Керамічні (MLCC) проти танталових конденсаторів

З точки зору дизайнера електроніки, а також з урахуванням ціни / вартості та соціальних міркувань (див. Посилання Колтана з видобутку та етики нижче), я схильний уникати танталових конденсаторів за багатьох обставин, віддаючи перевагу багатошаровим керамічним конденсаторам (MLCC) .

Моє запитання прямо сказано: У яких конкретних випадках я повинен бути обережним і продовжувати використовувати танталові конденсатори? Всілякі відповіді та технічні підходи до цього питання будуть дуже корисними для мене (і, напевно, для інших дизайнерів).

Деякі конкретні аспекти, на які слід звернути увагу:

• Серійна еквівалентна схема.
• Мікрофоніка. Наскільки погане насправді в цьому відношенні MLCC?
• Залежність ємності від напруги та температури.
• Режими перенапруги та відмови.
• Тривалість життя та надійність.

Додатковий контекст:

• Я звертаюсь конкретно до технології поверхневого монтажу (SMT), припускаючи, що більше 90% усіх танталових електролітичних конденсаторів виготовлені в стилі SMD.
• Я тут зосереджуюсь на високопродуктивній електроніці побутової електроніки, відмовляючись від спеціально застосованих електроніків високої потужності, де можуть бути застосовані інші міркування. Я не виключаю схем перетворення / управління енергією, де вищезгадані міркування є ключовими для конденсаторів.
• Більше про соціальний вплив Колтана ви можете прочитати у Вікіпедії: https://en.wikipedia.org/wiki/Coltan_mining_and_ethics

Про це існує маса приміток. Google для "Тантал проти керамічних конденсаторів".

Керамічні конденсатори найкращі для ESR & ESL. Так що вони можуть працювати з величезними пульсаційними струмами при меншому підвищенні температури в джерелах живлення. Так само вони не порушують якість сигналу у високошвидкісних системах (конденсатори зв'язку змінного струму). Але їхні характеристики зміщення постійного струму погані. Як і 47uF X5R 6.3V - ~ 23uF @ 3.3V. Цей низький коефіцієнт ESR та ESL в деяких випадках можуть бути поганими. Наприклад, деякі перетворювачі Buck, яким потрібно достатньо пульсації на виході, щоб бути стабільними. А нижній ESL реагуватиме на ємності кабелю, щоб дати зайві коливання.

Танталові конденсатори найбільш відомі за об'ємною ефективністю та дешевою вартістю, але вони схильні до виходу з ладу через струми напруги. Є такі варіанти, як POSCAP (полімерні конденсатори).

Я можу додати: Танці не люблять додатків, де можливі високі струми включення… вихід регулятора так (струм обмежений)… вхід до регулятора немає (струм, мабуть, не обмежений). Частково це можна пом'якшити, максимально знизивши напругу, наприклад, використовуючи 35-ти тантний пристрій в 10 вольт.

Моє рішення використовувати керамічні або танталові конденсатори в більшості випадків ґрунтується на вартості. Коли мені потрібні ємності більше 10uF, керамічні конденсатори дорогі, а танталові конденсатори - хороший варіант.

Єдине місце, де я бачив їх [особисто] в продукті масового ринку в цьому столітті, - це VCO [для бездротового зв'язку] бездротового телефону Uniden.

Оскільки ви змусили мене цікавитись цим, я трохи погукав (для танталу та VCO) і виявив MAX2572EVKIT, який не дуже давній (2004), і має кілька танталових ковпачків у BOM. Це GSM VCO. Також знайшли схід [досить вигляду древнього] GSM-телефону, і вони знайшли в ньому танталові ковпачки, але не кажіть у якій підсистемі.

Деякі знайдені в аркуші даних HMC836LP6CE ; це не чітко датоване, але номер редакції виглядає як 2011 чи 2012 рік. Це 4G PLL / VCO, тому він не може бути неймовірно давнім. Ще одна сльоза знайдена на друкованій платі iPhone 6 ; ці зроблені Ромом, їх роль у телефоні там не вказана, але заявлена ​​як "найдорожчий конденсатор в iPhone 6".

Також зверніть увагу на цю історію щодо танталової кришки на пожежному модулі Arduino GSM. Звичайно, підбір деталей для щита Arduino, ймовірно, робиться за значно нижчими стандартами, ніж у Apple ...

Мені не зовсім зрозуміло, що ви маєте на увазі під "відмовою від спеціально застосованих програм для електроніки", але у випадку, якщо інші зацікавлені в цьому, деякі були також знайдені в зарядному пристрої iPhone зарядного пристрою .