Полимерный конденсатор: Что такое твердотельный конденсатор — Ответы на вопросы

Содержание

Что такое твердотельный конденсатор — Ответы на вопросы

Твердотельный конденсатор — электролитический конденсатор, в котором вместо традиционного жидкого электролита используется специальный токопроводящий органический полимер (PEDT) или полимеризованный органический полупроводник (TCNQ).

Также используются названия OS-CON, AO-CAPS, OC-CON, FPCAP.

Отличия от конденсаторов с жидким электролитом:

• Значительно больший срок службы
• Время наработки на отказ составляет порядка 50000 часов при температуре 85 °С
• Тем не менее, при максимально допустимой температуре (105 °С) заявленный срок службы полимерных конденсаторов такой же, как у традиционных электролитических конденсаторов и составляет 2000—5000 часов
• Эквивалентное последовательное сопротивление (ЭПС, англ. ESR) меньше по величине по сравнению с сопротивлением жидко-электролитического конденсатора и слабо зависит от температуры
• Поэтому необходима меньшая ёмкость для использования твердотельного конденсатора в качестве шунтирующего (по переменной составляющей)

• Тем не менее не все модели имеют ЭПС меньшее, чем у аналогичных жидко-электролитических
• Рабочие напряжения до 35 Вольт
• Более высокая цена.

Конструкция:

• Катод — алюминиевая или танталовая фольга
• Прокладка пропитанная электролитом
• Анод — алюминиевая или танталовая фольга с оксидным слоем
• Лента свёртывается в рулон и упаковывается в корпус (с выводами или для поверхностного монтажа)
• Твердотельные конденсаторы (за редким исключением) не имеют клапана или насечки на корпусе, так как твёрдый электролит не способен вскипеть и вызвать взрыв корпуса.

Чем эти конденсаторы лучше обычных.

Во-первых, в них вместо жидкого электролита, использован твёрдый полимерный электролит, что исключает его испарение и протекание в наружу.

Во-вторых, эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) ниже, что позволяет использовать в тех же условиях, конденсаторы меньшей емкости и меньшего размера.

И в третьих они мало чувствительны к перепаду температур.

Всё это позволяет твердотельным конденсаторам, безотказно работать в шесть раз дольше обычных!
А значит и аппаратура служит дольше и работает стабильней.
Ведь зависания и артефакты на экране могут быть не только следствием неправильной работы программного обеспечения, но и неисправности самого оборудования.

Итак, может ли это стать основным критерием при выборе аппаратуры для долговечных и надежных систем?
Однозначно да.

Цветовая раскраска никаких технологических характеристик не обозначает, просто разные производители используют разные цвета, например:

Зеленовато-голубой — Chemicon

Сиреневый — Sanyo
Красный — Fujitsu
Синий — Nichicon

В то же время компания MSI считает, что твердотельным конденсатором осталось не так уж много времени, и в скором будущем их заменят на что-то более современное.
Это мнение подтверждает тот факт, что MSI уже начала использовать новые конденсаторы под названием Hi-c CAP.

Этот набор букв расшифровывается как Highly-Conductive Polymerized Capacitor (полимерный конденсатор с высокой проводимостью).

Такие конденсаторы наделены сердцевиной из тантала, считающегося довольно редким металлом.

Они служат намного дольше обычных твердотельных конденсаторов и обладают очень высокой проводимости из-за низкого ESR.
На работоспособность конденсаторов Hi-c CAP никак не влияют изменения температуры, что на руку настоящим оверклокерам, любящим разгонять железо.

Если обратиться к сравнительному анализу, то конденсаторы типа Hi-c CAP имеют в 8 раз более длительный срок службы в сравнении с обычными твердотельными конденсаторами, обладают в 15 раз меньшими токами утечки и способны работать в течение 16 лет подряд даже при температуре 85 градусов Цельсия.

И еще одно преимущество конденсаторов Hi-c CAP — это их плоская форма.
Благодаря этому, они никоим образом не препятствуют потокам воздуха внутри системного блока и, соответственно, не являются косвенной причиной перегрева, скажем, видеокарты или процессора.

Твердотельные полимерные алюминиевые конденсаторы – Nichicon

Твердотельные полимерные алюминиевые конденсаторы отличаются чрезвычайно низким ESR (эквивалентное последовательное сопротивление). По конструкции они похожи на алюминиевые электролиты, имеют рабочее напряжение от 2.5 до 125 В*, ёмкость от 3.3 до 4700 мкФ*, расширенный температурный диапазон от -55 до 150

0С.

Главным преимуществом данных конденсаторов, производства компании nichicon, является способность выдерживать высокую температуру в процессе пайки, а также отсутствие легковоспламеняющихся материалов.

* – в зависимости от серии

Выводные:

Серия	Температурный диапазон (°C)	Рабочее напряжение (В)	Номинальная емкость (мкФ)	Примечание
PLF	-55 до +105	2.5 – 25	6.8 – 1500	Стандартные
PLE	-55 до +105	2.5 – 6.3	470 – 1500	Сверхнизкое ESR
PLG	-55 до +105	2.5 – 16	330 – 3900	Большая емкость
PLS	-55 до +105	2. 5 – 16	100 – 1500	Увеличенный срок службы
PLV	-55 до +105	16 – 100	6.8 – 470	Высоковольтные
PLX	-55 до +125	16 – 50	22 – 390	Сверхнадежные

Для поверхностного монтажа:

Серия	Температурный диапазон (°C)	Рабочее напряжение (В)	Номинальная емкость (мкФ)	Примечание
PCF	-55 до +105	2.5 – 25	6.8 – 1500	Стандартные
PCJ	-55 до +105	2.5 – 16	3.3 – 2700	Низкий ESR
PCK	-55 до +105	2.5 – 6.3	220 – 2200	Сверхнизкий ESR
PCG	-55 до +105	2.5 – 16	47 – 4700	Большая емкость
PCS	-55 до +105	4 – 16	22 – 560	Увеличенный срок службы
PCL	-55 до +105	4 – 25	12 – 2700	Большая емкость
PCV	-55 до +105	16 – 125	5. 6 – 680	Высоковольтные
PCX	-55 до +125	16 – 50	5.6 – 390	Высоконадежные
PCR	-55 до +125	16 – 80	22 – 1000	Увеличенный срок службы
PCH	-55 до +135	16 – 80	12 – 1000	Высокотемпературные
PCZ	-55 до +150	25 – 35	100 – 330	Высокотемпературные

Полимерные алюминиевые твердотельные конденсаторы Koshin – Статьи

Конденсаторы KOAS, производство Shenzhen Koshin Electronics Limited

Малый импеданс на высоких частотах
Великолепная температурная стабильность
Длительное время работы
Стабильная емкость, даже при температуре -55°C
Допускаются большие токи пульсаций

Благодаря улучшенной внутренней конструкции, конденсаторы с токопроводящим полимером обладают великолепными характеристиками.

Конденсаторы с радиальными выводами, DIP

Серия	Применение	Номинальное постоянное напряжение, VDC	Диапазон емкостей, мФ	Рабочая температура, °C	Время работы (жизни), ч
KS	Большие токи пульсаций, малое ESR	2.5~35	220~2700	-55 ~ +105	2000
KU	Большие токи пульсаций, малое ESR	2.5~16	330~2200
KP	Малое ESR при маленьких размерах	2.5~25	220~560
KL	Большие токи пульсаций, длительное время работы	2.5~16	470~1500		5000
KW	Высокотемпературные, большие токи пульсаций, длительное время работы	2.5~16	470~1500	-55 ~ +125	5000

Конденсаторы поверхностного монтажа, SMD

Серия	Применение	Номинальное постоянное напряжение, VDC	Диапазон емкостей, мФ	Рабочая температура, °C	Время работы (жизни), ч
VR	Большие токи пульсаций, малое ESR	2. 5~35	6.8~1500	-55 ~ +105	2000
VT	Большие токи пульсаций, малое ESR, длительное время работы	4~25	39~680	-55 ~ +105	5000
VX	Высокотемпературные, большие токи пульсаций	2.5~16	100~1500	-55 ~ +125	2000

Что такое конденсаторы с токопроводящим полимером?

Внешне похожи на электролитические конденсаторы.

Но отличаются от них определенными электрическими характеристиками: исключительно низкое эквивалентное последовательное сопротивление и тангенс угла диэлектрических потерь. Не содержат жидких наполнителей.

Внутренняя структура конденсаторов с токопроводящим полимером.

В традиционном электролитическом конденсаторе разделительный слой пропитан электролитом, а в полимерном конденсаторе слой пропитан полиэтилендиокситиофеном (PEDOT).

Поперечный разрез конденсатора с токопроводящим полимером.

Технология изготовления

Этапы технологии изготовления конденсаторов с токопроводящим полимером:

Травление алюминиевой фольги
Формовка
Резка фольги
Добавление выводов и разделительных листов
Сворачивание
Формовка и карбонизация
Полимеризованный органический полупроводник

Вставка в корпус и полимеризация
Запечатывание корпуса резиной
Выдержка и проверка
Формовка и маркировка

Окисление полимерного слоя.

Характеристики полимерных конденсаторов

Тип конструкции

Смотанная лента (радиальный), подобен традиционным электролитическим конденсаторам.

Диапазон изменения основных параметров

Напряжение: 2,5~63В
Емкость: 10~3500мкФ

Электролит: Ethylene Dioxythiophene (EDOT)

PEDOT-PSS обладает очевидными преимуществами по электропроводности, температурной и химической стабильности, и т.д. На сегодняшний день это лучший твердый электролит по совокупности параметров.

Малый импеданс на высоких частотах

Очень низкий импеданс в диапазоне частот 100кГц…1МГц позволяет использовать конденсаторы для фильтрации различных помех и шумов.

Сравнение: конденсатор с токопроводящим полимером, электролитический конденсатор, танталовый конденсатор. Зависимость импеданса от частоты.

— Solid Al cap 47mkF/16WV – алюминиевый твердотельный конденсатор 47мкФ/16В

— AL-E (low impedance) 47mkF/16WV – алюминиевый электролитический конденсатор с низким импедансом 47мкФ/16В

— Ta cap. 47mkF/16WV – танталовый конденсатор 47мкФ/16В

— AL-E (low impedance) 1000mkF/16WV – алюминиевый электролитический конденсатор с низким импедансом 1000мкФ/16В

Великолепные температурные характеристики

ESR, эквивалентное последовательное сопротивление, практически не изменяется в диапазоне температур -55…+105°C. Поэтому конденсаторы с токопроводящим полимером подходят для работы в жестких условиях при низких температурах.

Эквивалентное последовательное сопротивление конденсатора емкостью 10мкФ на частоте 100кГц Сравнение: конденсатор с токопроводящим полимером, электролитический конденсатор, танталовый конденсатор. Зависимость ESR от температуры.

Хорошая долговременная стабильность

Благодаря твердому электролиту, характеристики не изменяются в течение длительного времени.

L — ожидаемое время работы
L₀ — каталожное время работы
T – температура окружающей среды, °C
T₀ — максимальная рабочая температура, °C

°C	Время работы в часах
	Конденсатор с токопроводящим полимером	Электролитический конденсатор
105	2000	2000
95	6300	4000
85	20000	8000
75	63000	16000

Оценка времени работы.

Стабильность емкости при низких температурах

Емкость конденсатора с токопроводящим полимером может оставаться стабильной при низких температурах.

электролитический конденсатор: пониженная подвижность ионов при низких температурах приводит к быстрому уменьшению емкости и увеличению ESR.
конденсатор с токопроводящим полимером: характеристики остаются стабильными в более широком диапазоне температур.

Температурные характеристики

Изменение емкости на частоте 120Гц для конденсатора емкостью 10мкФ.

Сравнение: конденсатор с токопроводящим полимером, электролитический конденсатор, танталовый конденсатор, керамический конденсатор. Зависимость емкости от температуры.

Б

ольшие токи пульсаций

Конденсаторы с токопроводящим полимером могут выдерживать большие токи пульсаций благодаря очень низкому ESR.

Сравнение допустимых токов пульсаций при различных условиях работы, для различных типов конденсаторов.

— твердотельный алюминиевый конденсатор (проводящий полимер)

— твердотельный алюминиевый конденсатор (органический полупроводник)

— алюминиевые конденсатор с жидким электролитом (LOW ESR)

— твердотельный танталовый конденсатор (Ta-cap)

Сравнение конденсаторов

Сравнение конденсаторов с токопроводящим полимером и электролитических конденсаторов

Тип конденсатора

Миниатюрный

Частотные хар-ки

Темп-ная стабильность

Напряжение

Ёмкость

Общее время работы

Цена и ESR

Электролитические конденсаторы E-cap

Твердотельные ленточные конденсаторы E-cap

Конденсаторы с токопроводящим полимером

Хорошо

Плохо

Забота о потребителях KOAS

Опора на новые технологии

В состав KOAS входит профессиональный научный отдел, который специализируется на конденсаторах, включая конденсаторы с токопроводящим полимером.

Производственные возможности

Общая площадь производственных помещений 3000 квадратных метров. Число производственных линий: 10 (позволяет выпускать 8 миллионов единиц продукции в месяц).

Управление процессами

Опираясь на многолетний опыт научного отдела в области конденсаторов с токопроводящим полимером, компания создала соответствующую структуру производства, которая постоянно оптимизируется.

Контроль качества

Для обеспечения качества конденсаторов с токопроводящим полимером создана специальная команда профессионалов. Процедуры контроля качества начинаются уже на этапе проверки исходного сырья и материалов.

Ценовое преимущество

Усилия снабженцев KOAS направлены на контроль закупочных цен, в то же время инженеры постоянно улучшают технологический процесс, чтобы увеличивать выработку годной продукции. Кроме того, KOAS следит за требованиями рынка, обеспечивая потребителей качественной, и одновременно недорогой продукцией.

Постоянные разработки

KOAS рассматривает конденсаторы с токопроводящим полимером как ключевую продукцию в будущем. Мы будем фокусироваться на инвестициях и научных разработках для конденсаторов с токопроводящим полимером. Мы нацелены на разработку продукции в соответствии с тенденциями на сегодняшний день и в обозримом будущем.

модернизация оборудования для увеличения производительности;
благодаря разработке новых исходных материалов мы увеличили максимальное напряжение с 63В до 100В, и продлили время работы с 5000 до 6000 часов. Вся новая продукция тестируется на надежность.

Производственное оборудование KOAS

Сварочный станок Полимерные печи компании Precision Сборочный станок Маркировочный аппарат

9 октября 2018 г.

Конденсатор полимерный 100 мкФ 16V d6.3 h8

Описание товара Конденсатор полимерный 100 мкФ 16V d6.3 h8

Конденсатор полимерный 100µF 16V d6. 3 h8 – высококачественный пассивный компонент, который можно применять как при ремонте аппаратуры, так и в различных радиолюбительских устройствах. Полимерные электролитические конденсаторы имеют массу преимуществ, перед простыми полимерными конденсаторами, они более надежные, стойкие и долговечные.

