सिरेमिक (MLCC) बनाम टैंटलम कैपेसिटर


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एक इलेक्ट्रॉनिक्स डिजाइनर के दृष्टिकोण से, लेकिन कीमत / लागत और सामाजिक विचारों को ध्यान में रखते हुए (कोल्टन खनन और नैतिकता नीचे देखें), मैं मल्टी-लेयर सिरेमिक कैपेसिटर (MLCCs) का पक्ष लेते हुए, कई परिस्थितियों में टैंटलम कैपेसिटर से बचता हूं

मेरा प्रश्न, स्पष्ट रूप से कहा गया है: किन विशिष्ट मामलों में मुझे सावधान रहना चाहिए और टैंटलम कैपेसिटर का उपयोग करना जारी रखना चाहिए? इस मामले में सभी प्रकार के उत्तर और तकनीकी दृष्टिकोण मेरे लिए बहुत उपयोगी होंगे (और निश्चित रूप से अन्य डिजाइनरों के लिए)।

देखने के लिए कुछ विशिष्ट पहलू:

  • श्रृंखला बराबर सर्किट।
  • Microphonics। इस संबंध में MLCC वास्तव में कितने बुरे हैं?
  • वोल्टेज और तापमान के साथ क्षमता निर्भरता।
  • ओवरवॉल्टेज और विफलता मोड।
  • जीवन प्रत्याशा और विश्वसनीयता।

अतिरिक्त संदर्भ:

  • मैं विशेष रूप से सरफेस माउंट टेक्नोलॉजी (एसएमटी) को संबोधित करता हूं, यह मानते हुए कि सभी टैंटलम इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर का 90% से अधिक एसएमडी शैली में निर्मित होता है।
  • मैं यहां उच्च-मात्रा वाले उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स उत्पादों पर ध्यान केंद्रित कर रहा हूं, विशेष रूप से उच्च शक्ति वाले इलेक्ट्रॉनिक्स अनुप्रयोगों को त्यागना , जहां अन्य विचार लागू हो सकते हैं। मैं सत्ता परिवर्तन / प्रबंधन सर्किट को खारिज नहीं कर रहा हूं, जहां कैपेसिटर के लिए उपरोक्त विचार महत्वपूर्ण हैं।
  • आप कोल्टन सामाजिक प्रभाव के बारे में और अधिक पढ़ सकते हैं: https://en.wikipedia.org/wiki/Coltan_mining_and_ethics

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तो मूल रूप से "जब तकनीकी ज़रूरतें मेरी नैतिकता को ओवरराइड करती हैं" जो प्रत्येक व्यक्ति के लिए एक अलग उत्तर की ओर जाता है जो राय के अलावा और कुछ नहीं करता है।
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"मैं उच्च मात्रा वाले उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स उत्पादों पर ध्यान केंद्रित कर रहा हूं, विशेष रूप से पावर इलेक्ट्रॉनिक्स अनुप्रयोगों को छोड़ रहा हूं, जहां अन्य विचार लागू हो सकते हैं।" तो आप उपभोक्ता उत्पादों के भीतर बिजली रूपांतरण और प्रबंधन अनुप्रयोगों में रुचि नहीं रखते हैं? यही कारण है कि संधारित्र का विकल्प आपके द्वारा सूचीबद्ध कई कारणों के लिए सबसे महत्वपूर्ण है।
जॉन डी

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मेरा शासन कोई नियम नहीं है। अवधि। मैं उपभोक्ता बाजार के लिए बैटरी चालित हाथ से संचालित सामान डिजाइन करता हूं। यदि मुझे 22 से अधिक यूएफ की आवश्यकता है, तो मैं एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलाइटिक का उपयोग करता हूं। अधिकांश समय 22 यूएफ पर्याप्त है। यह नैतिकता से प्रेरित नहीं है। यह डॉटकॉम बूम युग के दौरान महान टैंटलम की कमी की मेरी दुःस्वप्न यादों से प्रेरित है। मेरे सर्किट उस तरह के नहीं हैं जिन्हें माइक्रोफ़ानिक्स की समस्या होगी। लेकिन मेरी समझ यह है कि यह कुछ अनुप्रयोगों में एक वास्तविक समस्या हो सकती है।
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अगर मैं Apple में काम करता हूं, और वे चाहते हैं कि मैं टैंटलम में डिजाइन करूं, तो मैं इसे करूंगा। जब अन्य कंपनियां ऐसा नहीं कर सकतीं, तो Apple के पास सोर्स पार्ट्स की क्षमता है। आपूर्तिकर्ता Apple को प्राथमिकता देते हैं (यहां तक ​​कि अन्य कंपनियों को वादा किया गया आपूर्ति भी आवंटित करते हैं)। और Apple के पास मार्जिन है जो उच्च टैंटलम कीमतों को अवशोषित कर सकता है अगर यह उस पर आना चाहिए। हालांकि वे अच्छे मूल्य निर्धारण के लिए बातचीत करने की क्षमता भी रखते हैं।
मैके

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@ जॉन-डी आपका निरपेक्ष अधिकार है। "बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स अनुप्रयोगों" के बारे में मेरा बयान बहुत स्पष्ट नहीं है। मेरा यह कहने का इरादा था कि मुझे उच्च शक्ति अनुप्रयोगों में कोई दिलचस्पी नहीं है। लेकिन यह बिजली रूपांतरण सर्किट को खारिज करने के लिए नहीं है, जिनकी लगभग हर जगह जरूरत है। मैं अपने मूल प्रश्न को अपडेट करूंगा।
jose.angel.jimenez

जवाबों:


