W dzisiejszych czasach elektronika jest coraz bardziej powszechna, a urządzenia elektroniczne są coraz bardziej zaawansowane. Rosnący poziom komplikacji konstrukcyjnej objął także budowę kondensatorów elektrolitycznych. Na rynku dostępnych jest wiele typów kondensatorów, dzięki czemu konstruktorzy mają szeroki wybór. Naszym celem jest pomoc w podjęciu optymalnej decyzji, gdzie z jednej strony istotna jest jakość wykonania, gabaryty, powtarzalność parametrów i niezawodność eksploatacyjna a z drugiej strony koszt, gdyż na wolnym rynku użytkownicy nadal przywiązują istotną wagę do ceny.
Najwięcej zmian miało miejsce w kondensatorach z elektrolitem stałym polimerowym oraz w kondensatorach hybrydowych, gdzie elektrolit jest kombinacją ciała stałego i żelu.
Z konstrukcyjnego punktu widzenia kondensatory polimerowe możemy podzielić na następujące rodzaje:
Kondensatory warstwowe, gdzie polimer jest stałym elektrolitem, a w konstrukcji wykorzystano elektrody aluminiowe. Najczęściej elementy te pracują przy napięciu do 35V i osiągają pojemności od 2,2 do 560 uF. Taką konstrukcję wyróżnia bardzo niska wartość zastępczej rezystancji szeregowej ESR, co sprzyja efektywności elektrycznej obwodu z kondensatorem. Kondensatory warstwowe zamykane są w płaskich obudowach do montażu SMT i wyróżniają się niskim przekrojem.
Kondensatory zawijane, wykorzystują ten sam polimer co w kondensatorach warstwowych, jednakże gdzie aluminiowe elektrody są zawijane w rulon. Napięcie pracy takich elementów osiąga nawet 100V przy pojemności od 3,3 do 2700 uF. Podobnie jak kondensatory warstwowe, konstrukcje zawijane, także charakteryzuje niski pożądany ESR liczony w pojedynczych mΩ. Wyższa pojemność okupiona jest większym gabarytem, w szczególności wysokim profilem, choć popularne są wersje przeznaczone do montażu SMT.
Kondensatory tantalowe polimerowe zawierają elektrolit polimerowy, lecz mają katodę wykonaną z tlenku tantalu. Rezygnacja z aluminium w budowie elektrod, pozwoliła na zmniejszenie gabarytów kondensatorów tantalowych, które dostępne są dla napięć do 35V i w szeregu pojemności od 3,9 do 1500 uF. Podobnie jak poprzednie konstrukcje, kondensatory tantalowe wyróżnia niski pożądany ESR. Niewielki rozmiar ułatwia ich stosowanie w roli elementów SMD, a ich niewielkie gabaryty potrafią wynosić zaledwie kilka milimetrów. Niestety trzeba tu przyznać, że kondensatory tantalowe są elementami o najwyższej cenie wykonania i ich stosowanie często nie jest ekonomicznie uzasadnione.
Kondensatory hybrydowe, łączą w sobie cechy kondensatorów elektrolitycznych i polimerowych. W ich wnętrzu znajduje się zarówno elektrolit w postaci stałej, jak i ciekłej. Ich napięcie znamionowe waha się od 25 do 80V, a pojemności obejmują od 10 do 330 uF. Parametr ESR kondensatorów hybrydowych jest wyższy (gorszy), jak kondensatorów opartych na samym polimerze, ale nadal jest to niski ESR w stosunku do kondensatorów elektrolitycznych. ESR kondensatorów hybrydowych wynosi od kilkudziesięciu do około 100 mΩ.
Wato przeanalizować porównanie parametrów kondensatorów polimerowych z klasycznymi kondensatorami elektrolitycznymi, które uwydatnia zalety tych pierwszych.
Ciemnoniebieska linia pozwala odczytać, że kondensatory polimerowe mają niski ESR (setki razy mniejszy jak kondensatory elektrolityczne) i co równie ważne, tak samo niski w szerokim zakresie temperaturowym.