Емкость: 100µF;
Напряжение: 16V;
Форма: цилиндр;
Высота: h8 мм;
Диаметр: d6.3 мм;
Максимальная рабочая температура: 105 °C.

Описание конденсатора полимерного 100µF 16V d6.3 h8

Конденсатор – один из важнейших элементов любого современного электрического прибора. Их можно найти практически в любом высокотехнологичном устройстве. Но помимо этого, данный пассивный компонент приобретают и радиолюбители, для конструирования собственных устройств.

Электролитические полимерные конденсаторы имеют определенные качественные и конструктивные отличия, от обычных полимерных конденсаторов. Так, полимерные конденсаторы:

Имеют увеличенный срок службы. При 85 °C, такие конденсаторы способны работать более 50000 часов;
Рабочее напряжение таких конденсаторов до 35 Вольт;
Эквивалентное последовательное сопротивление таких конденсаторов гораздо ниже, чем у электролитических низкоимпедансных конденсаторов.

Конструкция полимерных электролитических конденсаторов

Такие качественные особенности полимерных конденсаторов обеспечиваются особенностями их конструкции. В отличие от электролитических конденсаторов, с жидким электролитом, в полимерных конденсаторах используется твердотельных или густой электролит, который не может вскипеть.

Применение полимерных конденсаторов

Такие конденсаторы повсеместно применяются в современных вычислительных устройствах. Их можно найти и в современном телевизоре, и на материнской плате компьютера. Область их применения довольно широка. Ну и конечно их используют радиолюбители, конструкции собственные устройства и приборы.

Техника безопасности

Из-за своих конструктивных особенностей, такие конденсаторы не имеют специальных насечек на верхней части и специальных клапанов. Твердотельный или густой полимерный электролит не вскипает, благодаря чему, при перегрузке, такие конденсаторы не взрываются. При их использовании достаточно соблюдать обычные меры предосторожности, при работе с электрическими цепями.

Купить полимерный конденсатор 100µF 16V d6.3 h8 Вы можете в Киеве, в Интернет-магазине Electronoff. Доставка возможна по территории Украины Новой почтой по выгодным для Вас тарифам.

Автор на +google

Только осенью 2020 специальная цена на полимерный конденсатор Panasonic 10TPB220ML 220uF, 10V, размер D

Полимерно-танталовый конденсатор 220uF, 10V, D size – 10TPB220ML с ультранизким ESR со склада МТ-Систем по специальной цене.

Полимерно-танталовый конденсатор 10TPB220ML в корпусе 7.3×4.3×2.8 mm обладает, емкостью 220 мкФ, рабочим напряжением 10 В, рабочим диапазоном температур -55…+105°C, низким эквивалентным последовательным сопротивлением (ESR) – 40 mOhm, устойчивостью к токам пульсации до 2000 mA.

Напомним о преимуществах Полимерно-Танталовых конденсаторов Panasonic, в сравнении с обычными танталовыми конденсаторами на основе оксида-марганца (Ta-MnO2), керамическими и алюминиевыми электролитическими конденсаторами.

Ключевыми преимуществами Полимерно-Танталовых конденсаторов являются: возможность использования на номинальном напряжении, высокий допустимый ток пульсаций (Irip), низкое эквивалентное последовательное сопротивление (ESR), стабильность характеристик в широком частотном и температурном диапазоне, существенно более длительный срок службы (при снижении температуры на 20°C срок жизни увеличивается в 10 раз).

Более подробно о преимуществах полимерно-танталовых конденсаторов Panasonic можно ознакомиться на сайте компании МТ-Систем, пройдя по ссылке Преимущества полимерных конденсаторов

Полимерный конденсатор 10TPB220ML может применяться в различных цепях электронных устройств, например в схемах питания GSM модемов или ПЛИС.

Компания Panasonic – крупнейший мировой производитель электронных компонентов и устройств для промышленной автоматизации. В перечень продукции компании входят высококачественные конденсаторы, индуктивности, элементы питания, реле, переключатели, разъемы, полупроводниковые элементы и промышленные контроллеры.

Высокое качество электронных компонентов компании Panasonic и их конкурентная цена дает возможность разработчикам электроники создавать высококачественные и надежные устройства.

Компания МТ-Систем является официальным партнером, предлагает клиентам со склада и под заказ все номенклатуру продукции японской фирмы Panasonic.

Краткие технические характеристики 10TPB220ML:

емкость 220 uF (точность 20%)
рабочее напряжение до 10 В
ультранизкий ESR 40 mOhm (100 kHz@20°C)
ток пульсации Irip до 2 А
рабочий диапазон температур -55…+105°C
размер 7.3×4.3×2.8 mm

Доступность:

Полимерно-танталовый конденсатор 10TPB220ML доступен для заказа со склада МТ-Систем по специальной цене.

Ресурсы:

Твердотельный оксидный конденсатор от ТЕАРО. Маленький шаг в технологии производства, большой скачок в надежности и качестве

4 Дек 2017

Авторы статьи

Станислав Косенко, Ольга Синякова, [email protected]

Задать вопрос

Заказать образцы

Полезные ссылки

(Опубликовано в журнале «Вестник Электроники» №3 2014)
Скачать статью в формате PDF (359 КБ)

В 1983 году на мировом рынке традиционно известные алюминиевые оксидные конденсаторы с жидким электролитом впервые были потеснены их «младшими собратьями», изготавливаемыми по обновленной технологии. Многие производители, в том числе тайваньская фирма ТЕАРO, зародившаяся еще в 1956 году как одно из подразделений корпорации SAMPO, вместо жидкого электролита вскоре стали применять специальный токопроводящий твердотельный полимер, что позволило существенно улучшить параметры таких конденсаторов. В данной статье поясняются особенности устройства и маркировки твердотельных оксидных конденсаторов, производимых фирмой ТЕАРО, а также приведена их сравнительная оценка с традиционными аналогами.

Рис. 1. Конструкция оксидного конденсатора

Устройство оксидных конденсаторов

Среди общеизвестных электронных компонентов наиболее простым является конденсатор, содержащий две металлические обкладки, разделенные диэлектриком. Чем больше площадь обкладок и тоньше слой диэлектрика, тем большей емкостью обладает конденсатор. Столь незамысловатый прибор незаменим практически во всех электронных устройствах, и прежде всего, как фильтрующий элемент, сглаживающий пульсирующее напряжение в импульсных источниках питания. Очевидно, что для требуемой достаточно большой емкости площадь обкладок конденсатора получается весьма значительной, поэтому для уменьшения габаритов одним из немногих конструктивных решений исполнения такого элемента может быть сворачивание обкладок в компактный рулон. Такую конструкцию оксидного конденсатора иллюстрирует рис. 1.

Верхняя часть рисунка (1a) соответствует внешнему виду собранного конденсатора, а средняя (1б) – условно развернутому рулону, образованному обкладками. Здесь хорошо видно, что две алюминиевые ленточные обкладки в центре рулона соединены с выводами, на один из которых (более длинный – анод) подают положительное напряжение, на другой (катод) – отрицательное. Рулон с выводами помещен в алюминиевый корпус – стакан, в верхней части которого выводы герметизируют с помощью уплотнительного резинового диска. При свертывании в рулон отрицательная обкладка с обеих сторон оказывается отделенной от положительной разделительным слоем, который в конденсаторе с жидким электролитом представляет собой пористую бумагу, пропитанную специальным токопроводящим жидким химическим составом. В твердотельном конденсаторе в качестве разделительного слоя, как упоминалось ранее, используют токопроводящий полимер. Такую конструкцию межобкладочного пространства в оксидном конденсаторе поясняет его крупноплановое сечение, показанное на рис. 1в.

Как можно убедиться, разделительный слой в данной конструкции разделяет обкладки лишь физически, а по своим электрическим свойствам он служит почти идеальным проводником. Следовательно, во избежание короткого замыкания между обкладками должен существовать еще и некий диэлектрик. Таким диэлектриком в оксидных конденсаторах с жидким электролитом служит показанная на рисунке тонкая пленка из оксида алюминия на положительной обкладке. В полимерных конденсаторах изоляционную окисную пленку создают не на обкладке, а на поверхности токопроводящего разделительного слоя. Как в первом, так и во втором случае окисление производят электрохимическим способом. Регулируя длительность процесса окисления, получают такую толщину окисной пленки, чтобы с запасом обеспечить ее пробивное напряжение, существенно превышающее требуемое максимально допустимое рабочее для данного конденсатора.

Рис. 2. Процесс самовосстановления твердотельного полимерного конденсатора

Описанная конструктивная особенность порождает два замечательных свойства твердотельных конденсаторов, существенно повышая их качественные показатели по сравнению с аналогами. Во-первых, при возникновении электрического пробоя в последних под воздействием значительного электрического тока вскипающий электролит сопровождается бурным газовыделением, взрывом корпуса и нередко – даже повреждением других близкорасположенных на общей печатной плате элементов. Но в твердом токопроводящем полимере отсутствует как жидкая, так и газообразная фаза, поэтому и взрыв исключен. И во-вторых, полимерные конденсаторы благодаря электротермическому воздействию электрического тока утечки при микропробоях обладают важным свойством самовосстановления, как это поясняет рис. 2.

При нормальной работе твердотельного оксидного конденсатора (рис.2a) его структура бездефектна, все элементы (анодная обкладка, токопроводящий слой и диэлектрическая окисная пленка на нем) функционируют нормально. Однако под воздействием стресса – внешнего резкого механического или термического воздействия, как и при чрезмерно быстром изменении напряжения на обкладках, в сравнительно тонкой изоляционной пленке, исчисляемой микрометрами, может возникнуть микродефект (рис. 2б). В силу ухудшения изоляционных свойств окисной пленки ток утечки между обкладками может существенно возрасти. Его протекание в таком случае приводит к электротермическому разогреву полимерного слоя (рис. 2в), и капсула расплавленного полимера «накрывает» микродефект. При дальнейшем нагреве молекулярные связи в проводящем ток полимерном сегменте вблизи микродефекта разрываются, электрическое сопротивление проводящего слоя многократно возрастает, соответственно ток утечки резко снижается, капсула остывает, и параметры конденсатора быстро приходят в норму (рис. 2г).

Твердотельный токопроводящий полимер по своим характеристикам оказался также более жизнестойким и термостабильным по сравнению с жидким электролитом, с годами постепенно испаряющимся сквозь рези-новый уплотнительный диск (рис. 1). Поэтому проводимость жидкого электролита со временем снижается, отрицательно воздействуя на основные параметры конденсатора, что подтверждено специальными исследованиями, проведенными в научных подразделениях компании ТЕАРО. О результатах этих исследований далее пойдет речь в нашей статье.

Таблица 1. Общие параметры оксидных конденсаторов, участвующих в испытании

Сравнительная характеристика оксидных конденсаторов

Для сравнительных исследований специалистами были выбраны три типа производимых компанией ТЕАРО конденсаторов с номинальной емкостью 470 мкФ и предельным рабочим напряжением 16 В: миниатюрный алюминиевый электролитический общего применения (Miniature Aluminum Electrolytic Capacitor) серии SK; электролитический низкоимпедансный с увеличенной долговечностью (Aluminum Electrolytic Low Impedance & Long Life Capacitor) серии TA; твердотельный алюминиевый с токопроводящим полимером (Conductive Polymer Aluminum Solid Capacitor) серии CG. Перечисленные конденсаторы сравнивались как между собой, так и с производимыми сторонними компаниями танталовыми конденсаторами (Tantalum Capacitor), условно обозначенными на рисунках индексом ТТ. В некоторых случаях емкость танталовых конденсаторов и сравниваемых аналогов отличалась от 470 мкФ, о чем сообщалось в исходных данных проводимых экспериментов.

Необходимо отметить, что конденсаторы серии SK производятся с наиболее широкой возможностью выбора как требуемого напряжения (6,3…500 В), так и емкости (1…22000 мкФ). Для конденсаторов серии CG этот выбор значительно меньше – 2,5…25 В и 10…2200 мкФ соответственно. Интервал рабочего напряжения и номинальной емкости низкоимпедансных долговечных конденсаторов составляет 6,3…35 В и 33…8200 мкФ. Танталовые конденсаторы производятся с допустимым рабочим напряжением 2,5…63 В и емкостью 0,1…2200 мкФ. Номинальная емкость всех конденсаторов измеряется на частоте 120 Гц при окружающей температуре 20 °С. С ростом рабочей частоты, что необходимо учитывать в проектировании ИИП, емкость конденсаторов существенно меняется, причем по-разному для различных типов.Габаритные размеры всех отобранных для сравнительной оценки конденсаторов примерно одинаковы.

Для учета тока утечки сравниваемых аналогов в таблице приведена некоторая эмпирическая формула, одинаковая для танталовых и алюминиевых конденсаторов с жидким электролитом. Значение емкости в формулу подставляют в мкФ, а напряжения в вольтах. Если результат вычисления превышает 3 мкА, тогда в инженерных расчетах руководствуются этим предельно возможным значением. Определить ток утечки можно и практически, подавая рабочее напряжение на конденсатор не менее чем за 2 мин до измерений. У полимерного конденсатора ток утечки может быть в десятки раз больше, чем у аналогов, но не более 300 мкА.

Приведенные в таблице стоимостные показатели следует принимать как ориентировочные, поскольку они подвержены изменениям из конъюнктурных соображений. Но общая тенденция такова, что наиболее низкая цена у алюминиевых конденсаторов с жидким электролитом. Примерно вдвое выше у низкоимпедансных электролитических, и в шесть раз – у полимерных. Такое соотношение цен вполне оправдано, и мы это увидим по результатам измерений электрических параметров. Если руководствоваться только таким важным параметром, как эквивалентное последовательное сопротивление (ЭПС), и перед конструктором при проектировании импульсного источника питания стоит задача обеспечения минимальных пульсаций его выходного напряжения, то возможных решений будет два: либо применить один полимерный конденсатор, либо не менее 10 аналогичных алюминиевых с жидким электролитом. Очевидно, что второй вариант можно принять в малоответственных проектах. Там, где требуется надежность источника питания и термостабильность параметров проектируемого прибора в целом, применение твердополимерных конденсаторов представляется наиболее рациональным. Рассмотрим подробнее данный аспект проектирования на практических примерах.

Влияние ЭПС конденсатора на параметры источника питания

Рис. 3. Схема включения конденсатора в рабочем режиме

Сравнение ЭПС твердотельного полимерного конденсатора с другими аналогами показывает, что оно минимально и составляет 11 мОм. Его измеряют на стандартной частоте 100 кГц при температуре 20 °С. ЭПС низкоимпедансного конденсатора в 8 раз больше, а для алюминиевого оно увеличивается двадцатикратно. Причем в отличие от твердотельного полимерного для выбранных аналогов ЭПС измеряют на частоте 120 Гц, что дополнительно ухудшит их показатели на рабочих частотах в десятки килогерц. Данный параметр сильно зависит от емкости конденсатора, рабочей частоты и используемых в изготовлении материалов. Более подробно данное свойство конденсаторов будет рассмотрено ниже.

