收藏本站 The Best Quality of Power Equipment

高频开关电源钽电容失效、爆炸、烧毁的原因分析

引言
常常碰到许多客户评论高频开关电源钽电容爆破问题,特别在高频开关电源、LED 高频开关电源等职业,高频开关电源钽电容焚毁 或爆破是令研制技术人员最头痛的,让他们百思不得其解。正由于高频开关电源钽电容失效形式的危险性, 让许多研制技术人员都不敢再运用高频开关电源钽电容了,其实如果我们能够全面的了解高频开关电源钽电容的特性, 找到高频开关电源钽电容失效(表现形式为焚毁或爆破)的原因,高频开关电源钽电容并没有那么可怕。究竟高频开关电源钽电容的 优点是清楚明了的。高频开关电源钽电容失效的原因总的来说能够分为高频开关电源钽电容本身的质量问题和电路设计 问题两大类: 
电路设计和产品选型 
要求高频开关电源钽电容的产品功能参数能够满足电路信号特色,可是,往往我们不能确保上述两项作业 都做的很到位,因而,在运用过程中就必定会呈现这样那样的失效问题;现简略总结如下;
1. 低阻抗电路运用电压过高导致的失效; 
关于高频开关电源钽电容器运用的电路,只要两种;有电阻维护的电路和没有电阻维护的低阻抗电路. 关于 有电阻维护的电路,由于电阻会起到降压和抑制大电流经过的作用,因而,运用电压能够到达 高频开关电源钽电容器额外电压的 60%. 没有电阻维护的电路有两种; 一;前级输入已经经过整流和滤波, 输出安稳的充放电电路.在此类电路,电容器被当作放电高频开关电源来运用,由于输入参数安稳没有 浪涌,因而,尽管是低阻抗电路,可安全运用的电压仍然能够到达额外电压的 50%都能够确保 适当高的可靠性. 二;电子整机的高频开关电源部分; 电容器并联运用在此类电路, 除了要求对输入 的信号进行滤波外,往往一起还兼有依照必定频率和功率进行放电的要求. 由于是高频开关电源电路, 因而,此类电路的回路阻抗十分低,以确保高频开关电源的输出功率密度满足. 在此类高频开关电源电路中 [也叫 DC-DC 电路], 在每次开机和关机的瞬间,电路中会发作一个持续时间小于 1 微秒的高 强度尖峰脉冲,其脉冲电压值至少能够到达安稳的输入值的 3 倍以上,电流能够到达稳态值的10 倍以上,由于持续时间极短,因而,其单位时间内的能量密度十分高, 如果电容器的运用电 压偏高,此刻实践加在产品上的脉冲电压就会远远超越产品的额外值而被击穿. 因而,运用在 此类电路中的钽电解电容器容许的运用电压不能超越额外值的 1/3. 如果不分电路的回路阻 抗类型,一概降额 50%, 在回路阻抗最低的 DC-DC 电路,一开机就有可能瞬间呈现击穿短路 或爆破现象.在此类电路中运用的电容器应该降额多少,必定要考虑到电路阻抗值的凹凸和 输入输出功率的巨细和电路中存在的沟通纹波值的凹凸.由于电路阻抗凹凸能够决议开关瞬 间浪涌起伏的巨细。内阻越低的电路降额起伏就应该越多。关于降额起伏巨细,切不可一概 而论. 有必要经过准确的可靠性核算来断定降额起伏. 
2.电路峰值输出电流过大(运用电压适宜) 
高频开关电源钽电容器在作业时能够安全承受的最大直流电流冲击 I,与产品本身等效串联电阻 ESR 及额 定电压 UR 存在如下数学联系; 
I=UR/1+ESR 
如果一只容量偏低的高频开关电源钽电容器运用在峰值输出电流很大的电路,这只产品就有可能由于电流 过载而焚毁.这十分简略了解. 
3. 高频开关电源钽电容器等效串联电阻 ESR 过高和电路中沟通纹 波过高导致的失效 
