Хэрэглээний эрэлтийн хэлбэлзэл нь тантал/олон давхаргат конденсаторын хяналтгүй өртөгт хүргэж байна уу? Хатуу төлөвт конденсатор болон эрлийз хатуу шингэн конденсаторууд хэрхэн илүү хяналттай шийдэл болж чадах вэ?

 

Саяхан олон инженерийн багууд тантал конденсатор болон олон давхаргат хатуу төлөвт конденсаторуудын үнийн өсөлт, нийлүүлэлтийн хугацаа уртсах, нийлүүлэлтийн хэлбэлзэл янз бүрийн түвшинд байгааг мэдээлсэн. Нийтлэг үндэслэл бол хиймэл оюун ухаант серверүүдийн эрэлтийн огцом өсөлт нь өндөр хүчин чадалтай конденсаторуудын эрэлтийг төвлөрсөн байдлаар сулруулж, улмаар нийлүүлэлт ба эрэлтийн хурцадмал байдал, үнийн хэлбэлзлийг нэмэгдүүлсэн явдал юм (нийтэд нээлттэй мэдээлэл болон салбарын үзэгдэлд үндэслэсэн; тодорхой үнийн өсөлт болон нийлүүлэлтийн хугацаа нь нийлүүлэгч/төслөөс хамаарна).

Бидний анхаарах ёстой зүйл бол тантал/олон давхаргат конденсатортой холбоотой зардал болон хүргэлтийн дарамттай тулгарвал (хэрэглээний электроник, үйлдвэрлэлийн удирдлага, автомашины электроник, цахилгаан модуль гэх мэт) цахилгаан гүйцэтгэл болон найдвартай байдлын шаардлагыг хангасан илүү хяналттай инженерийн хувилбар байдаг уу: хатуу төлөвт хөнгөн цагаан электролитийн конденсатор / эрлийз хатуу-шингэн хөнгөн цагаан электролитийн конденсатор (ижил нөхцөлд баталгаажуулалт шаарддаг)?

Энэ нийтлэлд инженерийн төслүүдийн давтагдах боломжтой дүгнэлтийн замыг өгсөн болно: ямар нөхцөлд солих ажлыг үнэлэх нь зүйтэй вэ, ямар нөхцөлд өөрчлөхийг зөвлөдөггүй вэ, гол чиглэл болон баталгаажуулалтын цэгүүдийг хэрхэн хурдан тодорхойлох вэ.

Орлуулахын өмнөх үнэлгээний шинжилгээ

Бидний гол зарчим бол: солих нь хатуу орлуулалт биш, харин цахилгааны гүйцэтгэл болон найдвартай байдлын шаардлагыг хангахын зэрэгцээ тогтвортой өртөг, хүргэлтийг хангах үйл явц юм. Тиймээс конденсаторыг сонгохоос өмнө төслийн үнэлгээ хийх шаардлагатай.

1. Солих үнэлгээ хийхэд тохиромжтой (өндөр ач холбогдолтой)

Зардал мэдрэмтгий + Хүргэлт мэдрэмтгий: Төлбөрийн баримт бичгийн зардал болон нийлүүлэлтийн эрсдэлийг бууруулах хүсэл.

"Хязгаарлагдмал хэмжээ/өндөр"-өөр хатуу хязгаарлагдаагүй ч ESR/долгионы эсэргүүцэл/урт хугацааны ашиглалтын хугацаа бага шаарддаг.

Ердийн байршил (Топологид үндэслэсэн жишээ): Цахилгаан модулийн шүүлтүүр/энерги хадгалах зангилаа, DC-DC гаралтын шүүлтүүр, самбарын түвшний салгах/энерги хадгалах, автобусны шүүлтүүр гэх мэт.

2. Яаралтай солих үед болгоомжтой/зөвлөдөггүй (бага ач холбогдолтой)

1. Зай/Өндөр хязгаарлалт (Зөвхөн хэт нимгэн савлагааг зөвшөөрнө)

2. “Хязгаарлагдмал өндөр давтамжийн импеданс/Хязгаарлагдмал ESR”-д тавих хатуу хязгаарлалт (ялангуяа MHz мужид); Хэрэглэгч/Платформд заасан эд ангийн дугаар эсвэл гэрчилгээг түгжсэн

Конденсаторын "бүтэц" нь яагаад нийлүүлэлтийн сүлжээний шинж чанарт нөлөөлдөг вэ?

