经常遇到很多客户讨论钽电容器爆炸的问题，尤其是在开关电源、LED电源等行业。钽电容器的烧毁或爆炸是研发技术人员最头疼的问题，这让他们感到困惑。由于钽电容器故障模式的危险性，许多研发技术人员不敢再使用钽电容器。事实上，如果我们能充分了解钽电容器的特性，找出钽电容器故障的原因（以烧毁或爆炸的形式），钽电容器就不那么可怕了。毕竟 ，钽电容器的好处是显而易见的。钽电容器故障的原因一般可分为钽电容器本身的质量问题和电路设计问题两类 ，质量问题不考虑，这次我们先分析电路设计问题。

钽电容的产品性能参数可以满足电路信号的特点。然而，我们往往不能保证上述两项工作都做得很好。因此，在使用过程中不可避免地会出现故障问题：

1.低阻抗电路使用电压过高造成的故障。

钽电容器使用的电路只有两种：电阻保护电路和低阻抗电路。

对于有电阻保护的电路，电阻会降低压力，抑制大电流通过。因此，使用电压可达钽电容器额定电压的60%。

有两种电路没有电阻保护：

首先，前输入通过整流和滤波输出稳定的充放电电路。在这种电路中，电容器被用作放电电源。由于输入参数稳定，无浪涌，虽然是低阻抗电路，但安全使用的电压仍能达到额定电压的50%，可以保证相当高的可靠性。

第二，整个电子机的电源部分。电容器并联用于此类电路。除了过滤输入信号外，通常还需要根据一定的频率和功率放电。由于它是一个电源电路，这些电路的电路阻抗非常低，以确保电源的输出功率密度足够。在此类开关电源电路中[又称DC-DC电路]，每次开启和关闭时，电路产生高强度峰脉冲，脉冲电压值至少可达到稳定输入值的3倍，电流可达到稳定输入值的3倍，电流可达到稳定值的10倍以上。由于持续时间很短，单位时间内的能量密度很高。若电容器使用电压过高，产品上的实际脉冲电压将远远超过产品的额定值并被击穿。因此，在这类电路中使用的钽电解电容器允许的使用电压不得超过额定值的1/3。无论电路的电路阻抗类型如何，都会降低50%。在电路阻抗最低的DC-DC电路中，一旦启动，可能会瞬间突破短路或爆炸。这类电路中使用的电容器应该减少多少？我们必须考虑电路阻抗值、输入输出功率和电路中交流纹波值的大小，因为电路阻抗可以决定开关的瞬时浪涌范围。电路内阻越低，降额范围越大。对于降额范围，不能一概而论。降额范围必须通过准确的可靠性计算来确定。

2.电路峰值输出电流过大(使用电压合适)

钽电容器的最大直流电流冲击I与产品本身等效串联电阻ESR和额定电压UR有以下数学关系：

I=UR/1+ESR。

如果在高峰输出电流大的电路中使用一个容量较低的钽电容器，该产品可能会因电流过载而烧毁。这很容易理解。

3.钽电容器等效串联电阻ESR过高，电路中交流纹波过高。

当ESR过高的钽电容器用于交流纹波过高的滤波电路时，即使使用电压远低于应有的降额范围，有时在启动时仍会突然击穿；造成这种问题的主要原因是电容器的ESR与电路中的交流纹波大小严重不匹配。电容器是极性元件，通过交流纹波时会发热，而不同壳体大小的产品可以保持不同的热平衡。由于不同容量产品的ESR值差异较高，不同规格的钽电容器安全耐用的交流纹波值差异较大。因此，如果电路中的交流纹波超过电容器能够安全承受的交流纹波值，产品就会出现热击穿现象。同样，如果电路中的交流纹波确定，选用的钽电容器的实际ESR值过高，产品也会出现同样的现象。

一般来说，在滤波和大功率充放电电路中，必须使用ESR值尽可能低的钽电容器。对于电路中交流纹波过高导致的电容器故障，许多电路设计师忽视了其危害或理解不够。只是简单地确定电容器的质量。这种现象很多。

4.钽电容器漏电流过大，导致实际耐压不足。

这个问题通常是由钽电容器的实际耐压性不足引起的。当电容器长时间施加一定场强时，如果介质层的绝缘电阻较低，产品的实际漏电流会过大。对于漏电流过大的产品，实际耐压性会降低。

造成这个问题的另一个原因是钽电容器的漏电流标准过于宽松，导致一些没有钽电解电容器生产能力的公司生产质量差的钽电容器。普通室温漏电流过大的产品，如果在高温下工作，漏电流会成指数倍增加，因此高温下的实际耐压性会大大降低。当使用温度较高时，很容易发生击穿。

高温漏电流变化小是所有电容器制造商最重要的目标之一。因此，该指标对可靠性的决定性影响不言而喻。

如果选择使用的钽电容器漏电流过大，其实已经是废品了，出了问题就不可避免了。

使用钽电容器时的生产过程因素造成的故障：

贴片钽电容器实际使用时的可靠性实际上可以通过计算得到，但我们很多用户在使用时设计余量不够，鲁棒性差。小批量实验纯粹是侥幸的，批量生产中存在一致性质量问题。此时，问题的原因往往简单地推给电容器制造商，忽略了对设计可靠性的搜索。钽电容器使用时的无故障间隔MTBF对很多用户来说还是一个陌生的概念。很多用户对可靠性工程了解肤浅。他们过于注重实验，忽视了数学计算。因此，分电路设计的可靠性低于整机。因此，在批量生产中不断出现问题。不知道失败是概率问题，不是简单的个体问题。其实钽电容器使用时容易出现故障的原因和现象很多，不能一一讨论。如果使用中有新问题，可以及时沟通。

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