当某只 ESR 过高的高频开关电源钽电容器运用在存在过高沟通纹波的滤波电路,即使是运用电压远低于 应该的降额起伏, 有时分,在开机的瞬间仍然会发作突然的击穿现象; 呈现此类问题的主要 原因是电容器的 ESR 和电路中的沟通纹波巨细严峻不匹配. 电容器是极性元气件,在经过交 流纹波时会发热,而不同壳号巨细的产品能够保持热平衡的容许发热量不同.由于不同容量 的产品的 ESR 值相差较高,因而,不同规范的高频开关电源钽电容器能够安全耐受的沟通纹波值也相差很 大, 因而,如果某电路中存在的沟通纹波超越运用的电容器能够安全承受的沟通纹波值,产品 就会呈现热致击穿的现象.相同,如果电路中的沟通纹波必定,而挑选的高频开关电源钽电容器的实践 ESR 值过高,产品也会呈现相同的现象.
一般来说,在滤波和大功率充放电电路,有必要运用 ESR 值尽可能低的高频开关电源钽电容器. 关于电路中 存在的沟通纹波过高而导致的电容器失效问题,许多电路设计师都疏忽其危害性或知道不行. 仅仅简略确定电容器质量存在问题. 此现象许多.
4 . 高频开关电源钽电容器漏电流偏大导致实践耐压不行 
此问题的呈现一般都由于高频开关电源钽电容器的实践耐压不行形成.当电容器上长期施加必定场强时, 如果其介质层的绝缘电阻偏低,此刻产品的实践漏电流将偏大.而漏电流偏大的产品,实践耐 压就会下降. 
呈现此问题的别的一个原因是关于高频开关电源钽电容器的漏电流规范拟定的过于宽松,导致有些根本不 具备钽电解电容器出产能力的公司在出产质量低质的高频开关电源钽电容器. 普通的室温时漏电流就偏 大的产品,如果作业在较高的温度下,其漏电流会成指数倍添加,因而其高温下的实践耐压就 会大起伏下降. 在运用温度较高时就会十分简略呈现击穿现象. 
高温时漏电流改变较小是一切电容器出产商尽力的最重要目标之一,因而,此目标对可靠性 的决议性影响不言而愈. 
如果你挑选运用的高频开关电源钽电容器的漏电流偏大,实践上它已经是废品,出问题因而成为必定. 
5 .高频开关电源钽电容器运用时的出产过程要素导致的失效
许多用户往往只注意到高频开关电源钽电容器功能的挑选和设计,而关于贴片高频开关电源钽电容装置运用时简略呈现 的问题视若无睹;举例如下; 
A, 不运用主动贴装而运用手艺焊接, 产品不加预热,直接运用温度高于300度的电烙铁较长 时间加热电容器,导致电容器功能遭到过高温度冲击而失效. 
B,手艺焊接不运用预热台加热,焊接时一呈现冷焊和虚焊就重复运用烙铁加热产品. 
C,运用的烙铁头温度乃至到达 500 度. 这样能够焊接很快,但十分简略导致片式元气件失效  
贴片高频开关电源钽电容实践运用时的可靠性实践上能够经过核算得出来,而我们的许多用户运用时设计 余量不行,鲁棒性很差,小批试验经过纯属幸运,在批出产时呈现一致性质量问题. 此刻,问题 原因往往简略被推到电容器出产商身上,疏忽对设计可靠性的查找. 高频开关电源钽电容器运用时的无故 障距离时间 MTBF 关于许多用户来讲仍是一个陌生的概念. 许多运用者对可靠性工程知道 浅薄.过于注重试验而疏忽数学核算. 导致分电路设计可靠性比整机可靠性低,因而,批量生 产时不断呈现问题. 不懂得失效是一个概率问题,非简略的个别问题.实践上高频开关电源钽电容器运用时 简略呈现的毛病原因和现象还许多, 无法在此逐个论说.如果有运用时的新问题,能够及时沟通. 
高频开关电源钽电容质量问题