Тантал конденсаторууд: Маш өндөр эзэлхүүний үр ашиг, орон зай хязгаарлагдмал загварт тохиромжтой; Гэсэн хэдий ч хангамжийн сүлжээ нь түүхий эдийн дээд урсгал болон зах зээлийн хэлбэлзэлд илүү мэдрэмтгий байдаг.

Олон давхаргат хатуу төлөвт конденсаторууд: Бага ESR, хүчтэй долгионы чадвар, гайхалтай өндөр давтамжийн гүйцэтгэл; Гэсэн хэдий ч өндөр процессын саад бэрхшээлүүд байдаг бөгөөд оргил эрэлт нь хангамжийн даралтыг үүсгэж болзошгүй.

Хатуу төлөвт хөнгөн цагаан электролитийн конденсатор / эрлийз хатуу-шингэн хөнгөн цагаан электролитийн конденсатор: Боловсорсон ороомгийн бүтэц болон хөнгөн цагаан дээр суурилсан материал дээр үндэслэн зардлыг илүү хянах боломжтой бөгөөд ашиглалтын хугацаа, өргөн температурын тогтвортой байдал, нийт өртгийн үр ашгийн хувьд илүү сайн тэнцвэрийг бий болгож чадна (харьцуулалтыг ижил нөхцөлд баталгаажуулалтад үндэслэх ёстой).

Хүснэгт 1: Тантал, олон давхаргат, эрлийз хатуу-шингэн конденсатор болон хатуу төлөвт хөнгөн цагаан электролитийн конденсаторуудын материал ба бүтцийн харьцуулалт

Харьцуулсан хэмжээс Цахилгаан дамжуулагч полимер хөнгөн цагаан электролитийн конденсатор Ламинатан полимер хатуу хөнгөн цагаан электролитийн конденсатор Шингэн - Хатуу эрлийз хөнгөн цагаан электролитийн конденсатор Хатуу хөнгөн цагаан электролитийн конденсатор
Анодын материал Металл нунтагаар хийсэн шатаасан бие Сийлсэн хөнгөн цагаан тугалган цаас Өндөр цэвэршилттэй сийлбэрлэсэн хөнгөн цагаан тугалган цаас Өндөр цэвэршилттэй сийлбэрлэсэн хөнгөн цагаан тугалган цаас
Диэлектрик материал Танталын пентоксид (Ta₂O₅) Хөнгөн цагааны исэл (Al₂O₃) Хөнгөн цагааны исэл (Al₂O₃) Хөнгөн цагааны исэл (Al₂O₃)
Катодын материал Манганы давхар исэл (MnO₂) эсвэл дамжуулагч полимер Цахилгаан дамжуулагч полимер Цахилгаан дамжуулагч полимер + электролит Цахилгаан дамжуулагч полимер
Бүтцийн шинж чанарууд Сүвэрхэг синтержүүлсэн блок, диэлектрик давхарга нь маш нимгэн (нанометрийн түвшин) MLCC-тэй төстэй олон давхаргат хөнгөн цагаан тугалган ламинатан бүтэцтэй Шархны төрөл, бүгд – хатуу бүтэцтэй Шархны төрөл, бүгд – хатуу бүтэцтэй
Капсулжуулалтын маягт Гадаргуугийн бэхэлгээний төрөл Гадаргуу - бэхэлгээний төрөл, тэгш өнцөгт багц Гадаргуу – бэхэлгээний төрөл, дамжин өнгөрөх – залгуурын төрөл Гадаргуу – бэхэлгээний төрөл, дамжин өнгөрөх – залгуурын төрөл

Цахилгааны гол үзүүлэлтүүдийн харьцуулалт (Ердийн утгын жишээнүүд | Хөндлөн огтлолын харьцуулалт нь ижил туршилтын нөхцөл шаарддаг)

