Опять предохранитель, или друое решение? Опции

[ValeriyM]

Суть такова, есть небольшое устройство, на несколько каналов, монтаж SMD. Каждый канал имеет свой стабилизатор на основе 78L06 и на входе каждого стабилизатора стоит свой кондер, танталовый на 10 мкф 16 в корпус С. Т.е. несколько кондеров в параллель. Но и это не все. Этот устройство ставиться в крейт. Куда одновременно могут вставляться до нескольких устройств таких же или других по функциональному назначению. Получается, что в целом, в параллель может стоять до нескольких десятков танталовых конденсаторов. Крейт питается от стабилизированного источника 12В. Когда собираем, прогоняем проблем нет. Годами у нас выставочные экземпляры стоят под питанием, все нипочем. Другое дело, когда изделие стоит на объекте. Онлайновские АБП не спасают от перепадов напряжений и др. проблем с сетью. В результате имеем за последний год 3 случая пробоя одного из конденсаторов. А т.к. они получаются по питанию в параллель, то при срабатывании защиты на блоке питания 12В все изделие останавливается.
Хуже того, мы пока заложники этой схемы – разработчик не я, досталось по наследству. Новые серии изделия исправлю, в последствии, но в производстве то целая серия. Я, конечно, предпринял определенные шаги, как-то заменил один из конденсаторов на 47 мкф 25 В, но уже корпус D, т.к. в корпусе С на это напряжение не нашли. Он на посадочное место с трудом, но становиться. И в место остальных кондеров в устройстве, поставил керамические по 1 мкф 100В в корпусе 2220. Для защиты от КЗ установил самовосстанавливающийся предохранитель. Но тут возникло но. Предохранитель не успевает сработать, защита БП срабатывает быстрее. Делать сейчас самопальную схему защиты от КЗ по питанию не вижу смысла, появится какая-то надставка над основной платой. На основной плате установить, нет места.
Хотелось бы найти что-то на подобии TBU-CA025-ХХХWH, но более доступное. Может, что другое. Или другое решение. Но надо вписаться в старую концепцию.

[Hoodwin]

=AK=

А позвольте задать несколько вопросов:
1. Как я понял, читая английский вариант википедии про электролиты, физической причиной взрыва танталового конденсатора называется поглощение энергии, выделяемой омическим сопротивлением обкладок от переменных составляющих тока (ripple current). Я так понял, что явление состоит именно в продолжительном поглощении энергии, вследствие чего он сначала перегревается, а уже потом взрывается.

Tantalum electrolytic capacitors are limited by ripple current and generally have the highest ESR ratings in the capacitor family. Exceeding their ripple limits tends to result in explosive failure.

Как это увязать с тезисом о том, что

А когда на выход, скажем, крейтового БП с нагрузочной способностью ампер в 10 навешиваются хлипкие 10мкФ или 47мкФ танталы в каждом модуле - это чистое самоубийство. Особенно хреново если в такой системе кто-то втыкает модуль при включенном питании, тогда танталу точно хана.

Я не верю, что однократный цикл заряда холодного конденсатора приведет к его разрушению.

2. На чем основано следующее утверждение по очистке совести?

Например, стоит у меня в схеме маломощный линейный регулятор с макс. током 200мА и с защитой от кз - и я с чистой совестью ставлю ему на выход тантал. А на вход - алюминий или керамику.

Ведь спрашивается, как влияет факт наличия стабилизатора на то, что он может питать нагрузку с высоким уровнем импульсных токов, скажем, цифровые схемы или какие-нибудь ключи? То, что стабилизатор имеет защиту от превышения среднего тока (опять же, по причине того же ограничения по рассеиваемому теплу), вообще никак не спасает тантал от высоких импульсных токов. Больше того, если типовая схема импульсного вторичного ИП на плате понижает напряжение, то пульсации в выходных конденсаторах выше пульсации во входных, и по входу их ставить даже лучше.

3. Почему же сразу нужно выбрасывать танталы? Вообще любое электро-техническое изделие имеет Absolute Maximum Ratings - предельно допустимые воздействия, превышение которых может привести к его разрушению. Танталовые конденсаторы не являются исключением, просто нужно правильно их применять. Алюминиевые конденсаторы имеют свои недостатки перед танталовыми, кроме срока службы, который теперь стал у них получше с внедрением полимерного электролита.