现在来说 AVX 和 KEMET 两个品牌算是一线品牌,占了市场份额很大,其 质量好,当然价格也是最贵的。国内也有几家出产高频开关电源钽电容的工厂,但由于 出产工艺和原材料质量问题,与 AVX 和 KEMET 的质量相差仍是十分大的,国产钽 电容的 ESR 遍及要高一个等级。高频开关电源钽电容器如果功能不过关,其可靠性不但很低,并且 十分简略失效.因而,挑选正确且适宜的产品是确保可靠性的首要条件.? 质量差的钽 电容器如果被装到电路上,与装置了一个小炸弹没有什么差异. 如果不能确保你挑选 的产品质量必定过硬,我主张你不要运用高频开关电源钽电容器.特别是在DC-DC电路和大功率充 放电电路. 
怎么辨认 AVX 高频开关电源钽电容假货?
许多收购朋友对 AVX 高频开关电源钽电容假货问题十分头痛,贴片高频开关电源钽电容假货让他们伤透了脑筋。在百 度查了下,相似贴片高频开关电源钽电容假货、AVX 高频开关电源钽电容假货、辨认高频开关电源钽电容假货这样问题的人很  多。 答案也是形形色色,都不是很抱负,有些还会误导我们。那么有没有一个简略的方法来辨认 高频开关电源钽电容假货呢?带着这个意图,依据自己以往处理客诉的经历,跟我们共享以下五点,信任 会对你有所协助。  
1.  钽电解电容焊脚形状,原装 AVX 高频开关电源钽电容焊脚正极跟负极纷歧样,正极的为“凹”型, 也就是凹进去的,负极的是“口”型。
2.  编带上的印字,把货拆开,通明的编带上面大约每距离 25CM 有打 AVX 的印字(是机器 直接凹印上去的,没有色彩的),假货编带一般没有印 AVX 字的。
 3.  贴片高频开关电源钽电容本体印字内容。高频开关电源钽电容本体印字分上下两行,包含了 AVX 的 LOGO 标识、容 量值、电压值、出产批号等 4 个信息,这些信息都是缺一不可的,如果对不上一般就是假货 (碰到最多的状况是本体的左上角没有 AVX 的 LOGO 标识)。高频开关电源钽电容封装尺度大的,印字也 会看得明晰点,有 AVX 高频开关电源钽电容规范尺度太小,要凭借放大镜才干看清楚。
4.  贴片高频开关电源钽电容本体印字的一致性和质量,许多创新的 AVX 高频开关电源钽电容从以上三点是看不出它 是假货的,由于它是用原装的旧货或许折机货或低压货(低一个电压等级低,比如用 10V 的 给你当 16V 的用)从头打磨后印字上去的,这个时分就要从本体印字的成色和一致性来判 断了,创新货的印字在内容和版式上与原装的不会有差异,但究竟没有原厂的设备和模具好, 所以细节上仍是有明细的差异。这些细节的差异分两个方面,一方面是成色,创新的色彩一 般要偏深红色一些并且深浅纷歧;另一方面是一致性,原装的一致性很好,印的字方方正正, 创新的会呈现杂乱无章,本体之间彼此比较感觉就像两个模具印出来的一样(是模具精度不 好形成的)。—–关于这一点,要正确、快速的判别出来是有必定难度的,这与个人的经历 有必定联系。
5.  查规范书:如果你要的规范是规范书上如果没有的,那你买到假货的机率是十分大。规范书上没有的规范虽然不敢说原厂 100%不出产,至少说明不是常用的规范,代理商那必定 是没有库存的(不会有代理商会去订一些偏门的物料作库存),要订购的话,订购周期、最 小订购量、预付款份额都是一般客户不能承受的。所以我们主张客户在选型的时分必定要选 择规范品,挑选非标品到最后只会将自己搞死。

高频开关电源钽电容失效、爆炸、烧毁的原因分析

相关文章

在线留言

*

*

◎欢迎您的留言,您也可以通过以下方式联系我们:

◎客户服务热线:021-51095123

◎邮箱:xin021@126.com

021-51095123
扫描二维码关注我们

扫描二维码 关注我们