Для того чтобы понять важность данного параметра, обратимся к рис. 3, где изображены схема включения конденсатора С и его эквивалентная схема замещения. На рисунке в виде отдельного резистора R отображено ЭПС, и как отдельный дроссель L – эквивалентная последовательная индуктивность (ЭПИ). Конденсатор включен между импульсным источником питания (ИИП), преобразующим напряжение 12 В в более низкое 5 В, и некоторой нагрузкой, составленной из цифровых интегральных микросхем (ИМС).

В работе понижающего ИИП можно наблюдать два полупериода, что сказывается на выходном напряжении ИИП, как это показано на рис. 4. На первом полупериоде происходит передача определенной порции электрической энергии в накопительный конденсатор С1 и параллельно в нагрузку ИМС, при этом пульсирующее напряжение на нагрузке и фильтрующем алюминиевом конденсаторе с жидким электролитом возрастает от 4,93 до 5,07 В (рис. 4а). На втором полупериоде выход ИИП отключен от нагрузки, и ее питание осуществляется за счет энергии, накопленной конденсатором, при этом пульсирующее напряжение снижается от 5,07 до 4,93 В. Таким образом, размах пульсаций составляет 140 мВ, в то время как средний уровень выходного напряжения, поддерживаемый системой регулирования в ИИП, соответствует требуемому значению 5 В.

Рис. 4. Осциллограммы пульсаций выходного напряжения с разнотипными фильтрующими конденсаторами

Пульсации рабочего напряжения следует учитывать при выборе конденсатора. Запас максимально допустимого рабочего напряжения с учетом пульсаций, как показано в таблице, установлен с коэффициентом 1,15 от номинального для твердотельного полимерного конденсатора и 1,25 для остальных, что составляет 18,4 и 20 В соответственно.

На другой осциллограмме (рис. 4б) показано, как изменятся пульсации выходного напряжения, если вместо алюминиевого с жидким электролитом применить твердотельный полимерный конденсатор той же номинальной емкости 470 мкФ. Здесь отчетливо заметно, что резко снизился размах пульсаций – от 140 до 30 мВ. Такому факту можно дать простое объяснение, если обратиться к рис. 3. Поскольку ЭПС конденсатора включено параллельно нагрузке, постоянная составляющая тока I= проходит к нагрузке напрямую, не ощущая наличия конденсатора. Но на пульсации, то есть переменную составляющую тока I~, ЭПС оказывает шунтирующее воздействие, отводя на общий провод питания их основную часть, как показано на рисунке. Чем меньше ЭПС, тем сильнее шунтирование, что подтверждает сравнение рисунков 4а и 4б.

Необходимо заметить, что при смене фильтрующего конденсатора изменился не только размах пульсаций, но и форма. При этом примерно равными остаются очень резкие игольчатые броски напряжения. Причина их присутствия обусловлена наличием в конденсаторах ЭПИ, показанной как отдельный дроссель на рис. 3. Резкое изменение тока при его пульсации порождает на ЭПИ напряжение ЭДС самоиндукции, накладывающееся на выходное напряжение. При больших ЭПС относительный вклад игольчатых фрагментов в пульсациях напряжения малозаметен, и общая форма пульсаций носит пилообразную форму. При малых ЭПС относительный вклад ЭПИ возрастает, поэтому пульсации вместо пилообразной приобретают экспоненциальную форму. Следовательно, наблюдая за формой пульсаций выходного напряжения, можно сделать определенный вывод о влиянии на данный параметр ИИП величины ЭПС примененных конденсаторов и выбрать наилучший.

Как показано на рис. 3, пульсации высокочастотного тока порождаются не только в ИИП. Нагрузка ИМС, объединяющая в общем случае ряд цифровых устройств (коммутатор, триггер, схема совпадения, счетчик, сдвигающий регистр и пр.) является нестационарной. В ходе срабатывания отдельных элементов в ИМС также могут возникнуть значительные импульсные токи i~, и если ЭПС фильтрующего конденсатора будет недостаточно мало, шунтирование вторичных помех окажется неэффективным. В этом случае помеховые сигналы от ИМС смогут проникнуть на другие узлы, подключенные к общему ИИП, и вызвать отказ в работе прибора в целом. Поэтому в ответственных случаях проектирования конструктор должен осознанно выбирать фильтрующий конденсатор таким, чтобы он надежно подавлял пульсации тока как со стороны ИИП, так и со стороны нагрузки.

Оценка влияния температуры корпуса на основные параметры конденсатора

В таблице приведены значения максимально допустимых пульсаций тока в отобранных конденсаторах, составляющие 0,4 А для алюминиевого с жидким электролитом, 0,84 А для низкоимпедансного и 5 А для твердотельного полимерного конденсатора. Здесь фигурирует эффективное значение тока. Обращает на себя внимание значительное различие данного показателя для разнотипных конденсаторов, примерно одинаковых по габаритам. И вполне обоснованно можно предположить, что в данном случае главную роль играют не габариты, а эквивалентное последовательное сопротивление, столь разнящееся в зависимости от типа конденсатора и его емкости.

Рис. 5. Температурная зависимость корректирующего коэффициента для допустимых пульсаций тока

Если в основе ограничения напряжения на конденсаторе, содержащего пульсации, лежит опасность электрического пробоя тонкой диэлектрической окисной пленки, о чем говорилось ранее, то при ограничении пульсаций тока учитывают другой критерий, связанный с тепловым разрушением. Об отрицательном влиянии на долговечность конденсатора повышенной рабочей температуры мы поговорим несколько позже. Сейчас же лишь поясним, как учитывают и нормируют нагрев конденсатора пульсациями тока.

Известно, что при прохождении тока I через резистор сопротивлением R на нем выделяется электрическая мощность P, измеряемая в ваттах. Данное соотношение справедливо и по отношению к конденсатору, если учесть, что в качестве тока подставляют эффективное значение пульсаций тока в амперах, а эквивалентное последовательное сопротивление – в омах (чтобы мощность измерялась в ваттах), а не миллиомах, как ранее. Выделяемая на конденсаторе мощность пульсаций приводит к возрастанию температуры корпуса на ΔT градусов, которую определяют [2] по формуле:

ΔT= I2R/AH

где А– эффективная охлаждающая поверхность конденсатора, зависящая от его типоразмера, см 2; Н– коэффициент теплового излучения, численно равный примерно 1,5…2 мВт/см2 · °С. Как можно заключить, градиент температуры в прилежащем к конденсатору пространстве прямо пропорционален значению ЭПС и возведенному в квадрат эффективному значению пульсаций тока и обратно пропорционален эффективной охлаждающей поверхности конденсатора.

Рис. 6. Температурная зависимость корректирующего коэффициента для допустимого рабочего напряжения

Принято считать, что условия эксплуатации конденсатора вполне приемлемы, если разница температуры корпуса и окружающей среды не превышает 5 °С. Именно из этих соображений рассчитывают максимальное значение пульсаций тока, приведенное в таблице. Однако вполне понятно, что условия рассеяния тепла при окружающей температуре 25 и 85 °С несколько отличаются. Поэтому для учета влияния максимально допустимых пульсаций тока на нагрев конденсатора вводят дополнительный поправочный коэффициент, графическая зависимость которого от температуры представлена на рис. 5.

Предположим, несколько примененных на выходе ИИП фильтрующих конденсаторов емкостью 100 мкФ и предельным рабочим напряжением 10 В должны рассеять пульсации тока с эффективным значением 3000 мА. Температура внутри корпуса ИИП составляет 95 °С. Поскольку для полимерного конденсатора допустимые пульсации тока составляют 2320 мА, с учетом поправочного коэффициента это значение, как показано на рисунке, при повышенной температуре не изменится. Следовательно, два полимерных конденсатора с большим запасом обеспечат требуемую надежность ИИП. В случае применения аналогичных танталовых конденсаторов учитываем, что они при комнатной температуре способны рассеять пульсации тока 1149 мА, и при температуре 95 °С следует учитывать температурный коэффициент 0,9. В результате допустимые пульсации тока для них составят 1034 мА, и для нейтрализации пульсаций 3000 мА потребуется как минимум три танталовых конденсатора, что заведомо невыгодно как с надежностной, так и экономической точки зрения. Стоимость танталовых конденсаторов может быть в несколько раз больше, чем у полимерных аналогов.

Рис. 7. Температурная зависимость относительного изменения емкости

Поправочный температурный коэффициент следует также учитывать при выборе максимально допустимого рабочего напряжения конденсатора, для чего служит диаграмма на рис. 6. Если, например, для питания некоторого устройства потребуется применить ИИП с выходным напряжением 10 В в условиях окружающей температуры 95 °С, в та- ком случае без малейшего ущерба для надежности могут быть применены твердотельные полимерные конденсаторы с предельно допустимым рабочим напряжением 10 В, и ни в коем случае – танталовые, у которых поправочный температурный коэффициент при заданной температуре 95 °С равен 0,92, то есть допустимое напряжение снизится до значения 10•0,92=9,2 В. Если предельное рабочее напряжение для танталовых конденсаторов при температуре 85 °С выбрать равным 16 В, то при 95 °С допустимое напряжение составит 16•0,92=14,72 В, что вполне удовлетворяет условиям эксперимента. Однако здесь не учитывается термостабильность танталового конденсатора, о чем будет пояснено далее, поэтому в жестких условиях оправданным оказывается применение только полимерных конденсаторов.

Изменение температуры корпуса приводит также к изменению номинального значения емкости алюминиевых конденсаторов с жидким электролитом, и почти не оказывает никакого влияния на низкоимпедансный и твердотельный полимерный конденсатор, как это иллюстрирует рис. 7 для конденсаторов емкостью 15 мкФ на частоте 100 кГц. Даже при температуре –30 °С алюминиевый конденсатор уменьшает свою емкость на 25%, что делает невозможным его применение в условиях отрицательных температур. Низкоимпедансный конденсатор по термостабильности номинальной емкости незначительно превосходит твердотельный полимерный, но выбор последнего более предпочтителен, так как он намного превосходит низкоимпедансный по термостабильности ЭПС, о чем наглядно свидетельствует рис. 8. На рисунке приведены диаграммы изменения ЭПС трех конденсаторов емкостью 15 мкФ на частоте 100 кГц. При снижении температуры корпуса от 25 до –20 °С ЭПС алюминиевого конденсатора с жидким электролитом изменяется в интервале 1,5…7 Ом (увеличивается в 4,7 раза), низкоимпедансного 0,68…0,9 Ом (увеличивается на 32%), у твердотельного полимерного не изменяется и составляет 18 мОм.

Рис. 8. Температурная зависимость эквивалентного последовательного сопротивления

Теперь обратимся к рис. 3, и повторим измерения с твердотельным полимерным конденсатором емкостью 470 мкФ и предельным рабочим напряжением 16 В. Результат данного измерения повторяет полученный ранее (рис. 4б). Подчеркнем, что данные измерения проведены при комнатной температуре 25 °С. На следующем этапе исследований за счет внешнего охлаждения снизим температуру конденсатора до –20 °С, и отметим, что при этом размах пульсаций остается прежним. Попытаемся вместо полимерного конденсатора применить три алюминиевых конденсатора с жидким электролитом емкостью 470 мкФ, соединенных параллельно. При комнатной температуре пульсации напряжения иллюстрирует рис. 9а. Снова охладим конденсаторы (рис. 9б), и, как видим, размах пульсаций возрастает более чем в 2 раза. На основании проведенных измерений можно сделать вывод: применение вместо одного полимерного нескольких конденсаторов с жидким электролитом позволяет получить соизмеримо малые пульсации напряжения, однако при отрицательных температурах они недопустимо возрастают за счет изменения емкости и ЭПС последних, что исключает их использование в ответственных проектах.

Рис. 9. Влияние температуры на пульсации напряжения в конденсаторе с жидким электролитом

Рассмотренный выше подробный учет влияния температуры на параметры конденсаторов подтверждает, что наиболее термостабильным среди них является твердотельный полимерный. Однако при этом влияние частоты затрагивалось лишь косвенно, поэтому более подробно остановимся на частотной стабильности параметров.

Влияние частоты на параметры конденсаторов

На рис. 3 представлена общепринятая схема замещения конденсатора, включающая в себя электрическую емкость, ЭПС и ЭПИ. Потребность реального учета ЭПС и ЭПИ в конденсаторах возникла после того, как схемотехническое построение источников питания (ИП) как в промышленной, так и бытовой электронике претерпело качественный скачок. Используемые ранее низкочастотные ИП с трансформаторами, работающими на частоте 50 Гц, за какое-то десятилетие почти повсеместно были вытеснены ИИП благодаря их более совершенным массогабаритным показателям и более высокому КПД. Однако при этом принцип импульсного преобразования энергии на частотах в десятки килогерц предполагал, что рабочие частоты фильтрующих конденсаторов должны существенно возрасти, поскольку спектральные составляющие таких коммутирующих импульсов размещаются в диапазоне сотен килогерц – единиц мегагерц.

Для этого потребовалось учитывать полное сопротивление конденсатора Z, характер изменения которого с частотой f определяют емкостная составляющая X_C=1/2πfC и индуктивная X_L=2πfL, как это изображено на рис. 10. Поскольку емкостное сопротивление конденсатора обратно пропорционально частоте, с ростом частоты оно уменьшается.

Индуктивное, прямо пропорциональное частоте, наоборот – возрастает. Существует также некоторая резонансная частота fрез, на которой емкостная составляющая сопротивления по модулю уравнивается с индуктивной. Явлением резонанса обусловлен характер изменения модуля полного сопротивления, включающего в себя геометрическую сумму всех компонентов – активного R=ЭПС и реактивных X_L, X_C:

Геометрическое суммирование можно выполнить на рисунке сложением отдельных графических компонентов и убедиться, что модуль полного сопротивления вначале монотонно уменьшается, затем стабилизируется на уровне, близком к эквивалентному последовательному сопротивлению, после чего начинает расти.

Рис. 10. Качественная характеристика частотной зависимости полного сопротивления конденсатора

Подставив в вышеприведенную формулу параметры сравниваемых низкоимпедансного и полимерного конденсаторов, можно получить диаграмму изменения модуля их полного сопротивления, приведенную на рис. 11. Но это, если можно так выразиться, «теоретический продукт», не учитывающий, что емкость конденсаторов с изменением частоты отнюдь не стабильна. На практике эта зависимость весьма сильная, особенно для танталового конденсатора, как это иллюстрирует рис. 12. Алюминиевые конденсаторы с жидким электролитом, уступающие танталовым по своим параметрам, рассматривать в данном аспекте не имеет смысла. Сравнивая графики для полимерных и танталовых конденсаторов, видим, что на частоте 1 кГц емкость танталового конденсатора снижается почти на 13%, на 10 кГц – на 27%, и когда частота достигает 100 кГц – уменьшается в 2 раза! Можно ли такой конденсатор применять в ответственных проектах? Ответ вполне ожидаемый.