Вот перепугали человека, вместо того, чтобы проанализировать от чего на самом деле дохнут конденсаторы. Причин может быть, как минимум, три:
1. Превышение напряжение выше номинального (помеха по питанию) и как следствие - пробой. Лечится защитой входа от повышенного напряжения.
2. Изменение полярности питания (индуктивный выброс тока при выключении внешнего ИП) - также пробой. лечится защитой от неправильной полярности источника.
3. Перегрев вследствие рассеяния тепла от импульсных токов на высокой частоте - разрушение конструкции. Лечится правильно выбором характеристик необходимого тантала.

[=AK=]

1. Как я понял, читая английский вариант википедии про электролиты, физической причиной взрыва танталового конденсатора называется поглощение энергии, выделяемой омическим сопротивлением обкладок от переменных составляющих тока (ripple current). Я так понял, что явление состоит именно в продолжительном поглощении энергии, вследствие чего он сначала перегревается, а уже потом взрывается.

Насколько я понимаю, в данном случае речь идет вовсе не о взрыве. Не могу припомнить, чтобы я когда-нибудь видел взорванный тантал. Взорванных алюминиевых - сколько угодно, закороченных наглухо танталов без малейших признаков повреждения - тоже много.

Я не верю, что однократный цикл заряда холодного конденсатора приведет к его разрушению.

Не к разрушению, а к пробою и переходу в закороченное состояние.

Ведь спрашивается, как влияет факт наличия стабилизатора на то, что он может питать нагрузку с высоким уровнем импульсных токов, скажем, цифровые схемы или какие-нибудь ключи? То, что стабилизатор имеет защиту от превышения среднего тока (опять же, по причине того же ограничения по рассеиваемому теплу), вообще никак не спасает тантал от высоких импульсных токов.

Регулятор напряжения имеет ограничение макс. выходного тока. В силу этого, тантал на выходе регулятора не может быть заряжаем током, который бы превысил макс. ток регулятора, поэтому тантал ставить безопасно. Импульсные токи разряда протекают в основном через керамические конденсаторы, внутреннее сопротивление которых меньше, чем у тантала, и стоят они ближе к потребителю тока.

[ValeriyM]

Насколько я понимаю, в данном случае речь идет вовсе не о взрыве. Не могу припомнить, чтобы я когда-нибудь видел взорванный тантал. Взорванных алюминиевых - сколько угодно, закороченных наглухо танталов без малейших признаков повреждения - тоже много.

=AK=, поверь, взрывается...
все 3 конденсатора были разрушены!!!

Много нам чего в жизни не приходится видет, а потом вдруг...
У меня часто возникала мысль, что если б была возможность до конца разобраться с тем же, неисправным транзистором, к примеру, который в схеме не работает, а так вроде целый, прозванивается. И В есть и чудеса выдает. Пропайка ничего не дает. Распилить его, исследовать, глядишь новое устройство, с новым принципом . Да ладно, не судьба.

[=AK=]

все 3 конденсатора были разрушены!!!

Всяко бывает. Очевидно, что ваш случай настолько кривой, что мне такого не встречалось: у источников просто не хватало мощности, чтобы взорвать тантал. Чтобы пробить - импульсного тока хватало, а чтобы взорвать - тут совсем иной ток нужен.

В этом, собственно, состоит одна из проблем с танталами, когда их много: трудно определить, какой надо менять, никаких видимых неисправностей, просто глухое кз по питанию.

[ValeriyM]

Всяко бывает. Очевидно, что ваш случай настолько кривой, что мне такого не встречалось: у источников просто не хватало мощности, чтобы взорвать тантал. Чтобы пробить - импульсного тока хватало, а чтобы взорвать - тут совсем иной ток нужен.

В этом, собственно, состоит одна из проблем с танталами, когда их много: трудно определить, какой надо менять, никаких видимых неисправностей, просто глухое кз по питанию.

у меня в лаборатории такого нет, все великолепно, с тем же БП. А криво на объектах

[=AK=]

А чего вы руками разводите-то? Вам с самого начала было внятно сказано: замените танталы на алюминий и спите спокойно.

[ValeriyM]

А чего вы руками разводите-то? Вам с самого начала было внятно сказано: замените танталы на алюминий и спите спокойно.

нет уже танталов давно, читайте форум. Только на объектах остались, но это уже не ко мне. Я свое выдал

=AK=, дырка в тантале - это пробой или взрыв?

Сообщение отредактировал ValeriyM - Sep 14 2011, 11:29