Хүснэгт 2: Ижил үзүүлэлттэй тантал, олон давхаргат, хатуу-шингэн эрлийз конденсатор болон хатуу хөнгөн цагаан электролитийн конденсаторуудын цахилгаан гүйцэтгэлийн параметрүүдийн харьцуулалт

Гол параметр/чадавхийн утга TGC15 35V474F 7343 – 1.5 (Дамжуулагч полимер конденсатор) MPD28 35V 474F 7343 – 2.8 (Өндөр – Полимер хатуу хөнгөн цагаан электролитийн конденсатор) NGY 35V 100μF 5 * 11 (Хатуу эрлийз хөнгөн цагаан электролитийн конденсатор) VPX 35V 47μF 6.3 * 4.5 * 8 (Хатуу хөнгөн цагаан электролитийн конденсатор) NPM 35V 47μF 3.5 * 5 * 11 (Хатуу хөнгөн цагаан электролитийн конденсатор)
Долгион тэсвэрлэх хүчдэл 40В 45V 41V 41V 41V
ESR-ийн ердийн утга (Эквивалент цуврал эсэргүүцэл) 100 (мΩ 100KHz) 40 (мΩ 100KHz) 7 – 9 (мΩ 100КГц) 18 – 21 (мΩ 100КГц) 35 – 40 (мΩ 100КГц)
Долгионы гүйдэл 45°C ба 100KHz-ийн нөхцөлд 1200 хүрч болно (mA rms үр дүнтэй утга) 45°C ба 100KHz-ийн нөхцөлд 3200 хүрч болно (mA rms үр дүнтэй утга) 105°C ба 100KHz-ийн нөхцөлд 1250 хүрч чадна (mA rms үр дүнтэй утга) 105°C ба 100KHz температурт ч гэсэн 1400 хүрч чадна (mA rms үр дүнтэй утга) 105°C ба 100KHz-ийн нөхцөлд 750 хүрч чадна (mA rms үр дүнтэй утга)
Алдагдлын Tanδ Ердийн утга 2℃ 120Hz (%) үед 20±4% 10% 6% 2% 2% 2%
Алдагдлын гүйдлийн үзүүлэлтийн утга <164.5μA <164.5μA <10μA <10μA <10μA
Багтаамжийн хүлцлийн хүрээ ±20% ±20% ±10% ±10% ±10%
Тодорхой хэмжээсүүд 7.3 * 4.3 * 1.5мм 7.3 * 4.3 * 2.8мм 5 * 11 (Суурилуулах хамгийн дээд өндөр 5.05 мм) 6.3 * 5.8 (хамгийн ихдээ 6.3 мм) 3.5 * 5 * 11 (Суурилуулах хамгийн дээд өндөр 3.80 мм)
Температурын тогтвортой байдал -55°C-аас +105°C хүртэлх хязгаарт, багтаамжийн өөрчлөлт ≤20% -55°C-аас +105°C хүртэлх хязгаарт, багтаамжийн өөрчлөлт ≤20% -55°C-аас +105°C хүртэлх хязгаарт, багтаамжийн өөрчлөлт ≤7% -55°C-аас +105°C хүртэлх хязгаарт, багтаамжийн өөрчлөлт ≤10% -55°C-аас +105°C хүртэлх хязгаарт, багтаамжийн өөрчлөлт ≤10%
Цэнэглэх - Цэнэглэх тэсвэрлэлт 20,000 дахин цэнэглэгдэх ба цэнэггүй болох, багтаамж 15%-ийн дотор буурах 100,000 дахин цэнэглэгдэх ба цэнэггүй болох, багтаамж 10%-ийн дотор буурах 20,000 дахин цэнэглэлт – цэнэггүйдэл, багтаамж 5%-ийн дотор буурдаг 20,000 дахин цэнэглэлт – цэнэггүйдэл, багтаамж 7%-ийн дотор буурна 20,000 дахин цэнэглэлт – цэнэггүйдэл, багтаамж 7%-ийн дотор буурна
Хүлээгдэж буй амьдрал Ашиглалтаас хойш 5 жилийн дотор хүчин чадлын бууралт 1%-иас хэтрэхгүй байна Ашиглалтаас хойш 5 жилийн дотор хүчин чадлын бууралт 5%-иас хэтрэхгүй байна Ашиглалтаас хойш 5 жилийн дотор хүчин чадлын бууралт 10%-иас хэтрэхгүй байна Ашиглалтаас хойш 5 жилийн дотор хүчин чадлын бууралт 10%-иас хэтрэхгүй байна
Зардлын харьцуулалт Материал болон бусад шалтгааны улмаас өртөг харьцангуй өндөр байдаг Дунд зэргийн өртөгтэй Өндөр өртөг-гүйцэтгэлийн харьцаа: Ижил хүчдэлийн хүрээ болон ижил зорилтот ESR/долгионы загвартай зарим ердийн шийдлүүдэд хатуу эрлийз нь зэрэгцээ тоо хэмжээг бууруулж, төхөөрөмжийн зардлыг бууруулж чаддаг; тодорхой төслийн BOM нягтлан бодох бүртгэл, баталгаажуулалт давамгайлна. Өндөр өртөг ба гүйцэтгэлийн харьцаа Өндөр өртөг ба гүйцэтгэлийн харьцаа