Рис. 11. Влияние температуры на полное сопротивление танталового и полимерного конденсатора

При тех же условиях твердотельный полимерный конденсатор свою емкость почти не меняет и имеет неоспоримое преимущество перед аналогами как по частотной стабильности своих параметров, так и температурной, о чем шла речь в предыдущем разделе статьи. Но при этом никак не был затронут вопрос о влиянии температуры на долговечность конденсаторов. Рассмотрим его особо.

Влияние температуры на долговечность конденсаторов

Рис. 12. Частотная зависимость емкости танталового и полимерного конденсатора

Как установлено многолетними исследованиями, на долговечность оксидных конденсаторов определяющее влияние оказывает температура корпуса, которая зависит как от температуры окружающего воздуха (внешней теплоты), так и теплоты, порождаемой внутри конденсатора (внутренней теплоты). Внешняя теплота вызывает ускоренную деградацию образующих конденсатор элементов (рис. 1) – резинового уплотнительного диска, электролита, алюминиевых обкладок, а также испарение электролита, как упоминалось ранее. Эти разрушительные процессы ускоряются внутренней теплотой, основным источником которой является подробно рассмотренное в предыдущем разделе рассеяние на ЭПС конденсатора пульсаций тока. Именно так создается некий порочный круг отрицательных, взаимно ускоряющих друг друга процессов: тепло порождает ухудшение параметров конденсатора, ухудшение параметров приводит к возрастанию температуры конденсатора.

Таблица 2. Зависимость долговечности конденсаторов от рабочей температуры и пульсаций тока

Скорость протекания деградационных процессов в твердотельном полимерном конденсаторе гораздо меньше, чем в конденсаторах с жидким электролитом, поскольку стойкость полимера несравненно выше. Выполним расчет долговечности конденсаторов в зависимости от условий эксплуатации с помощью табличного процессора Excel на основе вспомогательных материалов от специалистов фирмы TEAPO. Отталкиваясь от максимально допустимой рабочей температуры 85°С для алюминиевых конденсаторов с жидким электролитом и 105 °С для твердотельных полимерных, будем в расчетах понижать рабочую температуру ступенями по 10 °С, одновременно изменяя пульсации рабочего тока на уровне 25%, 50%, 75% и 100% от максимально допустимого значения. Результаты расчета представлены в таблице 2. Анализируя полученные данные, можно убедиться в несомненном преимуществе твердотельных полимерных конденсаторов, поскольку при любых условиях их долговечность оказывается в 3…6 раз выше по сравнению с конденсаторами на основе жидкого электролита. Да и сами исходные условия для полимерных конденсаторов несопоставимо тяжелее. Например, максимально жесткий режим у конденсаторов с жидким электролитом соответствует температуре 85 °С и пульсациям тока 0,4 А, а у полимерных – 105 °С и 5 А. Аналогичный вывод можно получить при анализе диаграмм, размещенных на рис. 13. Здесь учитывают необратимое уменьшение емкости конденсатора в процессе эксплуатации и считают, что конденсатор подлежит замене при снижении емкости более допустимых техническими условиями (ТУ) пределов – 10 или 20%.

Таблица 3. Твердотельные полимерные конденсаторы фирмы ТЕАРО

Рис. 13. Температурная зависимость долговечности танталового и полимерного конденсатора

Подводя итог проведенному сравнительному анализу параметров трех различающихся по технологии изготовления типов конденсаторов, можно сделать вывод о несомненном преимуществе параметров полимерного конденсатора серии CG. Компания TEAPO производит также множество других серий полимерных конденсаторов, но в рамках одной статьи подробно их осветить просто невозможно, поэтому ограничимся лишь общей характеристикой.

Обзор полимерных конденсаторов фирмы ТЕАРО

Полную номенклатуру конденсаторов, производимых фирмой ТЕАРО, и подробную характеристику параметров можно почерпнуть из источника [4]. Вкратце познакомимся лишь с твердотельными полимерными, представленными в таблице 3.

Рис. 14. Габаритные размеры полимерных конденсаторов серии CG

Пользуясь приведенными в таблице данными, конструктор в соответствии с техническим заданием на прорабатываемый проект сможет выбрать такой типономинал твердотельного полимерного конденсатора, который позволит без труда достичь требуемых технических параметров устройства. Данные по ЭПС для конкретного конденсатора представляют собой некоторое значение в интервале, показанном в таблице, причем, как это пояснялось ранее, с уменьшением емкости выбранного конденсатора его ЭПС возрастает, и наоборот.

Рис. 15. Маркировка полимерных конденсаторов

Габаритные размеры твердотельных полимерных конденсаторов также сильно разнятся в зависимости от серии, емкости и максимально допустимого рабочего напряжения. Приведем данные лишь для используемых нами в испытании конденсаторов серии CG (рис. 14). Здесь диаметр корпуса D может принимать значения от 4 до 10 мм, диаметр выводов d – 0,45…0,6 мм, высота корпуса H – 5,4…12,5 мм, межвыводное расстояние P – 1,5…5±0,5 мм. Для остальных типономиналов требуемые характеристики без труда можно найти в [4].

Маркировка конденсаторов производится на торцевой стороне корпуса так, как это показано на рис. 15.

Заключение

Стремительное развитие рынка электронной техники в настоящее время ускоряется благодаря зарождению и становлению все новых и новых прикладных цифровых и интернет-технологий. Производители в сегменте инновационных приборов и оборудования, стремясь обеспечить себе конкурентные преимущества на рынке за счет безупречной надежности своих продуктов, вынуждены применять комплектующие компоненты с высочайшими техническими параметрами. Также одним из определяющих критериев выбора элементной базы служит репутация ее поставщика. Удачным примером производителя с мировым именем, который одновременно с постоянным высоконаучным обеспечением своего производства руководствуется грамотным менеджментом в области ценовой политики реализуемых на рынке пассивных элементов, заслуженно следует признать компанию Teapo Electronic Corporation.

Данная фирма осуществляет прямые поставки своей продукции более чем четыремстам ведущим производителям компьютерной техники и телекоммуникационного оборудования, блоков питания и бытовой электронной техники, среди которых можно назвать всемирно известные компании LiteOn, Dell, Asus, Gigabyte, Elitegroup, Motorola, Hewlett Packard и многие другие.

Приведенная аргументация стратегии выбора элементной базы наряду с широкой технической поддержкой своей продукции, осуществляемой компанией Teapo Electronic Corporation, для любого конструктора, выбирающего в своей практической деятельности полимерные конденсаторы от данного производителя, служит убедительной гарантией того, что разработанный им прибор не ухудшит технические показатели в течение всего расчетного срока службы.

Дополнительную информацию о продукции Teapo Electronic Corporation можно получить у официального дистрибьютора в России и Украине – компании PT Electronics, [email protected].

Литература

1. http://www.teapo.com.tw

2. https://ptelectronics.ru/wp-content/uploads/Teapo_polymer_cap_2014.ppt

3. Introduction of Life Calculation Formula — https://ptelectronics.ru/wp-content /uploads/20140108 _ Alum_ E- CAP_ Life _Calculation_Formula_Intro.ppt

4. Full Page Catalog www.teapo.com/WebSiteFile/Download/Catalog.pdf

Конденсатор AVX TCO – высокотемпературный полимерный конденсатор для автомобильной отрасли

AVX предлагает широкий ассортимент автомобильных твердотельных электролитических конденсаторов в нескольких семействах продуктов. Каждое из этих решений обладает уникальными характеристиками, которые наилучшим образом соответствуют конкретным требованиям для многих приложений автомобильного применения.

Высокотемпературные полимерные SMD конденсаторы AVX серии TCO типоразмера D, соответствующие требованиям стандарта AEC-Q200, способны работать при температуре до 150 °C и непрерывно работать при этой температуре при напряжении, составляющем 0.5 от номинального напряжения. Конденсаторы серии TCO — это надежное решение для работы в широком диапазоне высокотемпературных автомобильных и промышленных применений.

Серия TCO обеспечивает надежность конструкции блоков автомобильной электроники и отвечает требованиям стандарта AEC-Q200. Диапазон рабочих температур от -55 до + 150 °C. Тестирование при 85 °C / 85% относительной влажности и приложенном номинальном напряжении. Базовая надежность составляет 1% на 1000 часов работы при 85 °C и приложенном номинальном напряжении с уровнем достоверности 60%.

Серия TCO производится на заводе, сертифицированном по IATF 16949.

Характеристики:

Конденсатор с катодом из проводящего полимера
Надежный дизайн для автомобильного применения
Соответствует требованиям AEC-Q200
Диапазон рабочих температур от -55 до + 150 ° C
Тестирование при 85 °C / 85% относительной влажности и приложенном номинальном напряжении
Базовая надежность составляет 1% на 1000 часов работы при 85 °C и приложенном номинальном напряжении с уровнем достоверности 60%
Ток утечки 0.1 CV

Применение:

Автомобильная электроника (узлы под капотом, блоки управления оборудованием салона автомобиля, информационно-развлекательная система, комфорт и т. д.)
DC/DC преобразователи
Телекоммуникации
Промышленная электроника и электроника специального назначения

Технические характеристики

Запросить более подробную информацию

Алюминиевый электролитический конденсатор по сравнению с алюминиево-полимерным конденсатором и как правильно использовать его преимущества

1. Общие сведения о полимерных электролитических конденсаторах

Алюминиевый полимерный конденсатор (также называемый полимерными электролитическими конденсаторами или, сокращенно, полимерными электролитическими конденсаторами) – это разновидность электролитических конденсаторов. Особенностью этих типов конденсаторов является то, что вместо жидкого электролита используется проводящий полимер. Для этого требуется специальный этап обработки, который выполняется во время производства.В этой химической реакции, так называемой полимеризации, при нагревании еще жидкий мономер, который был пропитан вместо электролита в разделительной бумаге, сшивается с твердым полимером. Этот процесс обычно выполняется при температуре около 100 ° C. После завершения полимер затвердевает на неопределенный срок. Различные комбинации, которые возможны сегодня для изготовления электролитических конденсаторов с точки зрения электродов и свойств электролита, показаны на рис. 1.

Рис.1: Возможности конструкции электролитических конденсаторов

Кроме того, существует возможность гибридной конструкции электролитических конденсаторов. Это комбинация влажного электролита и твердого полимера. Алюминиевые электролитические и алюминиево-полимерные конденсаторы обладают очень хорошими характеристиками против смещения под действием напряжения и температуры. Кроме того, алюминиево-полимерные конденсаторы обладают очень хорошими характеристиками старения. По сравнению с керамическими конденсаторами полимерные электролитические конденсаторы имеют значительные преимущества, особенно их характеристики смещения постоянного тока.Кроме того, использование полимерных конденсаторов становится интересным при увеличении емкости при сохранении стоимости. Специальный процесс проектирования также может быть использован для значительного уменьшения паразитных эффектов (особенно здесь ESL). Это означает, что приложения способны выдерживать высокие пульсации тока, иметь низкие паразитные индуктивности, высокую надежность и очень хорошие температурные характеристики. Эквивалентная схема конденсатора показана на рис. 2. Следует отметить, что полимерные электролитические конденсаторы имеют повышенный ток утечки по сравнению с обычными алюминиевыми электролитическими конденсаторами и поэтому обычно не подходят для небольших портативных аккумуляторных батарей.

Рис.2: Эквивалентная принципиальная схема реального конденсатора

Высокая надежность подтверждается значительно более длительным сроком службы полимерных электролитических конденсаторов. Однако, когда дело доходит до высокой вибрации, следует учитывать особые обстоятельства применения, поскольку алюминиево-полимерные конденсаторы могут быть здесь не оптимальным выбором.Это связано с тем, что твердый полимер не может поглощать вибрации так же хорошо, как жидкий электролит. Однако следует учитывать, что с точки зрения объема при определенной емкости и напряжении обычный электролитический конденсатор все же имеет преимущества. В Würth Elektronik eiSos для алюминиево-полимерных конденсаторов значения емкости находятся в диапазоне от 10 мкФ до 2 мФ с диапазоном напряжения от 6,3 В до 100 В в самых разных конструкциях. Благодаря их превосходным электрическим свойствам возможности использования полимерных электролитических конденсаторов очень разнообразны: от традиционных решений для резервного копирования напряжений, буферизации питающих напряжений от ИС, обхода или развязки сигналов, применения фильтров до сглаживания напряжения в приложениях импульсных регуляторов.В этом техническом документе обсуждается использование алюминиево-полимерных конденсаторов в области фильтрации и сглаживания напряжения.

2. Понижающий преобразователь – общие настройки

Для демонстрации положительных эффектов полимерного электролитического конденсатора используется понижающий преобразователь. Входное напряжение составляет 12 В, а выходное напряжение установлено на 5 В. Нагрузка представляет собой чисто омическую нагрузку 5 Ом. В результате через резистор протекает ток величиной 1 А. Эта установка служит основой для выяснения характеристик полимерных электролитических конденсаторов.Конструкция используется как для измерения ЭМС, так и для измерения пульсаций напряжения на выходе с всегда одинаковой нагрузкой. С точки зрения ЭМС понижающий преобразователь гораздо более важен на входе. Это связано с прерывистым потреблением тока из-за быстрых процессов переключения полупроводников. В результате такой топологии на выходе уже имеется «LC-фильтр», который интегрирует прерывистый ток на стороне высокого напряжения (см. Рис. 3).

Рис.3: Принцип понижающего преобразователя

Конструкция понижающего преобразователя основывалась на технических характеристиках, содержащихся в техническом паспорте, и была разработана с использованием значений по умолчанию для катушки и конденсаторов. Значения индуктивности катушки и емкости входных и выходных конденсаторов были проверены по паспорту производителя и его программному обеспечению для моделирования. Это было особенно важно при использовании только одного алюминиевого электролитического конденсатора.Из-за очень высокого значения ESR стабильность регулятора была нарушена. Чтобы противодействовать этому эффекту, к контуру обратной связи был дополнительно присоединен конденсатор. Эта дополнительная емкость обеспечивает стабильность даже при высоких значениях ESR. На рис. 4 показана принципиальная схема понижающего преобразователя, а на рис. 5 – соответствующая компоновка.

Рис. 4: Схема понижающего преобразователя

Компоновка состоит из двух слоев, каждый с полными медными поверхностями на верхней и нижней сторонах с заземлением.Сама компоновка все еще могла быть улучшена в различных местах. Прежде всего, соединение компонентов с грунтовым слоем все еще нуждается в оптимизации для достижения лучшего эффекта фильтрации. При измерении выходного конденсатора ясно видно, что высокая паразитная индуктивность вызывает пики напряжения на выходном сигнале.

