タンタルコンデンサは「寒さや暑さ」に強いのか？ - ドラゴン温度強制システムから答えを見つけよう - フロイラボ

タンタルコンデンサは「寒さや暑さ」に強いのか？ - ドラゴン温度強制システムから答えを見つけよう - フロイラボ

モバイル通信技術の継続的な革新と進歩により、人類社会は情報化時代に入りました。情報化時代の急速な発展に伴い、各種の電子スマートデバイスと通信機器は絶えず革新し、人々の生活に利便性をもたらしています。多くの電子通信製品では、各コンポーネントが製品の使用において重要な役割を果たしています。その中でも、タンタルコンデンサはサイズが小さくても大きな容量を実現でき、その優れた性能により、軍事通信、航空宇宙などの分野で広く使用されているだけでなく、工業用制御、映画テレビ機器、通信機器などの製品にも使用されています。また、タンタルコンデンサの電圧と電流の抵抗が弱いため、一般的な3つの故障モードは主に電圧型、電流型、熱型であり、故障後に破裂燃焼を引き起こしやすいです。そのため、タンタルコンデンサは適用前に故障解析を行う必要があります。周囲温度の変化がタンタルコンデンサに与える影響を調査するには、ドラゴン温度強制システム--Froilaboが間違いなく最良の選択です。 「ESCC突入電流タンタルコンデンサ」規格に従ってタンタルコンデンサをテストおよび認証できます。

ドラゴン温度強制システム - フロイラボ

ドラゴン温度強制システム - Froilabo は、急速加熱と急速冷却が可能で、極端な温度環境と部品への熱衝撃をシミュレートします。 ドラゴンは空冷温度制御モードを使用しており、-72 °C から +225 °C までの超長時間連続温度制御に使用できます。 下の図 1 に示すように、ドラゴン温度強制システム - Froilabo はコンデンサをテストします。コンデンサを電子機器に取り付け、直流の安定した出力を流し、出力端で小さなノイズ (リップル) を発生させます。テストの目的は、コンデンサが極端な温度下で正常に動作できることを確認することです。

図1 タンタルコンデンサテスト - 新しいドラゴン温度強制システム - Froilabo

通常、試験条件は、-55°C〜+ 85°Cの間で10サイクルにわたってコンデンサを充電および放電することです（限界試験温度は+ 125°Cまたは+ 200°Cに調整でき、さまざまなアプリケーションに合わせて調整できます）。電子部品の回路スイッチの概略図を次の図2に示します。機械スイッチ1が閉じているとき、コンデンサに一定の電圧が印加され、回路は短絡と見なされるため、電流値は大きくなります。コンデンサが充電状態にあるとき、電流値はほぼゼロです。スイッチ2が閉じているとき、回路電圧は0Vで、そのときコンデンサは電流がほぼゼロになるまで放電状態にあります。

図2 検査中の電子部品

図3 テスト中のタンタルコンデンサ

10 回の充電と放電サイクルの後、各コンデンサの漏れ電流を測定し、温度変化の影響を調べます。

図4 タンタルコンデンサの漏れ電流検出

図 4 は、コンデンサが定格電流 (Ur) まで完全に充電されたときにコンデンサを通過する残りの電流 (I) を、充電ごとに 5 分以内に µA 単位で監視した値を示しています。漏れ電流はコンデンサの絶縁抵抗に相当するため、できるだけ低くする必要があります。漏れ電流値は、静電容量値と抵抗値の関数です。下の図 5 は、温度による漏れ電流値の変化を記録しています。

（20℃時）

図5 漏れ電流値と温度変化の関係

下の図６、図７に示すように、短時間で漏れ電流値がほぼゼロになるコンデンサは故障解析試験に合格できます。外部温度の変化により漏れ電流値が変動するコンデンサは故障部品とみなされ、故障後に破裂燃焼を起こしやすくなります。

図6 コンデンサの漏れ電流の時間変化

図7 タンタルコンデンサの故障解析試験