1、選擇考慮因素
設(shè)計(jì)師針對(duì)某個(gè)特定用途在選擇電容器類型時(shí)，必須考慮眾多因素。選擇時(shí)，一般優(yōu)先考慮應(yīng)用需求的最重要特性，然后選擇和協(xié)調(diào)其他特性。幾個(gè)最重要因素如下，并給出列為最重要因素的原因。
1.1溫度
溫度影響：
A）電容量：介電常數(shù)的變化引起、導(dǎo)體面積和間距變化引起
B）漏電流：通過(guò)阻抗變化影響
C）高溫?fù)舸╇妷汉皖l率：對(duì)發(fā)熱的影響
D）額定電流：當(dāng)發(fā)熱產(chǎn)生影響時(shí)
E）電解液從密封處泄漏
1.2濕度
濕度影響：A）漏電流 B）擊穿電壓 C）對(duì)功率因素或品質(zhì)因素的影響
1.3低氣壓
低氣壓影響：A）擊穿電壓 B）電解液從密封處泄漏
1.4外加電壓
外加電壓影響：A）漏電流 B）發(fā)熱及伴隨的影響 C）介質(zhì)擊穿：頻率影響 D）電暈 E）對(duì)外殼或底座的絕緣
1.5振動(dòng)
振動(dòng)影響：A）機(jī)械振引起的電容量變化 B）電容器芯子、引出端引起的機(jī)械變化
1.6電流
電流影響：A）對(duì)電容器的內(nèi)部升溫和壽命的影響 B）導(dǎo)體某發(fā)熱點(diǎn)的載流能力
1.7壽命
所有環(huán)境和電路條件對(duì)其都有影響。
1.8穩(wěn)定性
所有環(huán)境和電路條件對(duì)其都有影響。
1.9恢復(fù)性能
電容量變化后，能否恢復(fù)到初始條件。
1.10尺寸、體積和安裝方法
在機(jī)械應(yīng)力下，當(dāng)產(chǎn)品安裝固定不當(dāng)時(shí)，容易導(dǎo)致引線承受較大應(yīng)力或共振，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生引線斷裂待現(xiàn)象。
2、在選擇和使用電容器時(shí)應(yīng)考慮下列內(nèi)容：
A）電路設(shè)計(jì)者為了設(shè)計(jì)出能在要求的時(shí)間內(nèi)滿意工作的電路，所使用的電容量允許偏差必須考慮：
符合規(guī)范規(guī)定的允許偏差：電容量——溫度特性變化；恢復(fù)特性；電容量——頻率特性介質(zhì)吸收；電容量與壓力、振動(dòng)和沖擊的關(guān)系；電容量在電路中的老化和貯存條件。
B）需考慮電容器引出端和外殼之間的電容量，如果此電容量會(huì)產(chǎn)生雜散電容和漏電流。
C）可以用多種電容器組合獲得要求的電容量，從而補(bǔ)償電容量——溫度特性等。
D）施加于電容器的峰值電壓不能超過(guò)相應(yīng)規(guī)范規(guī)定的額定值。通常，相同的峰值電壓可能由于以下條件而降低：
老化、溫升、介質(zhì)區(qū)域增大、外加電壓頻率較高、潮氣進(jìn)入電容器。
需要強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是，不要忽視電容器在應(yīng)用中的短時(shí)瞬態(tài)電壓。
E）當(dāng)電容器在高于地電位的高壓下工作時(shí)，并且對(duì)絕緣采用附加絕緣時(shí)，電容器的一個(gè)引出端要接在外殼上，因?yàn)殡妷悍峙淙Q于電容器芯子和外殼之間的電容量以及外殼和底盤(pán)之間的電容量。
F）必須根據(jù)電路的時(shí)間常數(shù)考慮充電和放電的峰值電流。
G）必須考慮內(nèi)部發(fā)熱和環(huán)境溫度。
H）必須考慮濕度、壓力、腐蝕性大、霉菌、振動(dòng)和沖擊等環(huán)境因素影響。
I）必須考慮絕緣電阻，尤其是在高溫下的絕緣電阻。
J）在直流電路中串聯(lián)工作時(shí)，必須考慮使用平衡電阻器。