Рис.5: Компоновка понижающего преобразователя

3.Измерение ЭМС

Измерения проводились в соответствии со стандартом CISPR 32 (который заменяет CISPR 22 и 15) в защищенной от радиочастотного излучения камере с соответствующим подключением к поверхности кабины, см. Рис. 6. Тестовый приемник представлял собой R&S ESRP 3. а в качестве сетевого моделирования было доступно двухпроводное моделирование V-net ENV216. Во время измерения, на первом этапе, дополнительные входные фильтры на макете были распределены; только в последнем измерении был установлен Т-фильтр с отдельной катушкой.Этот фильтр был построен в соответствии со спецификациями в таблице данных.

Рис.6: Настройка измерения ЭМС в соответствии с CISPR 35

Для первого измерения использовался алюминиевый электролитический конденсатор WCAP-ASLL 865060343004 для входного конденсатора C1 ( RED EXPERT : http://we-online.com/re/46R2lMfx).Электрические свойства конденсатора следующие: емкость 47 мкФ, номинальное напряжение 16 В с ESR 411 мОм и ESL 19 нГн. Соответствующий результат измерения показан на рис. 7.

Рис.7: Первое измерение ЭМС с алюминиевым электролитическим конденсатором в качестве C1

Видно, что предельные значения CISPR 32 класса B явно превышены.Обнаруживаются уровни шума до 100 дБмкВ. Но откуда берутся эти мешающие сигналы? Конденсатор как реальный компонент имеет паразитные эффекты, в частности, ESR вместе с паразитными эффектами схемы (индуктивность выводов) создают высокочастотное падение напряжения, которое может быть обнаружено путем измерения. Это схематически показано на рис. 8.

Рис. 8: Схематическое изображение причины сбоев

В качестве первого подхода к достижению приемлемых уровней выбросов и сохранению ниже предельных значений можно использовать алюминиево-полимерный конденсатор.Электрические свойства с точки зрения емкости и номинального напряжения алюминиево-полимерного конденсатора такие же, как и у алюминиевого электролитического конденсатора. Конструкция также эквивалентна значению емкости 47 мкФ, а конденсатор соответствует оригинальной схеме посадки. В качестве алюминиево-полимерного конденсатора использовался WCAP-PSLP 875105344006 ( RED EXPERT : http://we-online.com/re/48TxCoJe) с емкостью 47 мкФ, номинальным напряжением 16 В и ESR 20,7. мОм и ESL 3.9 нГн. Из-за очень низких значений ESR и ESL достигается следующее измерение интерференционного спектра, которое можно увидеть на рис. 9.

Рис.9: Измерение ЭМС с алюминиево-полимерным конденсатором в качестве входного конденсатора

Хорошо видно, что за счет замены только одного компонента производительность ЭМС была значительно улучшена.Падение напряжения, создаваемое основной частотой и первой гармоникой этой частоты, уменьшается, и, таким образом, создается меньше помех. Однако предел не может быть соблюден, поэтому необходимо установить дополнительные фильтры. Структура входного фильтра была основана на информации в таблице данных. Следовательно, фильтр имеет следующие вносимые потери (в системе 50 Ом), как показано на рис. 10.

Рис.10: Встроенный входной фильтр с показанными характеристиками фильтра

Затем на печатную плату был включен входной фильтр, и было выполнено еще одно измерение. Результат показан на рис. 11, где видно взаимодействие между алюминиево-полимерным конденсатором и входным фильтром.

Рис.11: Измерение ЭМС с входным фильтром и алюминиево-полимерным конденсатором

Комбинация входного фильтра и полимерной электролитической емкости с низким ESR и низким ESL позволяет снизить широкополосный уровень ниже предела класса B. Значения менее 40 дБмкВ (средний и квазипиковый) легко возможны (по сравнению с первое измерение с уровнем около 100 дБмкВ), и поэтому измерение выполнено.

4. Сравнение пульсаций выходного сигнала

Для выходного конденсатора понижающего преобразователя требуется определенная емкость, чтобы поддерживать стабильность контура управления и, следовательно, стабильное выходное напряжение.Если выходное напряжение снижает значение емкости, в худшем случае преобразователь больше не может соответствовать своим характеристикам (например, при изменении нагрузки). Это необходимо учитывать, особенно при работе с керамическим конденсатором класса 2 (например, X7R и X5R). В следующей главе будет рассмотрено влияние результирующей пульсации на выходной сигнал. Первое измерение на рис. 12 показывает результат пульсации на выходе импульсного регулятора, когда используется только один алюминиевый электролитический конденсатор.Используемый конденсатор – WCAP-ASLL 865060343004, тот же, что использовался ранее ( RED EXPERT : http://we-online.com/re/46R2lMfx). Электрические свойства конденсатора следующие: емкость 47 мкФ, номинальное напряжение 16 В с ESR 411 мОм и ESL 19 нГн. Высокое значение ESR приводит к размаху 400 мВ. По крайней мере, это означает пульсацию напряжения 8% при выходном напряжении 5 В.

Рис.12: Остаточная пульсация на выходе понижающего преобразователя, если используется только один алюминиевый электролитический конденсатор

Даже при параллельном подключении двух алюминиевых электролитических конденсаторов одного и того же типа результирующее ESR все еще составляет 205,5 мОм и, следовательно, явно слишком высокое. Еще один аспект, которым не следует пренебрегать, – это пульсации тока через конденсатор. Это приводит к нагреву компонента и приводит к выходу из строя конденсатора. Следовательно, всегда необходимо проверять устойчивость алюминиевых электролитических конденсаторов к токам пульсации.В случае полимерных электролитических конденсаторов из-за низкого ESR нагрев компонента при том же токе пульсаций значительно ниже, и, для сравнения, значительно более высокие токи пульсаций возможны без термической перегрузки компонента. Сравнение ESR алюминиевого электролитического конденсатора и ESR полимерного электролитического конденсатора показано на рис. 13. Измерение остаточной пульсации выходного сигнала с полимерным конденсатором в качестве выходного конденсатора показано на рис.14. В качестве алюминиево-полимерного конденсатора использовался WCAP-PSLP 875105344006 ( RED EXPERT : http://we-online.com/re/48TxCoJe) с емкостью 47 мкФ, номинальным напряжением 16 В и ESR 20,7 мОм и ESL 3,9 нГн.

Рис.13: Сравнение ESR алюминиевого и алюминиево-полимерного конденсатора

Рис.14: Измерение остаточной пульсации при использовании алюминиево-полимерного конденсатора на выходе

Размах измерения теперь составляет всего 50 мВ и, следовательно, находится в приемлемом диапазоне. Пики напряжения, показанные на рис. 14, вызваны паразитной индуктивностью во время переключения. Поскольку никто не будет использовать одиночные алюминиевые полимерные электролиты в реальном применении; желательно разместить MLCC параллельно алюминиево-полимерному конденсатору.Таким образом, паразитные эффекты могут быть минимизированы и достигается очень чистый выходной сигнал, как показано на рисунке 15. В качестве MLCC использовалась керамика X7R с емкостью 4,7 мкФ и номинальным напряжением 16 В ( RED EXPERT : http://we-online.com/re/46R0ibYPluS). Если компоновка печатной платы также будет оптимизирована, ожидается, что размах размаха составит 20 мВ, см. Также рис. 15.

Рис.15: Измерение остаточной пульсации с использованием алюминиево-полимерного конденсатора и MLCC

5. Пожизненное вознаграждение

Срок службы электролитических конденсаторов очень важен в промышленных приложениях и других приложениях, где требуется длительный срок службы. Здесь конденсатор не используется как своего рода предопределенный предел прочности (также называемый запланированным устареванием), как в бытовой электронике, а как прочный и надежный компонент.Срок службы конденсатора зависит от многих факторов применения. Важным фактором является температура или, скорее, тепловая нагрузка, поскольку она ответственна за то, что внутренние структуры со временем стареют, а электрические свойства ухудшаются. Это приводит к увеличению тока утечки, увеличению ESR, что, в свою очередь, приводит к дальнейшему повышению температуры. Причина повышения температуры – потери мощности, создаваемые ESR. Если эти пределы не превышаются, возможны большие ожидаемые сроки службы, когда внутренняя температурная нагрузка компонента находится в более низком диапазоне.Здесь приводится сравнение срока службы алюминиевых электролитических и алюминиево-полимерных конденсаторов в зависимости от температурной нагрузки. В основе этого рассмотрения лежат две формулы. В случае жидкостных электролитических конденсаторов ожидаемый срок службы удваивается, если температура компонента снижается на 10 ° C (2). Срок службы полимерных электролитических конденсаторов увеличивается в десять раз при снижении температуры компонента на 20 ° C (1).

Формула для алюминиево-полимерных конденсаторов:

Формула для алюминиевых электролитических конденсаторов:

Чтобы проиллюстрировать это, рассчитанные значения срока службы показаны в таблице 1 для некоторых примерных значений температуры.Здесь максимальная заданная температура компонентов используется для сравнения алюминиевых электролитических и алюминиево-полимерных конденсаторов.

Таблица 1: Обзор срока службы при различных температурах окружающей среды

Таблица разделена на четыре столбца. Температура нанесения определяется в формулах (1) и (2) как температура окружающей среды T _a.Определение часа при 105 ° C в двух следующих столбцах для алюминиевого полимера и алюминиевого электролитического конденсатора – это номинальный срок службы компонента L _nom. Это связано с максимальной заданной температурой компонента и определяется как T ₀. Остальные часы в таблице – это рассчитанные сроки службы L _x с использованием формул (1) и (2). Расчетный коэффициент в последнем столбце – это соотношение между расчетным сроком службы алюминиевых электролитических и алюминиево-полимерных конденсаторов.Расчетный срок службы алюминиево-полимерного конденсатора составляет 200 000 часов при температуре окружающей среды 65 ° C. Это означает теоретический срок службы 22 года. Гарантировать такой срок службы невозможно. Типичный максимальный гарантированный срок службы варьируется для разных поставщиков и составляет от 13 до 15 лет.

Кроме того, в этой таблице вы можете четко увидеть, при каких температурах окружающей среды алюминиево-полимерные конденсаторы имеют преимущество в сроке службы. Если заданная температура компонентов для алюминиево-электролитических и алюминиево-полимерных конденсаторов одинакова (например, 2000 часов при 105 ° C), можно видеть, что при 95 ° C полимерный электролитический конденсатор имеет более длительный срок службы.Только в случае алюминиевых электролитических конденсаторов с длительным заданным сроком службы при максимальной заданной температуре компонента (например, 5000 ч при 105 ° C) точка пересечения будет выше, но точка пересечения будет всегда (см. Рис. 16). Указанные на этой диаграмме часы всегда являются номинальным сроком службы компонента при данной температуре. Помимо этого преимущества, конечно, необходимо сравнивать другие параметры конденсаторов. Может случиться так, что в специальном приложении ожидаемый срок службы такой же, но более высокие значения ESR и ESL имеют решающее значение для приложения и говорят в пользу алюминиево-полимерного конденсатора.

Рис. 16. Обзор ожидаемого срока службы алюминиевых и алюминиево-полимерных конденсаторов

Алюминиевые полимерные конденсаторы благодаря своей конструкции имеют значительные преимущества для электронных приложений. Низкие значения ESR и ESL в дополнение к очень высокому ожидаемому сроку службы делают эту технологию чрезвычайно интересной для множества различных приложений.Таким образом, возможное использование следует рассматривать на основе информации, представленной в этой Белой книге. Это может улучшить поведение дизайна и, в конечном итоге, повысить производительность приложения.

Найдите эту статью в формате pdf ниже!

ВАЖНОЕ ПРИМЕЧАНИЕ

Примечание по применению основано на наших знаниях и опыте в отношении типовых требований в этих областях. Он служит общим руководством и не должен рассматриваться как обязательство компании Würth Elektronik eiSos GmbH & Co.КГ. Информация в примечаниях к применению может быть изменена без предварительного уведомления. Этот документ и его части не должны воспроизводиться или копироваться без письменного разрешения, а его содержимое не должно передаваться третьим лицам или использоваться для каких-либо несанкционированных целей.

Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG и ее дочерние и аффилированные компании (WE) не несут ответственности за помощь в применении любого рода. Клиенты могут использовать помощь и рекомендации по продуктам WE для своих приложений и дизайна.Ответственность за применимость и использование продуктов WE в конкретном дизайне клиента всегда находится исключительно в компетенции клиента. В связи с этим заказчик должен оценить и исследовать, где это необходимо, и решить, является ли устройство с конкретными характеристиками продукта, описанными в спецификации продукта, действительным и подходящим для соответствующего приложения клиента или нет.

Технические характеристики указаны в актуальном техническом описании продукции.Поэтому клиенты должны использовать листы данных и предупреждены о необходимости проверки их актуальности. Актуальные спецификации можно скачать на сайте www.we-online.com. Покупатели должны строго соблюдать все примечания, предостережения и предупреждения для конкретных продуктов. МЫ оставляем за собой право вносить исправления, модификации, улучшения, улучшения и другие изменения в свои продукты и услуги.

МЫ НЕ ГАРАНТИРУЕМ И НЕ УТВЕРЖДАЕМ, ЧТО ЛЮБАЯ ЛИЦЕНЗИЯ, ЯВНАЯ ИЛИ ПОДРАЗУМЕВАЕМАЯ, ПРЕДОСТАВЛЯЕТСЯ НА ПАТЕНТНЫЕ ПРАВА, АВТОРСКИЕ ПРАВА, ПРАВА НА РАБОТУ МАСКИ ИЛИ ДРУГИЕ ПРАВА НА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНУЮ СОБСТВЕННОСТЬ В ОТНОШЕНИИ ЛЮБОЙ КОМБИНАЦИИ, УСЛУГ ИЛИ ПРОДУКТОВ ИЛИ ПРОДУКЦИИ ИСПОЛЬЗОВАЛ.ОПУБЛИКОВАННАЯ НАМИ ИНФОРМАЦИЯ ОТНОСИТЕЛЬНО ПРОДУКТОВ ИЛИ УСЛУГ СТОРОННИХ СТОРОН НЕ ЯВЛЯЕТСЯ МЫ ЛИЦЕНЗИЕЙ НА ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТАКИХ ПРОДУКТОВ ИЛИ УСЛУГ, ИЛИ ГАРАНТИЕЙ ИЛИ ИХ ПОДТВЕРЖДЕНИЕМ.

