No.019 钽电容器的短路和开路故障

1.结构描述及特性介绍

（1） 结构描述

① 钽电解电容器有固体钽电解电容器和液体钽电解电容器两种，它们分别被称为固体钽电解电容器和非固体钽电解质电容器。固体钽电解电容器结构如图No.019-1所示。

② 钽电解电容器的正极是钽粉烧结块，绝缘介质为Ta₂ O₅ ，负极是MnO₂固体电解质。将电容器的芯子焊上引出线再装入外壳内，然后用橡胶塞封装，便构成了固体钽电解电容器。有的电容器芯子采用环氧树脂包封构成固体钽电解电容器。

（2） 特性介绍

① 由于钽电容器采用颗粒很细的钽粉烧结成多孔的正极，所以单位体积内的有效面大，而且钽氧化膜的介电常数比铝氧化膜的介电常数大，因此在相同耐压和电容量等条件下，钽电解电容器的体积比铝电解电容器要小得多。

② 漏电流小、损耗低、绝缘电阻大、频率特性好、容量大、寿命长。

③ 钽电解电容器主要用于铝电解电容器性能参数难以满足要求的场合，如要求电容器体积小、上下限温度范围大、频率特性及阻抗特性好、产品稳定性高的军用和民用整机电路。

④ 钽电容器具有自恢复特性，即由介质击穿产生的能量将MnO₂层中的局部缺陷转化成电阻性更强的氧化物。反复的自恢复过程会导致元件的电容值稍微增加。

⑤ 钽电解电容器常见的故障现象有短路、介质击穿及开路。

2.故障形成原因及机理

① 短路：短路故障形成的原因和机理如下：

● 由于介质性能降低或者外加电压过高而引起介质击穿 （打火）；

● 过大的电流 （浪涌电流） 超过介质局部区域的瞬时功率耗散能力导致热失控；

● 过大的纹波电流引起的热失控；

● 由于接线端与电极之间的高阻接触而导致过热，或外加电压极性接反。

② 介质击穿：由于外加电压过高或电容器内部气体电离而引发介质击穿。

③ 开路：开路故障形成的原因和机理如下：

● 由于温度循环或机械振动，致使电容器的内部连接分开；

● 由于强热或大电流而熔化或汽化电容器内部电接点。

3.解决措施

按故障形成原因及机理，可有针对性地采取措施予以解决。