Tantalum condensator wat is het nou?

Is gewoon een andere notatie-methode.
475 = 47 met 5 nullen erachter pF.

Verschilt per fabrikant, ook de werkspanning. Sommigen drukken de spanning erop (16V) en anderen een letter 'C' (is ook 16v)
Dus 475C is ook 4u7/16v...

Is gewoon wat de fabrikant makkelijk vindt.

Voor er weer een nieuwe recap trend ontstaat of een kruistocht tegen tantalen:

Tantalen zijn vreselijk goede en duurzame condensators. Ze zijn compacter dan elcos, hebben een heel lage ESR, lage ESL en hebben geen DC-spanning-coefficient zoals sommige keramische.

Er is maar een nadeel, ze kunnen absoluut niet tegen overspanning. De slechte naam die ze nu hebben komt omdat ze door hun erg goede eigenschappen veel in de eerste generatie schakelende voedingen werden toegepast en dat is nu net de plek waar veel spanningspieken voorkomen als de hoofd afvlak elco's rot worden. En zelfs dat valt mee, na 30-50 jaar zijn gewone elcos vaak ook niet zo fris meer.

Voordeel van een tantaal is dat hij als een soort van TVS werkt. Hij short en je vindt ze zo terug (geploft of met een thermische camera, geen ESR meter nodig) Nieuwe erin met een hogere spanning en ze kunnen er weer 50 jaar tegen.

"ze kunnen absoluut niet tegen overspanning" is één van de bekendere failure modes en misschien wel de meest voorkomende, maar ongetwijfeld niet de enige.

Een 16V tantaaltje in een computer krijgt hooguit 12V en weinig tot geen fors hogere pieken voor de kiezen. De overdimensionering is nog geen 50% dus bij veroudering kan de spanning wel een factor zijn, maar dan had de fabrikant er maar gewoon 10V op moeten stempelen.

Een lage source-impedanties van de voeding richting de condensator is trouwens ook geen voorwaarde om het tantaaltje stuk te maken. In plaats van te knallen kan een tantaaltje gaan rommelen en ruisen als je het bijvoorbeeld in de signaalweg gebruikt.

Duitse fabrikanten zoals Grundig en ITT-SEL waren verzot op tantaaltjes, en dat wisten de reparateurs toen ook al.

In Engeland waren er ook een paar fabrikanten, misschien ook wel ITT, die er verzot op waren, wat aanleiding was voor de uitspraak "beware the blue tants" van Les Lawrie-Johns.

Let wel, dit gaat puur om de blauwe druppeltjes in consumentenapparatuur. Natte tantaalcondensatoren en andere professionele types hebben misschien minder last van faalmodi die niet overduidelijk spanningsgerelateerd zijn.

Ik ben ook niet alle toepassingen afgelopen om te kijken of die tantaaltjes die stukgingen, minder dan 50% overgedimensioneerd waren. Zou ik zelf in de ongelukkige positie verkeren ergens een tantaaltje nodig te hebben, is 100% overdimensionering van de werkspanning waarschijnlijk een betere vuistregel.

Philips loste het probleem op door geen tantaal maar aluminium te gebruiken in hun vastestof elco's. Ze liepen daarmee voorop, net zoals ze voorop liepen met het gebruik van polyester in foliecondensatoren. Er heerste in de componententak kennelijk een filosofie dat het meer hoofdpijn gaf dan geld opbracht om onnodig gevoelige technologieën toe te passen als er alternatieven waren.

P.S. De nuancering bij dit verhaal is dat de fabrikanten van de blauwe druppels die een slechte naam hadden, misschien echt wel te hoge werkspanningen op hun condensatoren drukten terwijl dat bij moderne types minder gebruikelijk is. De zwarte tantaaltjes die in Apple laptops soms stukgaan, zouden wel eens ondergedimensioneerd kunnen zijn door Apple zelf. Ik zie ze er wel voor aan om 6,3V condensatoren op een 5V lijn te zetten. Voor een elco kan dat net en bij ceramisch moet je ook al flink gaan rekenen en simuleren.