Продукты

WE не разрешены к использованию в приложениях, критичных к безопасности, или там, где отказ продукта может привести к серьезным травмам или смерти. Более того, продукты WE не предназначены и не предназначены для использования в таких областях, как военная, аэрокосмическая, авиация, ядерный контроль, подводные лодки, транспорт (управление автомобилем, управление поездом, управление судами), транспортный сигнал, предотвращение стихийных бедствий, медицина, сеть общественной информации и т. Д. .Заказчики должны проинформировать МЫ о намерении такого использования до стадии разработки. В определенных клиентских приложениях, требующих очень высокого уровня безопасности и в которых неисправность или отказ электронного компонента может поставить под угрозу жизнь или здоровье человека, клиенты должны убедиться, что у них есть все необходимые знания в области безопасности и нормативных требований к их приложениям. Клиенты признают и соглашаются с тем, что они несут исключительную ответственность за все юридические, нормативные и связанные с безопасностью требования в отношении своих продуктов и любое использование продуктов WE в таких критически важных для безопасности приложениях, независимо от любой информации, связанной с приложениями, или поддержки, которые могут быть предоставлены WE.ЗАКАЗЧИКИ ОБЕСПЕЧИВАЮТ ВОЗМЕЩЕНИЕ ЛЮБЫХ УБЫТКОВ, ВОЗНИКАЮЩИХ В РЕЗУЛЬТАТЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОДУКТОВ НАМ В ТАКИХ ЧЕЛОВЕЧЕСКИХ ПРИМЕНЕНИЯХ.

ПОЛЕЗНЫЕ ССЫЛКИ

Примечания по применению:

http://www.we-online.com/app-notes

КРАСНЫЙ EXPERT Инструмент для проектирования:

http://www.we-online.com/redexpert

Ящик для инструментов:

http://www.we-online.com/toolbox

Каталог продукции:

http: // каталог.we-online.de/en/

КОНТАКТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG

Max-Eyth-Str. 1, 74638 Вальденбург, Германия

Тел .: +49 (0) 7942/945 – 0

Эл. Почта: [email protected]

Интернет: http://www.we-online.com

Полимерный конденсатор

| Типы | Конденсаторная направляющая

Что такое полимерные конденсаторы?

Полимерные конденсаторы – это конденсаторы, в которых в качестве электролита используются проводящие полимеры.Они используют твердые полимерные электролиты вместо жидких или гелевых электролитов, которые встречаются в обычных электролитических конденсаторах. Использование твердого электролита полностью исключает высыхание электролита. Сушка электролита – один из факторов, ограничивающих срок службы обычных электролитических конденсаторов. Существует несколько типов полимерных конденсаторов, в том числе алюминиевые полимерные конденсаторы, полимеризованные органические полупроводники и конденсаторы из проводящего полимера.

В большинстве случаев полимерные конденсаторы могут использоваться в качестве прямой замены электролитических конденсаторов, если не превышается максимальное номинальное напряжение.Максимальное номинальное напряжение твердотельных полимерных конденсаторов ниже, чем максимальное напряжение классических электролитических конденсаторов: обычно до 35 вольт, хотя некоторые полимерные конденсаторы изготавливаются с максимальным рабочим напряжением до 100 вольт постоянного тока.

Полимерные конденсаторы

обладают рядом качеств, превосходящих обычные электролитические конденсаторы: более длительный срок службы, более высокая максимальная рабочая температура, лучшая стабильность, более низкое эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) и гораздо более безопасный режим отказа. Эти качества достигаются за счет более низкого максимального номинального напряжения и более узкого диапазона емкости, а также более высокой стоимости по сравнению с конденсаторами с влажным электролитом.Конденсаторы этого типа не новы: производство началось в 1980-х годах, и с тех пор они используются во многих приложениях, включая материнские платы серверов и карты графических ускорителей компьютеров.

Определение полимерного конденсатора

Полимерный конденсатор – это конденсатор, в котором в качестве электролита используются твердые полимеры. Они обладают рядом превосходных качеств, включая более безопасный режим отказа, меньшие потери и более длительный срок службы, чем у электролитических конденсаторов.

Характеристики

Эквивалентное последовательное сопротивление

По сравнению с обычными электролитическими конденсаторами, полимерные конденсаторы имеют более низкое эквивалентное последовательное сопротивление.Это позволяет полимерным конденсаторам выдерживать более высокие токи пульсаций при нормальной работе. Пульсации тока – это составляющая переменного тока, которая заставляет внутреннее сопротивление конденсатора рассеивать мощность и, таким образом, нагревать конденсатор. ESR полимерных конденсаторов почти постоянно в пределах рабочего диапазона температур, в то время как ESR электролитического конденсатора заметно изменяется с температурой.

Надежность и виды отказов

Использование твердого электролита является основным преимуществом перед электролитическими конденсаторами.В мокром электролитическом конденсаторе перегрев может вызвать испарение электролита. По мере испарения внутри конденсатора повышается давление, и он может лопнуть или даже взорваться. Твердые полимерные конденсаторы не имеют такого риска, и их режим отказа намного безопаснее – конденсатор либо замыкается, либо начинает работать как разомкнутая цепь. Вообще говоря, надежность полимерных конденсаторов намного лучше, чем надежность электролитических конденсаторов.

Срок службы

Помимо большей надежности и более безопасной работы, твердые полимерные конденсаторы имеют более длительный срок службы, поскольку твердый электролит, используемый в их конструкции, не может высохнуть.Конденсаторы этого типа могут работать в течение продолжительных периодов времени при более высоких температурах по сравнению с электролитическими конденсаторами.

Диапазон емкости, номинальное напряжение и поляризация

Полимерные конденсаторы производятся с емкостью от 10 мкФ до 1 мФ. Типичное максимальное номинальное напряжение составляет до 35 В, но есть полимерные конденсаторы с максимальным рабочим напряжением, достигающим 100 В. Как и обычные электролитические конденсаторы, эти полимерные конденсаторы обычно поляризованы.

Конструкция и свойства полимерных конденсаторов

Полимерные конденсаторы изготавливаются путем размещения разделительного листа, содержащего электролит, между двумя алюминиевыми или танталовыми фольгами.Затем сборку прокатывают, чтобы получить цилиндрическую форму. Добавляются электроды, и вся сборка помещается в алюминиевый корпус. Поскольку твердые полимерные конденсаторы не рассматриваются как компоненты, которые могут быть заменены в устройстве, они часто производятся по технологии поверхностного монтажа (SMT). Это позволяет им занимать меньше места на печатной плате за счет того, что их труднее распаивать в случае необходимости замены.

Обычные электролитические конденсаторы имеют вентилируемый кожух или кожух с предварительно зарезанной поверхностью, которая должна разрушаться в случае избыточного давления и безопасно выводить газы, образующиеся внутри кожуха, для предотвращения взрыва в случае перегрева.На полимерных конденсаторах обычно нет таких задиров или отверстий, так как в случае выхода из строя не происходит значительного повышения давления.

Применения для полимерных конденсаторов

Из-за низкого значения ESR полимерные конденсаторы используются в приложениях, допускающих большой ток пульсации. Примером такого применения является переключаемый преобразователь постоянного тока в постоянный. Отличными примерами являются понижающие, повышающие и понижательно-повышающие преобразователи, которые поддерживают относительно постоянное напряжение на конденсаторе, но создают высокий ток пульсации.В таких случаях предпочтительно использовать конденсатор с низким ESR, как для повышения энергоэффективности, так и для повышения безопасности в случаях перегрузки и перегрева.

Твердотельные полимерные конденсаторы можно использовать для сглаживания напряжения от источника питания к чувствительной цепи, уменьшая шум мощности. В таких приложениях они могут легко заменить стандартные электролитические конденсаторы при условии, что рабочее напряжение достаточно низкое.

Их также можно использовать для обхода питания и развязки сигналов, чтобы уменьшить шум сигнала и шум мощности, генерируемый устройством, которые в противном случае передавались бы источнику питания и могли повлиять на другие устройства, подключенные к этому источнику питания.

Полимерные конденсаторы

часто можно найти на материнских платах компьютеров, особенно на платах более высокого качества, таких как материнские платы серверов, где они в значительной степени заменили влажные электролитические конденсаторы.

Полимер | Конденсаторы | Vishay

Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, низкое последовательное последовательное сопротивление (ESR), безвыводная оправа, литые, одобрено DLA	SMD, литой	См. Лист данных	16.0	220 ф.	470 F
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, низкое последовательное последовательное сопротивление (ESR), безвыводная оправа, литые, одобрено DLA	SMD, литой	См. Лист данных	30.0	150 F	150 F
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, низкое последовательное последовательное сопротивление (ESR), безвыводная оправа, литые, одобрено DLA	SMD, литой	См. Лист данных	35.0	47 ф.	47 ф.
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, низкое последовательное последовательное сопротивление (ESR), безвыводная оправа, литые, одобрено DLA	SMD, литой	См. Лист данных	50.0	22 Факс	22 Факс
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, низкое последовательное последовательное сопротивление (ESR), безвыводная оправа, литые, одобрено DLA	SMD, литой	См. Лист данных	63.0	15 F	22 Факс
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, в литом корпусе, высокопроизводительные, тип	SMD, литой	См. Лист данных	2.5	220 ф.	330 Ф.
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, в литом корпусе, высокопроизводительные, тип	SMD, литой	См. Лист данных	4.0	220 ф.	330 Ф.
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, в литом корпусе, высокопроизводительные, тип	SMD, литой	См. Лист данных	6.3	150 F	330 Ф.
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, в литом корпусе, высокопроизводительные, тип	SMD, литой	См. Лист данных	10.0	100 F	220 ф.
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, в литом корпусе, высокопроизводительные, тип	SMD, литой	См. Лист данных	16.0	33 Факс	100 F
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, в литом корпусе, высокопроизводительные, тип	SMD, литой	См. Лист данных	25.0	33 Факс	33 Факс
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, в литом корпусе, высокопроизводительные, тип	SMD, литой	См. Лист данных	35.0	10 F	10 F
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, низкопрофильные, безвыводные, литые, тип	SMD, литой	См. Лист данных	10.0	220 ф.	330 Ф.
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, низкопрофильные, безвыводные, литые, тип	SMD, литой	См. Лист данных	16.0	47 ф.	470 F
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, низкопрофильные, безвыводные, литые, тип	SMD, литой	См. Лист данных	20.0	100 F	100 F
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, низкопрофильные, безвыводные, литые, тип	SMD, литой	См. Лист данных	25.0	47 ф.	220 ф.
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, низкопрофильные, безвыводные, литые, тип	SMD, литой	См. Лист данных	35.0	47 ф.	100 F
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, с низким ESR, без свинцового литья, литые, Hi-Rel, коммерческие готовые изделия (COTS)	SMD, литой	См. Лист данных	16.0	220 ф.	2,8 мФ
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, с низким ESR, без свинцового литья, литые, Hi-Rel, коммерческие готовые изделия (COTS)	SMD, литой	См. Лист данных	30.0	150 F	900 F
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, с низким ESR, без свинцового литья, литые, Hi-Rel, коммерческие готовые изделия (COTS)	SMD, литой	См. Лист данных	35.0	47 ф.	280 ф.
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, с низким ESR, без свинцового литья, литые, Hi-Rel, коммерческие готовые изделия (COTS)	SMD, литой	См. Лист данных	50.0	22 Факс	280 ф.
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, с низким ESR, без свинцового литья, литые, Hi-Rel, коммерческие готовые изделия (COTS)	SMD, литой	См. Лист данных	63.0	15 F	130 F
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, с низким ESR, без свинцового литья, литые, Hi-Rel, коммерческие готовые изделия (COTS)	SMD, литой	См. Лист данных	75.0	15 F	130 F
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, в литом корпусе, высокопроизводительные, тип	SMD, литой	См. Лист данных	2.5	22 Факс	1 мФ
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, в литом корпусе, высокопроизводительные, тип	SMD, литой	См. Лист данных	4.0	10 F	680 ф.
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, в литом корпусе, высокопроизводительные, тип	SMD, литой	См. Лист данных	6.3	3.3 ж.	680 ф.
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, в литом корпусе, высокопроизводительные, тип	SMD, литой	См. Лист данных	7.0	100 F	470 F
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, в литом корпусе, высокопроизводительные, тип	SMD, литой	См. Лист данных	10.0	3.3 ж.	330 Ф.
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, в литом корпусе, высокопроизводительные, тип	SMD, литой	См. Лист данных	12.5	15 F	15 F
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, в литом корпусе, высокопроизводительные, тип	SMD, литой	См. Лист данных	16.0	6,8 ж.	150 F
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, в литом корпусе, высокопроизводительные, тип	SMD, литой	См. Лист данных	20.0	15 F	100 F
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, в литом корпусе, высокопроизводительные, тип	SMD, литой	См. Лист данных	25.0	6,8 ж.	100 F
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, в литом корпусе, высокопроизводительные, тип	SMD, литой	См. Лист данных	35.0	6,8 ж.	33 Факс
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, в литом корпусе, высокопроизводительные, тип	SMD, литой	См. Лист данных	50.0	10 F	10 F
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, в литом корпусе, высокопроизводительные, тип	SMD, литой	См. Лист данных	63.0	4,7 ж	4,7 ж
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, литой корпус, Hi-Rel COTS	SMD, литой	См. Лист данных	2.5	47 ф.	470 F
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, литой корпус, Hi-Rel COTS	SMD, литой	См. Лист данных	4.0	47 ф.	330 Ф.
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, литой корпус, Hi-Rel COTS	SMD, литой	См. Лист данных	6.3	33 Факс	330 Ф.
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, литой корпус, Hi-Rel COTS	SMD, литой	См. Лист данных	10.0	33 Факс	330 Ф.
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, литой корпус, Hi-Rel COTS	SMD, литой	См. Лист данных	16.0	22 Факс	100 F
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, литой корпус, Hi-Rel COTS	SMD, литой	См. Лист данных	20.0	15 F	33 Факс
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, литой корпус, Hi-Rel COTS	SMD, литой	См. Лист данных	25.0	15 F	100 F
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, литой корпус, Hi-Rel COTS	SMD, литой	См. Лист данных	35.0	10 F	22 Факс
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, литой корпус, Hi-Rel COTS	SMD, литой	См. Лист данных	50.0	10 F	10 F
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, компактные, безвыводные, литые, тип	SMD, литой	См. Лист данных	6.3	10 F	100 F
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, компактные, безвыводные, литые, тип	SMD, литой	См. Лист данных	8.2	47 ф.	47 ф.
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, компактные, безвыводные, литые, тип	SMD, литой	См. Лист данных	10.0	47 ф.	47 ф.
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, компактные, безвыводные, литые, тип	SMD, литой	См. Лист данных	16.0	47 ф.	47 ф.
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, компактные, безвыводные, литые, тип	SMD, литой	См. Лист данных	25.0	4,7 ж	22 Факс
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM для поверхностного монтажа, компактные, безвыводные, литые, тип	SMD, литой	См. Лист данных	35.0	1 Факс	1 Факс
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM, монтируемые на поверхность, с низким ESR, безвыводные литые, тип	SMD, литой	См. Лист данных	16.0	220 ф.	470 F
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM, монтируемые на поверхность, с низким ESR, безвыводные литые, тип	SMD, литой	См. Лист данных	30.0	150 F	150 F
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM, монтируемые на поверхность, с низким ESR, безвыводные литые, тип	SMD, литой	См. Лист данных	35.0	47 ф.	47 ф.
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM, монтируемые на поверхность, с низким ESR, безвыводные литые, тип	SMD, литой	См. Лист данных	50.0	22 Факс	47 ф.
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM, монтируемые на поверхность, с низким ESR, безвыводные литые, тип	SMD, литой	См. Лист данных	63.0	15 F	22 Факс
Конденсаторы фиксированные	Полимер	Полимерные чип-конденсаторы vPolyTanTM, монтируемые на поверхность, с низким ESR, безвыводные литые, тип	SMD, литой	См. Лист данных	75.0	15 F	22 Факс