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इस पर बहुत सारे एप्लिकेशन नोट हैं। "टैंटलम बनाम सिरेमिक कैपेसिटर" के लिए Google।

सिरेमिक संधारित्र इसके ESR और ESL के लिए सर्वोत्तम हैं। ताकि वे बिजली आपूर्ति में कम तापमान वृद्धि पर विशाल तरंग धाराओं को संभाल सकें। उसी तरह, वे हाई-स्पीड सिस्टम (एसी कपलिंग कैपेसिटर) में सिग्नल की गुणवत्ता को परेशान नहीं करते हैं। लेकिन उनके डीसी पूर्वाग्रह की विशेषताएं खराब हैं। जैसे 47uF X5R 6.3V ~ 23uF @ 3.3V है। यह लो ईएसआर और ईएसएल कुछ मामलों में खराब हो सकता है। उदाहरण के लिए, कुछ बक कन्वर्टर्स जिन्हें स्थिर होने के लिए आउटपुट पर पर्याप्त तरंग की आवश्यकता होती है। और कम ESL अनावश्यक दोलनों को देने के लिए केबल समाई के साथ प्रतिक्रिया करेगा।

टैंटलम कैपेसिटर सबसे अच्छा वॉल्यूमेट्रिक दक्षता और सस्ती लागत के लिए जाना जाता है, लेकिन वे वृद्धि धाराओं के कारण असफल होने का खतरा है। POSCAPs (बहुलक कैपेसिटर) जैसे विकल्प हैं।

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आपकी उपयोगी टिप्पणियों के लिए धन्यवाद। क्या आप कृपया, आपके द्वारा संलग्न तालिका के संदर्भ स्रोत को इंगित कर सकते हैं?
jose.angel.jimenez

Google के लिए "टैंटलम बनाम सिरेमिक कैपेसिटर" 1 या 2 लिंक में यह पीडीएफ है जिसमें से मैंने यह तालिका ली है ...
user19579

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मैं जोड़ सकता हूं: टेंट उन अनुप्रयोगों को पसंद नहीं करते हैं जहां उच्च टर्न-ऑन सर्ज धाराएं संभव हैं ... एक नियामक का उत्पादन हाँ (वर्तमान सीमित है) ... एक नियामक नंबर पर इनपुट (वर्तमान शायद सीमित नहीं है)। उदाहरण के लिए, 10 वोल्ट एप्लिकेशन में 35v टेंट का उपयोग करके, वोल्टेज को जितना संभव हो उतना कम करके इसे आंशिक रूप से कम किया जा सकता है।


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ज्यादातर मामलों में सिरेमिक या टैंटलम कैपेसिटर का उपयोग करने का मेरा निर्णय लागत पर आधारित है। जब मुझे 10uF से बड़े कैपेसिटेंस की आवश्यकता होती है, तो सिरेमिक कैपेसिटर महंगे होते हैं और टैंटलम कैपेसिटर एक अच्छा विकल्प होता है।


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एकमात्र जगह जहां मैंने उन्हें [व्यक्तिगत रूप से] एक मास-मार्केट उत्पाद में देखा है, यह सदी एक यूडेन कॉर्डलेस फोन के VCO [वायरलेस के लिए] में थी।

चूंकि आपने मुझे इस बारे में उत्सुक किया है, इसलिए मैंने थोड़ी सी गुग्लिंग (टैंटलम और VCO के लिए) की है और MAX2572EVKIT पाया है जो बहुत प्राचीन नहीं है (2004), और इसके TOM में कुछ टैंटलम कैप हैं। यह एक जीएसएम VCO है। इसके अलावा एक [बल्कि प्राचीन लगने वाला ] जीएसएम फोन का एक फाड़ पाया गया , और उन्होंने इसमें टैंटलम कैप पाया, लेकिन यह मत कहो कि सबसिस्टम में क्या है।

HMC836LP6CE के डेटशीट में भी कुछ पाया गया ; यह स्पष्ट रूप से दिनांकित नहीं है, लेकिन संशोधन संख्या 2011 या 2012 की तरह दिखता है। यह एक 4 जी PLL / VCO है, इसलिए यह अविश्वसनीय रूप से प्राचीन नहीं हो सकता है। आईफोन 6 के पीसीबी पर कुछ अन्य फाड़ पाया गया ; रोहम द्वारा बनाए गए इन फोन में उनकी भूमिका वहां नहीं बताई गई है, लेकिन उन्होंने "iPhone 6 में सबसे महंगा संधारित्र" होने का दावा किया है।

आग को पकड़ने वाले Arduino GSM मॉड्यूल पर टैंटलम कैप के लिए भी इस कहानी पर ध्यान दें । बेशक, एक Arduino ढाल के लिए भागों का चयन संभवतः Apple की तुलना में बहुत कम मानकों पर किया जाता है ...

यह मेरे लिए पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है कि "विशेष रूप से पावर इलेक्ट्रॉनिक्स अनुप्रयोगों को त्यागने" से आपका क्या मतलब है, लेकिन अगर दूसरों को इसमें रुचि है, तो कुछ को आईफोन चार्जर के टूटने में भी पाया गया ।


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आपके उपयोगी लिंक और महान अंतर्दृष्टि के लिए धन्यवाद! आप सही हैं, "बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स अनुप्रयोगों" के बारे में मेरा बयान बहुत स्पष्ट नहीं है। मेरा यह कहने का इरादा था कि मुझे उच्च शक्ति अनुप्रयोगों में कोई दिलचस्पी नहीं है । लेकिन यह बिजली रूपांतरण सर्किट को खारिज करने के लिए नहीं है, जिनकी लगभग हर जगह जरूरत है।
jose.angel.jimenez
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