K）大容量電容的有效電咸量可以并聯(lián)小電容器來(lái)降低。
L）因?yàn)殡娙萜骶哂须姼校虼瞬⒙?lián)在電路中每一次工作或瞬時(shí)工作時(shí)可能產(chǎn)生瞬時(shí)振蕩。
M）電接觸不良在低壓下可能開(kāi)路或產(chǎn)生噪聲。
N）電容器內(nèi)儲(chǔ)存的能量對(duì)人和設(shè)備有危險(xiǎn)，對(duì)此應(yīng)用取適當(dāng)防范措施。
O）充滿液體的電容器不能被倒置，因其會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部電暈。
P）非氣密封電容器可能因“呼吸”過(guò)程中受潮。
3、關(guān)于反向電壓
鉭電容器介質(zhì)氧化膜具有單向?qū)щ娦院驼魈匦裕?dāng)施加反向電壓時(shí)，就會(huì)有很大的電流通過(guò)，甚至造成短路而失效。因此，使用中應(yīng)嚴(yán)格控制反向電壓。
3.1固體電解質(zhì)極性鉭電容量
一般不允許加反向電壓，并且不可長(zhǎng)期在純交流電路中使用。若在不得已的情況下，允許在短時(shí)間內(nèi)施加小量的反向電壓，其值為：25度以下：≤10%UR或1V（取小者）85度以下≤5%UR或0.5V（取小者）125度下≤1%UR或0.1V（取小者）。
如果將電容器長(zhǎng)期使用在有反向電壓的電路中時(shí)，請(qǐng)選用雙極性鉭電容器，但也只能在極性變換而頻率不太高的直流或脈動(dòng)電路中使用。
3.2非固體電解質(zhì)鉭電容器
銀外殼非固體電解質(zhì)鉭電容器不能承受任何反向電壓。全鉭電容器能承受3V反向電壓。
3.3原則上禁止使用三向電表阻擋對(duì)有鉭電容器的電路或電容器本身進(jìn)行不分極性的測(cè)試（容易施加反向電壓）。
3.4在測(cè)量使用過(guò)程中，如不慎對(duì)液體鉭電容器施加了反向電壓或?qū)腆w鉭電容器施加了超過(guò)規(guī)定的反向電壓，則該電容器應(yīng)報(bào)廢處理，即使其各項(xiàng)電參數(shù)仍然合格，因?yàn)楫a(chǎn)品由反向電壓造成的質(zhì)量隱患有一定的潛伏期，在當(dāng)時(shí)并不一定能表現(xiàn)出來(lái)。
4、關(guān)于紋波電流
鉭電容器在線路設(shè)計(jì)中當(dāng)施加超過(guò)鉭電容器所能隨的紋波電壓、紋波電流時(shí)會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品失效。
4.1直流偏壓與交流壓峰之和不得超過(guò)電容器所允許的反向電壓值。紋波電流流經(jīng)電容器產(chǎn)生有功功率損耗，導(dǎo)致產(chǎn)品自身溫度增加致使熱擊穿概率增大，有必要在電路中對(duì)紋波電流允許功率損耗進(jìn)行限制（鉭電容器不應(yīng)長(zhǎng)期使用于交流分量較大或交流電路中）功率損耗（P有）與紋波電流（Irms）的關(guān)系由正式表示：
P有=V-I漏+I2rms.R≈I2rms.Rs
其中：V-：直流偏壓（V）；I漏：漏電流（uA）；Rs：等效串聯(lián)電阻（Ω）；Irms：紋波電流（mA）；
由上式可以看出：當(dāng)Rs增大或當(dāng)Irms增大時(shí)，功率損耗增大。因此，在高頻線路中要求通過(guò)鉭電解電容器的紋波電流小和選用等效串聯(lián)電阻小的鉭電解電容器。各種非固體鉭電容器按殼號(hào)允許最大紋波電流有效值（+85度 40KHz0.66UR），在不同使用電壓、頻率下紋波電流系數(shù)。