Op 6 augustus 2023 07:49:56 schreef fred101:
Is gewoon wat de fabrikant makkelijk vindt.

Voor er weer een nieuwe recap trend ontstaat of een kruistocht tegen tantalen:

Tantalen zijn vreselijk goede en duurzame condensators. Ze zijn compacter dan elcos, hebben een heel lage ESR, lage ESL en hebben geen DC-spanning-coefficient zoals sommige keramische.

Er is maar een nadeel, ze kunnen absoluut niet tegen overspanning. De slechte naam die ze nu hebben komt omdat ze door hun erg goede eigenschappen veel in de eerste generatie schakelende voedingen werden toegepast en dat is nu net de plek waar veel spanningspieken voorkomen als de hoofd afvlak elco's rot worden. En zelfs dat valt mee, na 30-50 jaar zijn gewone elcos vaak ook niet zo fris meer.

Voordeel van een tantaal is dat hij als een soort van TVS werkt. Hij short en je vindt ze zo terug (geploft of met een thermische camera, geen ESR meter nodig) Nieuwe erin met een hogere spanning en ze kunnen er weer 50 jaar tegen.

Helemaal mee eens Fred. Ik kom apparatuur tegen met bouwjaar 1970 en zelfs eerder, die vol met vroege tantaal condenstoren zitten. Van die Tantaals is er bijna nooit een stuk. Als er wel een stuk is ligt de oorzaak vaak ergens anders in de schakeling of daarbuiten. De gestegen netspanning bijvoorbeeld. Ik praat over ooit zeer en zeer dure apparaten die aan extreme kwaliteits eisen moesten voldoen. Daar zaten geen ontwerpfoutjes die zorgden dat tantaals een te hoge spanning kunden krijgen of konden ompolen door bijvoorbeeld een te hoge wisselspanning Groter dan de dc component bedoel ik) over een tantaal te zetten. En dat is iets dat je nog al eens tegenkomt in apparatuur voor de goedkopere consumenten sector.

Ik heb hier bijvoorbeeld vier tektronix scoops staan die best wel eens een probleempje gehad hebben. Vaak waren dat contact problemen (De transistoren zitten in een soort van voetjes.) of de gewone elco's uit de netvoeding die het overigens ook gewoon veertig jaar ofzo doen.En op het werk kom ik allerlei drives, frequentieregelaars tegen die vol met tantaals zitten. De tantaals zijn zij het ook hier zeer zelden. Daar hebben we dan eerder dat een opamp of TTL ding de geest geeft.

Dan ben ik wel benieuwd welke types/merken tantaaltjes gebruikt werden en hoe ze gedimensioneerd waren.

In consumentenapparatuur, inclusief goedkopere kantoorapparatuur zoals computers, ziet het beeld er toch wel anders uit naar mijn indruk.

De goeie waren natte tantalium elco's, o.a. van Union Carbide en Kemet *).

Overigens werden die druppel tantaaltjs in de jaren 70 warm verwelkomd.
Niet alleen blauw, maar ook rood en groen.
Philips had haar eigen range, met kleurcode in ringen of met stippen.ir

_{^{*) Heb er hier en flinke hoeveelheid van liggen....}}

Ik ben nu met een testje bezig. Ik heb een NOS 35V 10uF (D= 0,013 op 100Hz) oranje druppel aan het martelen.
Heel interessant, ga ook een blauwe proberen.

Ik ben tot 140V gegaan, daarbij slaat hij blijvend door en wordt heet, naar iets van 50V. De ESR loopt op, de capaciteit ook en de lekstroom ook (begrensd op 15 mA) dit vooral door de temperatuur. Vanaf grofweg 110V slaat hij soms even een paar seconden door en hersteld dan.
Maar :
Hij staat nu op 35V. Daarbij lekte hij voor de test rond de 180 nA, nu staat hij op 83 uA en blijft daar (hij begon op 150uA een minuut of 10 geleden)

Even verwarmen en de lekstroom schiet omhoog. Ik denk dat hij zonder begrenzing verder was doorgeslagen en dan poef zegt. Ik had geen zin mijn boot vol rook te zetten, vandaar de begrenzing.