Хүснэгт 2-т үзүүлсэнчлэн, "Ижил үзүүлэлттэй тантал, олон давхаргат, хатуу төлөвт конденсатор болон эрлийз конденсаторуудын цахилгаан гүйцэтгэлийн параметрүүдийг харьцуулах нь"-д үзүүлсэнчлэн, ховор металл тантал анод болон нано хэмжээст диэлектрик давхаргатай тантал конденсаторууд нь онцгой эзэлхүүний үр ашгийг хүртдэг. 35V 47μF үзүүлэлттэй үед тантал конденсаторын өндөр нь 1.5мм хүртэл бага байж болох тул зай талбай чухал өндөр зэрэглэлийн зөөврийн төхөөрөмжүүдийн хувьд илүү тохиромжтой сонголт болдог.

Хатуу төлөвт олон давхаргат конденсаторууд нь олон давхаргат хөнгөн цагаан тугалган бүтэцээрээ дамжуулан бага ESR (40мΩ) болон хамгийн өндөр долгионы гүйдлийг тэсвэрлэх чадвартай (3200мА) болдог. Хэт өндөр давтамжийн гүйцэтгэл, тогтвортой байдал шаарддаг хиймэл оюун ухаант сервер болон өгөгдлийн төвүүд зэрэг хэрэглээнд бага ESR шаардлагатай бөгөөд төсөв зөвшөөрсөн үед эдгээр нь нэн тэргүүний асуудал юм.

Төлөвшсөн ороомгийн технологид суурилсан хатуу төлөвт конденсаторууд болон эрлийз конденсаторууд нь гүйцэтгэл болон өртгийг ухаалгаар тэнцвэржүүлдэг: тэдгээр нь маш сайн ESR болон долгионы гүйдлийн гүйцэтгэлийг харуулдаг бөгөөд өргөн температурын тогтвортой байдал болон хүлээгдэж буй ашиглалтын хугацаанд мэдэгдэхүйц давуу талтай бөгөөд тантал конденсаторуудаас хамаагүй хямд байдаг. Тэдгээрийн тогтвортой хангамжийн сүлжээ нь найдвартай байдал, өртөг хэмнэлт, хүргэлтийн баталгаа чухал ач холбогдолтой хэрэглээний электроник, үйлдвэрлэлийн хяналт, автомашины электроникийн салбарт илүүд үздэг сонголт болгодог. Чухал тэмдэглэл: Энэ нийтлэл дэх харьцуулалтууд нь "өгөгдлийн хуудас/нийтийн мэдээлэл/жишээнээс авсан ердийн утгуудыг" иш татсан болно. Туршилтын температур болон давтамж нь өөр өөр төхөөрөмжүүдэд өөр байж болно; хэвтээ харьцуулалтын хувьд ижил туршилтын нөхцөлд байгаа өгөгдлийг стандарт болгон ашиглах ёстой (инженерийн орлуулалтад баталгаажуулалт шаардлагатай).
YMIN Хатуу төлөвт ба эрлийз конденсаторын хувилбарын цуврал

YMIN нь өндөр багтаамж, бага ESR, урт хугацааны ашиглалтын хугацаа зэрэг янз бүрийн хэрэгцээг хангахын тулд хэрэглэгчдэд зориулсан харгалзах бүтээгдэхүүний цувралыг боловсруулсан. Дараах сонголтын хүснэгтэд зарим үзүүлэлтүүдийг харуулав; илүү олон үзүүлэлтийг YMIN вэбсайтын "Бүтээгдэхүүний төв" хэсгээс олж болно.