Тенденции в технологии гибридных полимерных конденсаторов / Гибридные конденсаторы, блоки питания RUBYCON CORPORATION

Предисловие

Алюминиевые нетвердые электролитические конденсаторы (электролитические конденсаторы) используются во многих электронных устройствах в качестве недорогих, малогабаритных устройств с большой емкостью.
Однако электролитические конденсаторы имеют более высокое сопротивление, чем другие конденсаторы, и их характеристики чувствительны к температуре. Повышение сопротивления и уменьшение емкости особенно заметны в низкотемпературном диапазоне, что делает его непригодным для оборудования, используемого при низких температурах.
Чтобы преодолеть эту слабость, была широко проведена разработка электролитов, влияющих в основном на электрические характеристики. Теперь электрические характеристики электролитических конденсаторов были улучшены, и были достигнуты более длительный срок службы, меньшее сопротивление, меньшая температурная зависимость, что привело к значительному улучшению их характеристик.В результате их применение расширяется в таких устройствах, как автомобильные, промышленные, устройства связи и другие, требующие высокой надежности в широком диапазоне температур.
Что касается бортового оборудования, то в последние годы произошло расширение функций, главным образом, для таких систем безопасности, как усовершенствованная система помощи при вождении (ADAS), и для полномасштабного внедрения автоматического вождения. Кроме того, по мере того, как экологические нормы становятся жесткими, компьютеризация транспортных средств продвигается вперед.По этой причине количество электронных блоков управления (ЭБУ), устанавливаемых на автомобильные устройства, также значительно увеличилось. Обычно бортовые электронные блоки управления устанавливаются в кабине, в которой отсутствуют значительные колебания температуры и сильная вибрация. Однако с целью обеспечения достаточного пространства в кабине и уменьшения количества проводов стала популярной установка в машинном отделении.
Температура и вибрация внутри машинного отделения более жесткие, чем внутри кабины.Следовательно, конденсаторы, установленные на ЭБУ, должны иметь более высокую устойчивость к температуре и вибрации, чем раньше.
Более того, требования по экономии места, снижению веса и энергоэффективности для автомобильных устройств повышают требования к производительности, такие как миниатюризация, более низкое эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) и более высокий ток пульсации, с которыми невозможно справиться с помощью обычных электролитических конденсаторов.
Чтобы соответствовать этим требованиям, Rubycon Corporation разработала высокоэффективный гибридный конденсатор на основе обычного проводящего полимерного алюминиевого твердотельного электролитического конденсатора (проводящего полимерного конденсатора) с использованием оригинальной гибридной технологии, тем самым способствуя высокой функциональности автомобильного оборудования. .
Эта статья знакомит с технологической тенденцией производства токопроводящих полимерных алюминиевых твердотельных электролитических конденсаторов (гибридных), которые компания разрабатывала до настоящего времени.

Разработка проводящего полимерного конденсатора

В проводящих полимерных алюминиевых твердоэлектролитических конденсаторах используются проводящие полимеры с отличной проводимостью. Они обладают малым изменением температуры и малым сопротивлением; может справиться с сильным пульсирующим током; и демонстрируют небольшое старение электрических характеристик.По сравнению с электролитическим раствором проводящий полимер имеет плохую ремонтопригодность диэлектрической пленки. Верхний предел номинального напряжения конденсаторов составляет 25 В, что делает их менее пригодными для использования с бортовыми блоками управления.
Компания расширила свою деятельность по развитию, чтобы решить эти проблемы. В результате Rubycon выпустил в 2013 году токопроводящие полимерные конденсаторы серии PZA, в которых использована оригинальная полимерная технология с использованием поли (3,4-этилендиокситиофена) высокой чистоты, а также характерный стабилизатор и ингибитор реакции.Серия PZA имеет номинальное напряжение до 63 В и сохраняет характеристики обычных проводящих полимерных конденсаторов.
После этого компания выпустила на рынок серию PAV для поверхностного монтажа (продукт 105 ° C), в которой используется та же полимерная технология, а затем серии PZC и PCV (продукт 125 ° C), которые гарантируют работу при высоких температурах, тем самым расширяя ассортимент продукции.

Принятие оригинальной гибридной технологии

Разработанные токопроводящие полимерные конденсаторы обеспечивают более низкое сопротивление, более высокий ток пульсаций и лучшие температурные характеристики по сравнению с обычными электролитическими конденсаторами.Однако его размер немного больше, а электростатическая емкость остается меньше, как показано в Таблице 1. Он включает в себя стабилизатор характеристик с функцией восстановления диэлектрической пленки. Однако по сравнению с электролитическим раствором, используемым в электролитическом конденсаторе, ремонтопригодность пленки остается небольшой. Следовательно, в продукте с таким же номинальным напряжением должна использоваться анодная фольга с сопротивлением напряжению выше, чем у электролитического конденсатора. В результате проводящий полимерный конденсатор имеет меньшую емкость, чем электролитический конденсатор.

023 Емкость (

9) 918

Серия	PFV (гибридный тип проводящего полимера)	PCV (проводящий полимерный конденсатор)	TGV (нетвердый алюминиевый электролитический конденсатор)
		330
Размер (ΦD × L: ㎜)	10 × 10,5	10 × 12	10 × 10,5
ESR (Ом / 100㎑)	0,02	0,03	0.12
Ток пульсации (мА / 100㎑)	2,000	2,000	550
Срок службы (час / 125 ° C)	4,000	3,000	3,000

: 3,000 Пример сравнения производительности (изделия 25WV-Φ10)

Чтобы решить эту проблему, компания разработала уникальный гель с функцией ремонта диэлектрической пленки без ухудшения характеристик проводящего полимера.Добавление этого материала – процесс, называемый гибридизацией, – позволяет снизить выдерживаемое напряжение анодной фольги при сохранении рабочих характеристик проводящего полимерного конденсатора. С помощью этой технологии компания разработала гибридный конденсатор серии PFV 125ºC, который обладает такой же высокой емкостью, что и электролитический конденсатор. Они были выведены на рынок в 2015 году.
Поскольку исходный функциональный гель не содержит ионных компонентов, он не влияет на электрические характеристики конденсатора.Электрические характеристики серии PFV определяются только характеристиками проводящего полимера. Следовательно, он поддерживает стабильные электрические характеристики от низкой до высокой температуры и с небольшим изменением характеристик старения в течение длительного периода времени (рисунки 1 и 2), которые являются особенностями самого проводящего полимерного конденсатора.

Рис.1: Сравнение температурных характеристик ESR гибридного конденсатора
и электролитического конденсатора: 25 В 330 мкФ (Φ10 × 10.5L)

Рис. 2: Сравнение испытания на долговечность при 125 ° C гибридного конденсатора
и электролитического конденсатора: 25 В 330 мкФ (Φ10 × 10,5 л)

Кроме того, функциональный гель термически более стабилен, чем растворитель, используемый для обычного электролитического раствора. Степень диффузии из уплотнительной резины наружу конденсатора составляет одну треть или меньше от раствора электролита. Кроме того, гель также выполняет функцию подавления разложения проводящих полимеров.Они в значительной степени способствуют долгосрочному восстановлению надежности конденсатора.
При разработке серии PFV компания использовала оригинальную гибридную технологию, применила новый уплотнительный материал типа SMD, обладающий высокой термостойкостью, и улучшила метод производства. Она поставила линейку продуктов, которая гарантирует работу при высоких температурах, например серию PHV с гарантированной температурой 135 ° C и серию PLV с гарантированной температурой 150 ° C (Рисунок 3).
Сегодня компания еще больше усовершенствовала свою оригинальную гибридную технологию и недавно разработала серию PSV, совместимую с высоким током пульсаций и температурой 135 ° C (Фото 1).

Рис.3: Модельный ряд токопроводящих полимерных конденсаторов (гибридного типа)

Характеристики серии PSV

Фото 1: Внешний вид ПСВ
В таблицах 2 и 3 показано сравнение спецификаций серии PSV и обычных продуктов.
Благодаря улучшенной термостойкости и характеристикам ESR серия PSV позволила поддерживать стабильные характеристики ESR в течение длительного периода времени даже при использовании при высоких температурах (рис. 4).Он гарантирует наивысший в отрасли ток пульсаций, который в 1,5 раза превышает ток пульсаций обычного продукта (серия PHV). Кроме того, стандартное значение СОЭ после испытания на долговечность устанавливается как значение, аналогичное начальному стандарту СОЭ для обычных продуктов.
В результате можно уменьшить размер продуктов до Φ8, где обычно используются изделия Φ10 из-за ограничения, налагаемого током пульсаций. Кроме того, можно внести свой вклад в миниатюризацию оборудования и уменьшить вес за счет уменьшения количества конденсаторов, когда требуется несколько конденсаторов.

0 Φ Φ 10,5 л

Φ Φ
Диапазон температур	-55 ° C – + 135 ° C
Диапазон номинального напряжения	25 В – 63 В
Диапазон емкости	33 мкФ – 330 мкФ
Долговечность	135ºC 3000 часов
Гарантия перегрева	150ºC 300 часов
Влагостойкость	85ºC 85% относительной влажности 2000 часов

V Таблица 2: Основные характеристики серии

		Серия PSV (разработанный продукт)	Серия PHV (стандартный продукт)
Диапазон температур		-55ºC – 135ºC	-55ºC – 135ºC
Номинальное напряжение 918 -24 Номинальное напряжение 918 -24 35 В 270 мкФ		35 В 270 мкФ
Размер корпуса (ΦD × L㎜)		10 × 10.5	10 × 10,5
Номинальный ток пульсаций (135 ° C, 100 ° C)		3000 мА (среднеквадр.)	2000 мА (среднекв. -40ºC 100㎑	13 мОм	(без настройки)
СОЭ после испытания на долговечность (МАКС)	20ºC, 100㎑	20 мОм	40 мОм
СОЭ после испытания на долговечность (МАКС)	-40ºC 100㎑	179 м без настройки)

Таблица 3: Сравнение характеристик с обычными изделиями

Фиг.4: испытание на долговечность при 135 ° C серии PSV: 35 В 270 мкФ (Φ10 × 10,5 л)

Учитывая использование в низкотемпературной среде, например, в холодном климате, спецификации ESR -40ºC и 100 кГц были установлены как до, так и после испытания на долговечность. Электролитические конденсаторы, используемые в автомобильном оборудовании, могут подвергаться значительным изменениям своих электрических характеристик при низких температурах окружающей среды и ближе к концу срока службы. Следовательно, существует тенденция выбирать конденсаторы с завышенными характеристиками, заранее увеличивая размер.
Серия PSV имеет отличные характеристики срока службы при высоких температурах и соответствует стандартам ESR до и после испытания на долговечность. Это обеспечивает широкий выбор подходящего конденсатора. Кроме того, эта серия обладает высокой влагостойкостью и стойкостью к перегреву, что делает ее оптимальной продукцией для автомобильных устройств, используемых в широком диапазоне температур.

Будущее развитие

Как описано в предыдущих разделах, проводящий полимерный конденсатор (гибридный) отличается низким сопротивлением, высоким током пульсаций, выдающимися температурными характеристиками и долговечностью.Поэтому его использование уже началось в каждом оборудовании.
В автомобильной промышленности, в частности, стала популярной мягкая гибридная система на 48 В, которая разрабатывается в основном в Европе, и преобразование мощных приложений, не использующих электричество, в электрические будет продвигаться вперед. Поэтому потребность в конденсаторах с высокими рабочими характеристиками будет расти как никогда. Кроме того, развитие функций безопасности и автоматического режима приведет к огромному расширению использования различных датчиков.В результате ожидается, что количество устанавливаемых конденсаторов резко увеличится.
Компактные конденсаторы большой мощности используются не только в автомобильной технике, но и в разновидностях другой техники. Фактически, их использование расширяется в портативных бытовых приборах и электроинструментах, требующих миниатюризации, в наружном коммуникационном оборудовании, требующем высокой надежности, и в осветительном оборудовании.
Чтобы удовлетворить эти требования рынка, компания продолжит совершенствовать свою оригинальную гибридную технологию.Он продолжит расширять линейку продуктов за счет увеличения разброса по размерам, увеличения емкости, снижения сопротивления, увеличения допустимого тока пульсаций, повышения рабочей температуры, повышения устойчивости к высокому напряжению и т. Д.

* Эта статья была опубликована в колонке High Technology в Dempa Shimbun, опубликованной 24 января 2019 года.

Алюминиево-полимерные конденсаторы

Суперконденсаторы | Фильм | Силовая пленка | Пленка переменного тока

Конденсатор

, штат Иллинойс, Алюминиево-полимерный конденсатор, обладающий очень низким значением ESR по сравнению с полимером, с более высокими значениями максимальной рабочей температуры и напряжения.Из-за их низкого ESR один алюминиево-полимерный конденсатор может заменить до трех алюминиевых электролитов. По сравнению с большинством других полимерных конденсаторов, Illinois Capacitor имеет изделия, рассчитанные на более высокие температуры (до 125 ° C), до 160 Вт постоянного тока и более высокие значения CV (емкость x напряжение). Они обладают высокой температурной стабильностью и превосходными высокочастотными характеристиками. Доступны в исполнении с радиальным выводом и SMD. Нажмите, чтобы узнать больше.

АЛЮМИНИЕВЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ КОНДЕНСАТОРЫ С РАДИАЛЬНЫМ СВИНЦОВОМ SSMD АЛЮМИНИЕВЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ КОНДЕНСАТОРЫ

КОНДЕНСАТОРЫ ИЗ АЛЮМИНИЕВОГО ПОЛИМЕРА РАДИАЛЬНО-СВИНЦОВЫЙ

Щелкните отдельную серию для параметрического поиска или значок PDF для просмотра полного каталога серии.

AVG	Скачать PDF	125 ° C Low ESR Радиальные свинцово-алюминиевые полимерные конденсаторы	4.7 – 1500	От 16 до 160	От -55 ° C до + 125 ° C
ALG	Скачать PDF	125 ° C Радиальные свинцово-алюминиевые полимерные конденсаторы	47 – 1500	От 16 до 63	От -55 ° C до + 125 ° C
UER	Скачать PDF	+ 105 ° C 5000 часов Low ESR Радиальные свинцово-алюминиевые полимерные конденсаторы	100–1200	2.От 5 до 16	От -55 ° C до + 105 ° C
ULG	Скачать PDF	+ 105 ° C Super Low ESR Радиальные свинцово-алюминиевые полимерные конденсаторы	22 – 330	От 16 до 35	От -55 ° C до + 105 ° C
ULR	Скачать PDF	Радиальные свинцовые, алюминиево-полимерные конденсаторы, 105 ° C	22 – 2700	2.От 5 до 35	От -55 ° C до + 105 ° C

АЛЮМИНИЕВЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ КОНДЕНСАТОРЫ SMD

Щелкните отдельную серию для параметрического поиска или значок PDF для просмотра полного каталога серии.

