घकालिक विश्वसनीयता प्रदान करना सुनिश्चित करना चाहिए। उत्कृष्ट लक्षण प्रस्तुत करने से टैंटालम कैपेसिटर का उपयोग लगभग हर उद्योग में एक उपयुक्त अनुप्रयोग विकसित करने के लिए किया जाता है।