Хүснэгт 3: YMIN хатуу төлөвт болон эрлийз конденсаторын давуу талуудын санал болгож буй сонголт

Хатуу-шингэн эрлийз конденсатор VHX 105°C / 2000H 16 (18.4) 100 1400 25~27 4~6 6.3*4.5(4.7хамгийн ихдээ)
25 (28.8) 100 1150 36~38 4~6
35 (41) 47 1150 27~29 4~6
NGY 105°C / 10000H 35 (41) 47 900 15~17 4~6 5*6
35 (41) 47 900 20~22 4~6 4*11
35 (41) 100 1250 12~15 8~10 5*11

Асуулт ба Хариултын Хэсэг

А: Хатуу-шингэн хосолсон конденсаторууд тантал/олон давхаргат хатуу конденсаторыг шууд сольж чадах уу?

А: Тийм ээ, тэдгээрийг орлуулах сонголт байж болох ч зорилтот ESR, долгионы гүйдэл, зөвшөөрөгдөх температурын өсөлт, хэт ачаалал/эхлэлтийн нөлөөлөл, өндрийн орон зайн хязгаарлалт дээр үндэслэн баталгаажуулалт шаардлагатай. Хэрэв анхны шийдэл нь MHz мужид олон давхаргат хатуу конденсаторын өндөр давтамжийн импедансын давуу тал дээр тулгуурладаг бол өндөр давтамжийн шуугианы индикаторуудыг симуляци хийх эсвэл бодитоор хэмжих шаардлагатай.

Холбоо барих

Хэрэв та тантал/олон давхаргат конденсаторыг солих үнэлгээ хийж байгаа бол дараах зүйлсийг хүсэхээс бүү эргэлзээрэй: өгөгдлийн хуудас, солих сонголтын хүснэгт, BOM харьцуулах санал, хэрэглээний дээж, туршилтын өгөгдөл/баталгаажуулах саналууд (таны топологи болон ашиглалтын нөхцөлд үндэслэн).

JSON Хураангуй

Зах зээлийн нөхцөл байдал | Хиймэл оюун ухааны серверүүдийн эрэлт хэрэгцээ нэмэгдэж байгаа нь тантал конденсатор/олон давхаргат хатуу конденсаторын нийлүүлэлт ба эрэлтийн хэлбэлзлийн нийтлэг хөдөлгөгч хүчин зүйлсийн нэг бөгөөд энэ нь үнийн өсөлт болон хүргэлтийн хугацаа тогтворгүй болоход хүргэж болзошгүй (олон нийтийн мэдээлэл болон бодит худалдан авалтаас хамаарна).

Холбогдох хувилбарууд | Хэрэглээний электроник/үйлдвэрлэлийн удирдлага/автомашины электроник/цахилгаан модуль гэх мэт DC-DC гаралтын шүүлтүүр, самбар түвшний салгах/эрчим хүч хадгалах, мөн автобусны шүүлтүүрийн зангилаанууд (топологи болон техникийн үзүүлэлтүүд дээр үндэслэн).

Гол давуу талууд | Цахилгааны гүйцэтгэл болон найдвартай байдлын шаардлагыг хангахын зэрэгцээ: илүү хянаж болох зардал болон хүргэлт / өргөн температурын хязгаарын тогтвортой байдал / бага алдагдал гүйдэл / нийт өртгийн үр ашиг (ижил нөхцөлд баталгаажуулалтад хамаарна).

Санал болгож буй загварууд | ymin: NGY / VP4 / VPX / NPM / VHX


Нийтэлсэн цаг: 2026 оны 1-р сарын 19