Bij de test op 35V, begint de lekstroom dan op een gegeven moment ook te rommelen?

Interessante proefjes Fred. Eindelijk een ander verhaal met een onderbouwde test. In plaats van de verhalen van de recap fr?eaks. Die grotendeels op aannames en napraterij berusten.?

Maarten: Ja en nee, hij is niet stabiel maar dat is hij op 10V ook niet.
Ex-fietser:: mooi excuus om met mijn SMU te spelen. Die meet nA met 3 cijfers achter de komma

30V springt hij tussen 80 en 200nA,
60V 500-600 nA
65V 700-800 nA,
70V 1,1 tot 1,2 uA
80V >2 uA
90V > 20 uA
100V > 50 uA
110V > 80 uA
120V > 165 uA
130V >355 uA
140V slaat door
Capaciteit op dat punt 9,846 uF D 0,027

Toen terug naar 35V
35V 103 uA
50V 171 uA
60V 290 uA
70V 512 uA
80V 14 mA
90V slaat door naar 50V met stroom begrensd op 15mA

Toen weer 35V: weer rond de 100 uA
Hogere temp is hogere lekstroom

Blauwe 9,417 uF 35V D=0,014 uit een jaren 80 industrieel PCB
35V 200 nA
40V 300-400 nA
60V 400-500 nA
70V 600-700 nA
80V 1,9 uA
90V slaat door naar 22V op 15 mA
zakt wat later naar 3,2V (nu 14 uF en D=0,7)
Weer op 35V 7 mA, daalt naar 5,7 slaat dan door naar 2,5V en 15 mA
Nu 33,3 uF D1,592
stroom naar 50mA = 0,58V
Nu 343mF met een D van 185
DC weerstand is nu minder dan 1 ohm

Nog een zelfde blauwe:
90V en 100mA begrenzing geeft 5V en 100mA en een bloedheet druppeltje daarna 13,15uF D=0,699

Blauw 10 uF verkeerdom aangesloten
1V 16 nA
2V 2,1uA
3V 9,x uA
5V 57,x uA
8V 351 uA
10V 870 uA
11V slaat door naar 5,3V en 100mA begrensd
daarna 9,895 uF D= 0,015

Ik vind het wel opvallend hoe goed die meetwaarden nog zijn bij al relatief grote overspanningen. Mogelijk speelt de tijd ook een grote rol?

Verder opvallend dat een omgepoolde tantaal niet eens extreem gaat lekken bij wat lagere spanningen.

Op 6 augustus 2023 15:19:53 schreef Ex-fietser:
Interessante proefjes Fred. Eindelijk een ander verhaal met een onderbouwde test. In plaats van de verhalen van de recap fr?eaks. Die grotendeels op aannames en napraterij berusten.?

Constatering van bovengemiddelde uitval is geen aanname....

De instinker in dit soort gevallen is eigenlijk altijd dat je een kamp "vóór" en een kamp "tégen" krijgt die beide ongelijk hebben omdat niet alle faalmodi volledig duidelijk zijn of soms zelfs aan een samenloop van factoren liggen.

Ik zou Fred dus willen prijzen om de onderbouwde test die mogelijk tot een ander of beter gezegd: nauwkeuriger verhaal kan leiden. Niet om het andere verhaal opzich.

Op 6 augustus 2023 15:34:06 schreef maartenbakker:
Mogelijk speelt de tijd ook een grote rol?

Dat denk ik ook. Een test die je op een dag doet hoeft geen afspiegeling te zijn van effecten op langere termijn.

Tantaaltjes..... Wat heb ik die vaak moeten vervangen op C64 borden, waarom deze zo vaak faalden is me nooit duidelijk geweest.