4.2產(chǎn)品額定電壓（UR）是指在額定溫度85度下施加在電容器上的最高工作電壓。若超過(guò)額定電壓使用，則超過(guò)了介質(zhì)氧化膜Ta2O5的抗電強(qiáng)度，將導(dǎo)致產(chǎn)品性能劣化，嚴(yán)重時(shí)甚至產(chǎn)生介質(zhì)擊穿、失效。所以在電路設(shè)計(jì)中，一般都采用了降額設(shè)計(jì)。
當(dāng)環(huán)境溫度大于85度時(shí)，降額的基準(zhǔn)為額定電壓的0.65倍，若是低阻抗電路，建議使用電壓設(shè)定在額定電壓的1/3以下。工作電壓隨溫度變化的關(guān)系而變化。
4.3電容器在低阻抗電路中并聯(lián)使用時(shí)，將增加直流浪涌電流或大電流沖擊失效的危險(xiǎn)，同時(shí)應(yīng)注意并聯(lián)電容器中貯存的電荷通過(guò)其它電容器放電。
4.4鉭電容器在電路中，應(yīng)控制瞬間大電流對(duì)電容器的沖擊。建議串聯(lián)電阻以緩解這種沖擊，推薦串聯(lián)電阻R>3Ω/V，以限制電流在300mA以下，當(dāng)串聯(lián)電阻小于3Ω/V時(shí)，則應(yīng)考慮進(jìn)一步的降額設(shè)計(jì)，否則產(chǎn)品可靠性將相應(yīng)降低（如果將電路電阻從3Ω/V降到≤0.1Ω/V，則失效率提高約10倍）。當(dāng)電容器用于紋波電路時(shí)，降額系數(shù)至少應(yīng)為0.5。選用高頻鉭電容器時(shí)，限流串聯(lián)電阻阻值可適當(dāng)降低（建議R>2Ω/V）。
4.5電容器在出廠前都進(jìn)行了可焊性檢測(cè)，不存在可焊性問(wèn)題，上機(jī)前不需要進(jìn)行浸錫預(yù)處理。如果必要時(shí)（如貯存兩年以上，或受潮，或受酸氣污染等）可作浸錫處理。全密封固體鉭電容器無(wú)論是焊接，還是浸錫處理，處理距離都應(yīng)控制在技術(shù)規(guī)范規(guī)定的離封口錫包的3.2mm處外，溫度不高于260度，時(shí)間不小于5秒。因?yàn)槿芊夤腆w鉭電容器的密封材料是焊錫，如果時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溫度過(guò)高，或焊接距離離本體太近<3.2mm，都有可能造成封口錫包熔化，導(dǎo)致電容器受潮、不密封，影響電性能和可靠性；嚴(yán)重時(shí)，電容器受熱后內(nèi)部產(chǎn)生負(fù)壓，把封口處焊錫吸入內(nèi)部，造成腔內(nèi)有多余物并短路。進(jìn)行浸錫處理后的鉭電容器，最好在額定電壓（85度以下）老化4-8小時(shí)，然后進(jìn)行電性能測(cè)量（雙極性產(chǎn)品應(yīng)每小時(shí)換向一次，漏電流量也應(yīng)兩個(gè)方向分別測(cè)量）。
4.6鉭電容器一般可貯存14年以上（可焊接除外），但貯存2年以上或浸錫處理的鉭電容器，在使用前最好施加額定電壓，電源內(nèi)阻不大于3Ω（非固體鉭需通過(guò)一個(gè)1100Ω的電阻器）85度老化4-8小時(shí)，并進(jìn)行電性能測(cè)量（雙極性產(chǎn)品應(yīng)每小時(shí)換向一次，漏電流測(cè)量也應(yīng)兩個(gè)方向分別測(cè)量）。
4.7電路的開(kāi)或關(guān)，都會(huì)產(chǎn)生過(guò)渡狀態(tài)下的瞬時(shí)電壓，一般其值要大于工作電壓，而且產(chǎn)生相應(yīng)沖擊電流。如果電源和負(fù)載的電阻均較小，這樣瞬時(shí)電流值相當(dāng)大，容易引起電解電容器氧化膜的損傷，特別固體鉭電容器更為嚴(yán)重。因?yàn)楣腆w鉭電容器不耐大的沖擊電流，容易在氧化膜的薄弱區(qū)域發(fā)熱促使氧化膜晶化提早發(fā)生，并隆低耐壓能力。所以為提高使用壽命，電容器應(yīng)避免頻繁的充、放電。