XMPL	Скачать PDF	+ 105 ° C, Алюминиевые полимерные конденсаторы SMD с низким ESR и высоким током пульсаций	6.8 – 470	От 2 до 16	От -40 ° C до + 105 ° C
UVG	Скачать PDF	+ 105 ° C, Алюминиевые полимерные конденсаторы SMD с низким ESR и высоким током пульсаций	22 – 820	2.От 5 до 25	От -55 ° C до + 105 ° C
UVR	Скачать PDF	+ 105 ° C, Алюминиевые полимерные конденсаторы SMD с низким ESR и высоким током пульсаций	39 – 2200	2.От 5 до 16	От -55 ° C до + 105 ° C
GXX	Скачать PDF	+ 105 ° C, Алюминиевые полимерные конденсаторы SMD с низким ESR и высоким током пульсаций	10 – 560	От 4 до 25	От -55 ° C до + 105 ° C

Алюминиевые полимерные конденсаторы Интернет-магазин

Дополнительная информация об алюминиево-органических полимерных конденсаторах

Полимерный конденсатор – это тип электролитического конденсатора с твердым электролитом, а не с жидким электролитом.Конденсатор из алюминийорганического полимера содержит катод из алюминия, разделительный лист, пропитанный электролитом, и анод из алюминия. Поскольку полимерные конденсаторы имеют низкий ESL, низкий ESR и большую емкость, они отлично реагируют на изменение нагрузки и, следовательно, могут поддерживать изменение нагрузки в интегральных схемах.

Типы алюминиевых конденсаторов с органическим полимером

Существует много различных типов конденсаторов с алюминиевым органическим полимером.В Future Electronics мы храним многие из наиболее распространенных типов, классифицированных по номинальному напряжению, типу, емкости, типу упаковки и размеру / размеру корпуса. Параметрические фильтры на нашем веб-сайте могут помочь уточнить результаты поиска в зависимости от требуемых характеристик.

Наиболее распространенные значения емкости – 100 мкФ, 220 мкФ и 330 мкФ. Мы также предлагаем алюминиевые конденсаторы из органического полимера емкостью до 2200 мкФ. Номинальное напряжение может составлять от 2 В до 63 В, при этом наиболее распространенные конденсаторы имеют номинальное напряжение 6.3 В, 10 В или 16 В.

Алюминиевые конденсаторы с органическим полимером от Future Electronics

Future Electronics предлагает полный ассортимент алюминиево-органических полимерных конденсаторов от нескольких производителей, которые могут использоваться в качестве проводящих полимерных конденсаторов или твердотельных полимерных конденсаторов. Просто выберите одну из технических характеристик конденсатора на основе алюмоорганического полимера ниже, и результаты поиска будут быстро сужены в соответствии с вашими конкретными потребностями в области применения конденсатора на основе алюмоорганического полимера.

Если у вас есть предпочтительный бренд, мы работаем с несколькими производителями, такими как Cornell Dubilier, Murata, Nichicon, Rubycon или United Chemicon и другими. Вы можете легко уточнить результаты поиска по алюминиево-органическим полимерным конденсаторам, щелкнув нужную марку алюминиево-органических полимерных конденсаторов ниже в нашем списке производителей.

Приложения для алюминиевых конденсаторов с органическим полимером:

Алюминиевые конденсаторы с органическим полимером можно найти в широком спектре приложений, включая:

преобразователи постоянного тока в постоянный
регуляторы напряжения
приложения для развязки на материнских платах компьютеров
источник питания Входные / выходные фильтры
ЖК-дисплеи для ноутбуков
Автомобильное цифровое оборудование
Портативное электронное оборудование

Выбор правильного алюминиево-органического полимерного конденсатора:

Если вы ищете подходящие алюминиево-органические полимерные конденсаторы, с FutureElectronics.com, вы можете отфильтровать результаты по различным атрибутам: по типу (металлический корпус радиальный, металлический корпус SMD или твердый чип), емкости (4,7 мкФ, 100 мкФ, 220 мкФ,…) и номинального напряжения (от 2 В до 63 V) и многие другие. Вы сможете найти правильный твердый полимерный конденсатор или проводящий полимерный конденсатор.

Алюминиевые конденсаторы на органическом полимере в готовой к производству упаковке или в количестве для НИОКР

Если количество алюминиево-органических полимерных конденсаторов, которое вам требуется, меньше, чем полная катушка, мы предлагаем покупателям многие из наших алюминиево-органических полимерных конденсаторов в трубке, лотке или отдельные количества, которые помогут вам избежать ненужного излишка.

Кроме того, Future Electronics предлагает клиентам уникальную программу таможенных складских запасов, которая предназначена для устранения потенциальных проблем, которые могут возникнуть в результате непредсказуемых поставок продуктов, содержащих сырые металлы, и продуктов с длительным или нестабильным сроком поставки. Поговорите с ближайшим к вам отделением Future Electronics и узнайте больше о том, как вы и ваша компания можете избежать возможного дефицита.

Сравнение полимерных конденсаторов и многослойных керамических конденсаторов

Выбор конденсатора кажется простым выбором, но требования, проблемы и ожидания современной электроники доказывают обратное, поясняет Panasonic Industry Europe

Полупроводниковая промышленность определила тенденции в электронных устройствах как в настоящее время, так и в будущем, а именно: эффективное энергопотребление, увеличение тока нагрузки, миниатюризация и более высокие частоты переключения.Работа ИС при высокой скорости и большом токе увеличивает колебания токовой нагрузки, а работа при низком напряжении требует очень точной стабильности напряжения. Все они требуют более быстрого отклика на переходные процессы, чтобы преобразователь поддерживал ИС. Эти тенденции охватывают конденсаторы, которые могут выдерживать более высокие токовые нагрузки, в то время как доступный объем уменьшается. Инженеры должны найти баланс между высокой производительностью и удельной мощностью и длительным сроком службы, высокой надежностью и безопасностью.

Выбор подходящего конденсатора ввода / вывода играет важную роль при проектировании импульсных преобразователей напряжения. 99% так называемых «конструктивных» проблем, связанных с линейными и импульсными регуляторами, напрямую связаны с неправильным использованием конденсаторов. Важность выходного конденсатора в импульсных преобразователях постоянного тока связана с тем, что он вместе с основной катушкой индуктивности является резервуаром электрической энергии, поступающей на выход, и сглаживает выходное напряжение. Некоторые важные соображения для входных конденсаторов, используемых в преобразователях постоянного тока в постоянный, включают рассеиваемую мощность и характеристики пульсации.Для поддержания напряжения и обеспечения стабильности напряжения на шине преобразователя требуется входной конденсатор.

Типы конденсаторов

Различные типы конденсаторов могут использоваться на входе и выходе DC / DC преобразователей. В таблице 1 показаны типы конденсаторов и ранжируются их характеристики по каждой характеристике. Применение обычно диктует лучший выбор типа конденсатора (многослойный керамический конденсатор (MLCC), алюминиевый электролитический, полимерный или танталовый) для использования в конструкции.Вообще говоря, хотя электролитические конденсаторы обеспечивают самую большую емкость, они значительно ухудшаются по емкости и току утечки при более высоких температурах и частотах. Керамические конденсаторы имеют очень низкие значения ESR и ESL, что делает их пригодными для работы в переходных процессах, но у них есть ограничения по емкости. Хотя керамические конденсаторы могут работать при очень высоких токах пульсаций, они страдают от неуклонного старения и требуют более низких рабочих электрических полей. Полимерные электролитические конденсаторы в основном используются в источниках питания ИС в качестве буферных, байпасных и развязывающих конденсаторов, особенно в устройствах с плоской или компактной конструкцией.Они конкурируют с MLCC, но предлагают более высокие значения емкости, чем MLCC, и не проявляют микрофонного эффекта (например, керамические конденсаторы класса 2 и 3).

Конденсаторы

MLCC являются наиболее широко используемым типом конденсаторов во входных и выходных фильтрах преобразователей постоянного тока в постоянный ток из-за их низкого ESR, низкого ESL и низкой стоимости. С ними также не связано никаких серьезных проблем с надежностью. Тем не менее, при использовании этих конденсаторов в преобразователях постоянного / постоянного тока необходимо учитывать некоторые недостатки. Они характеризуются небольшой емкостью на единицу объема, особенно для диэлектрических материалов класса 1 (NO / COG), они имеют большие размеры корпуса, которые склонны к растрескиванию из-за изгиба печатной платы, нестабильности смещения постоянного тока и пьезоэффекта (пения).

Здесь можно рассмотреть полимерные конденсаторы. Твердотельные конденсаторы из проводящего полимера и алюминия (полимерные конденсаторы), как и обычные алюминиевые электролитические конденсаторы, обладают большой емкостью и хорошими характеристиками смещения, с которыми MLCC не могут конкурировать. Кроме того, полимерные конденсаторы имеют чрезвычайно низкие характеристики ESR. ESL, который определяется внутренней структурой и конфигурацией выводов конденсаторов, вносящих структурные улучшения, в полимерных конденсаторах низкий.Учитывая высыхание электролита в течение срока службы и изменение характеристик в диапазоне низких температур, полимерные конденсаторы обеспечивают очень высокую надежность и превосходные низкотемпературные характеристики благодаря использованию твердых полимерных материалов в качестве электролита.

Полимерные конденсаторы как альтернатива MLCC

Крышки SP-Cap и POS-крышки

Panasonic являются незаменимой заменой MLCC из-за их небольшого размера.

На рисунке 1 показано изменение емкости в широком диапазоне частот для различных технологий.Это ясно показывает, что полимерные конденсаторы демонстрируют очень схожие характеристики с MLCC.

Рисунок 1: Изменение емкости в зависимости от изменений напряжения

Возникает вопрос, зачем переходить на полимерную технологию? Ответ заключается в том, что MLCC не могут достичь такой же высокой емкости, как полимер, при той же занимаемой площади и объеме. Во-вторых, MLCC демонстрирует сильную зависимость емкости от смещения постоянного тока из-за сегнетоэлектрических диэлектрических материалов, используемых для MLCC. У MLCC большой емкости есть свойство, часто не совсем понятное разработчикам электроники.Емкость этих устройств зависит от приложенного постоянного напряжения, что может привести к падению емкости более чем на 70% по сравнению с данными, указанными в технических характеристиках. Для полимерных конденсаторов емкость существенно не меняется при изменении напряжения приложения.

Эти преимущества позволяют значительно снизить количество деталей, используя SP-Cap или POS-Caps вместо MLCC. Это экономит место на печатной плате, а также снижает затраты на детали и сокращает производственные этапы.

На рисунке 2 показаны типичные температурные характеристики.Кривая изменяется для MLCC в пределах допуска для каждого продукта. Для полимерных конденсаторов емкость растет параллельно с повышением температуры. Температурные характеристики MLCC различаются в зависимости от типа диэлектрика, но все они страдают отказом от старения из-за температурной зависимости и требуют меньшего рабочего электрического поля.

Рисунок 2: Сравнение типичных температурных характеристик

Керамические конденсаторы

хрупкие и чувствительны к тепловому удару, поэтому необходимо принять меры, чтобы избежать растрескивания во время монтажа, особенно для больших емкостей с высокой емкостью.Типичный диапазон температур для керамических конденсаторов составляет от -40 до + 85 ° C или + 125 ° C, при этом их емкость варьируется от + 5% до -40%, а зона наилучшего восприятия составляет от +5 до 25 ° C. Полимерные конденсаторы обладают большим потенциалом развития для достижения более высоких значений плотности, напряжений поля и температуры, но при этом они ограничены до + 125 ° C из-за их рабочего механизма и улучшения диэлектрических материалов; полимеры с более высокой диэлектрической проницаемостью обеспечивают высокую плотность энергии.

Пьезоэлектрические эффекты

Большинство диэлектриков керамических конденсаторов проявляют пьезоэлектрические эффекты, которые могут вызывать неожиданные сигналы в определенных цепях.В некоторых случаях пьезоэлектрический эффект может приводить к появлению электрических помех. Когда электрический потенциал или поле прикладываются к поверхности MLCC, он вызывает деформацию в диапазоне частот от 20 Гц до 20 кГц, которая слышна людям. Это акустический шум MLCC или шум пения. Одного MLCC в большинстве случаев недостаточно для создания проблемного или разрушительного звукового давления l, но распаянный на печатной плате MLCC создает систему пружинных масс, которая увеличивает или гасит колебания в зависимости от частот.

Рисунок 3: Температурные характеристики для сравнения типов конденсаторов

MLCC подвергаются более чем 10 испытаниям на надежность, включая испытания на тепловой удар, изгиб (изгиб) платы и испытания на влажность со смещением, в зависимости от целевого применения. Тест на изгиб платы оценивает механическое сопротивление растрескиванию, когда MLCC подвергаются изгибающему напряжению на печатной плате, к которой припаян MLCC. Изгиб печатной платы может часто происходить во время производства и во время работы при колебаниях температуры.Растрескивание из-за чрезмерного прогиба печатной платы. Что касается причин изгиба платы, существуют различные причины, в том числе проблемы во время производственного процесса, такие как напряжение припоя из-за несоответствующего количества припоя, напряжение, приложенное во время снятия панелей или закрепления винтами, или изгиб платы во время окончательной сборка. Другими причинами являются падения, вибрация или тепловое расширение во время использования. Керамика сильна при сжатии, но слаба при растяжении. Таким образом, когда паяный MLCC испытывает чрезмерный прогиб платы, в элементе легко образуется трещина.Трещина изгиба может вызвать электрическую проводимость между противоположными внутренними электродами. Также возможно, что отказ от открытия может перерасти в отказ при продолжении использования продукта. Если трещина на элементе конденсатора перерастает в короткое замыкание, это может вызвать такие проблемы, как выделение тепла, дым или возгорание.

Рисунок 4: Акустический или певческий шум MLCC

Большинство керамических конденсаторов имеют довольно высокое номинальное напряжение.Если конденсатор испытывает напряжение между его выводами выше, чем его номинальное напряжение, диэлектрик может выйти из строя, и электроны потекут между тонкими металлическими слоями внутри конденсатора, создавая короткое замыкание.

Сравнение конструкций

Полимерные конденсаторы поставляются в виде чипов или намотанных. Твердые полимерные конденсаторы не считаются компонентами, которые могут быть заменены в устройстве, они часто изготавливаются по технологии поверхностного монтажа, что позволяет им занимать меньше места на печатной плате за счет того, что их труднее распаивать, если замена необходима. .