4.8產(chǎn)品應(yīng)避免超溫使用。超溫下會(huì)使材料的性能發(fā)生改變，因產(chǎn)品用的各種材料熱膨脹系數(shù)不同，可能產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力而使產(chǎn)品失效；產(chǎn)品在高溫下長(zhǎng)時(shí)間貯存，產(chǎn)品可能產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力導(dǎo)致失效。因此，產(chǎn)品必須在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溫度范圍內(nèi)使用。
4.9鉭電容器的失效率是對(duì)直流額定值而言（85度額定電壓），并且因使用條件（環(huán)境溫度、施加電壓、電路電阻等）的不同而不同。在實(shí)際電路中，往往存在電壓或電流的峰值沖擊及紋波電流，或其它意外電沖擊，所以實(shí)際使用中降低額設(shè)計(jì)是必要的。建議一般降額65%UR以下，這樣才能保證產(chǎn)品及線路的完全性。當(dāng)環(huán)境溫度大于85度時(shí)，應(yīng)考慮第三條降額基準(zhǔn)下的降額。
4.10非固體電解質(zhì)鉭電容器在用濕PH試紙檢漏前應(yīng)充分放電，否則將會(huì)因電容器放電不完全使試紙與電容器陽(yáng)極接觸處呈紅色（陽(yáng)極的正電荷使試紙水中的OH失去電荷，水中的H+過(guò)剩所致）；試紙與電容器陰極接觸處呈蘭色（是水中H+得到電子而使OH-過(guò)剩所致的虛假現(xiàn)象），導(dǎo)致電容器被誤判為漏酸。
4.11片式鉭電容器，無(wú)論是手工焊還是再流焊，都應(yīng)避免使用活性高、酸性強(qiáng)的助焊劑，以免清洗不干凈后滲透、腐蝕和擴(kuò)散，進(jìn)而影響其可靠性。建議用免清洗助焊劑。若要清洗，建議使用溶劑：異丙醇，時(shí)間應(yīng)不超過(guò)5分鐘；建議不要用超聲波清洗。
4.12 鉭電容器的引線（包括片式鉭電容器引出端），在測(cè)量、使用過(guò)程中應(yīng)注意避免赤手直接接觸，以免汗?jié)n、油漬等污染引起可焊性不良。
4.13 產(chǎn)品標(biāo)志符號(hào)說(shuō)明
有可靠性指標(biāo)的產(chǎn)品
4.14 推薦的鉭電容器安裝方法
鉭電容器若安裝固定不當(dāng)或固定效果差，都容易使整機(jī)在機(jī)械應(yīng)力（振動(dòng)、沖擊）作用下，導(dǎo)致鉭電容器引線承鉭電解電容器應(yīng)用指導(dǎo)受絕大部分機(jī)械應(yīng)力或共振，最終導(dǎo)致其斷裂，產(chǎn)品失效。
（1）軸向引出鉭電解電容器
A 軸向引出產(chǎn)品的母體必須與線路板緊配合，盡量無(wú)縫隙，然后用膠或樹(shù)脂固定，否則機(jī)械應(yīng)力產(chǎn)生共振導(dǎo)致引線斷裂失效。
B 引線彎折處離本或（焊點(diǎn)）6mm 以上，并有R（R至少為線徑的2倍），彎折處不能有傷痕。
C 大殼號(hào)產(chǎn)品，由于本體重，在振動(dòng)環(huán)境中，引線無(wú)法承受全部應(yīng)力。安裝時(shí)本體必須加固，否則機(jī)械應(yīng)力易振斷引線失效，推薦的緊固件。
（2）單向引出鉭電解電容器
（3）在不影響整體線路設(shè)計(jì)的前堤下，建議線路板上安裝的元器件勻分布；若分布的元器件一邊輕，一邊重，整機(jī)做機(jī)械試驗(yàn)容易產(chǎn)生共振而易導(dǎo)致產(chǎn)品引線斷裂失效。
信息來(lái)源：鉭電容