Na powyższym wykresie widać, że kondensatory polimerowe zachowują płaską charakterystykę dłużej, jak elektrolityczne, które tracą pojemność już powyżej 10kHz.
Z powyższego wykresu wynika także, że kondensatory elektrolityczne przy wszystkich swoich wadach, posiadają niezaprzeczalną zaletę: nadal oferują wyższe dostępne pojemności, co w niektórych aplikacjach stanowi ich przewagę.
Kondensatory polimerowe to kondensatory elektrolityczne, w których elektrolitem jest polimer. W przeciwieństwie do tradycyjnych kondensatorów elektrolitycznych, żelowych, kondensatory polimerowe mają szereg zalet. Jedną z nich jest duża pojemność w stosunku do gabarytów kondensatora, co pozwala na znaczne zmniejszenie gabarytów. Inną zaletą jest niski ESR, niezależnie od temperatury otoczenia oraz stabilność pracy, szczególnie w zakresie wysokich częstotliwości, powyżej 100kHz aż do 1MHz.
Najciekawszą jednak cechą kondensatorów polimerowych jest ich zdolność do autonaprawy. Defekt powodujący powstanie lokalnego mikrozwarcia ulega samoistnie naprawie. W wyniku mikrozwarcia następuje wydzielenia ciepła, co odparowuje polimer w bezpośredniej bliskości i izoluje uszkodzone miejsce. W przypadku wersji hybrydowych następuje dodatkowo naprawa uszkodzenia, gdyż ciekły elektrolit jest w stanie wpłynąć do takiego miejsca i utlenić uszkodzoną elektrodę, przywracając jej funkcję okładki kondensatora na całej powierzchni.
ELNA to jeden z najbardziej znanych i uznanych producentów elementów biernych. Początki tej japońskiej firmy sięgają 1937 roku, obecnie jest ona częścią dużego japońskiego koncernu TAIYO YUDEN.
JM elektronik współpracuje z firmą ELNA od 2004 roku, pełniąc rolę oficjalnego dystrybutora w Polsce. Wraz z rosnącą złożonością urządzeń elektronicznych, rośnie również potrzeba wykorzystania kondensatorów o większej pojemności, mniejszych gabarytach, lepszych parametrach w wyższych częstotliwościach pracy. Takie kryteria bardzo dobrze spełniają kondensatory polimerowe i hybrydowe produkcji ELNA.
Najnowsza linia kondensatorów polimerowych ELNA powstała z myślą o pracy w wysokich częstotliwościach w obudowach zaprojektowanych do montażu SMT. Warto wymienić serie kondensatorów polimerowych o bardzo niskiej impedancji, które są idealne do zastosowań w zasilaczach impulsowych, układach zasilania procesorów, a także w innych urządzeniach wymagających stabilnej pracy w wysokich częstotliwościach.
Firma ELNA proponuje swoje kondensatory polimerowe w różnych wariantach, w zależności od wymagań aplikacyjnych.
Kolejnym wariantem kondensatorów polimerowych firmy ELNA są kondensatory o wysokiej pojemności, które znajdują zastosowanie w układach audio, video i komunikacyjnych.
Wszystkie kondensatory firmy ELNA cechują się wysoką jakością i niezawodnością. Firma ta produkuje swoje kondensatory zgodnie z najwyższymi standardami jakościowymi, co gwarantuje ich długą żywotność oraz odporność na ekstremalne warunki pracy.
Który kondensator wybrać, jaką technologię i w jakiej optymalnie dla projektu cenie, chętnie doradzi nasz Product Manager z wieloletnim doświadczeniem zawodowym, który czeka na zapytania pod adresem e-mail: powersolutions[at]jm.pl
Doskonałą okazją, aby zapoznać się z najnowszymi propozycjami JM elektronik z zakresu ogniw, przetwornic, transformatorów sieciowych i impulsowych, a także elementów customizowanych, będzie wystawa TEK.day 2023, która odbędzie się na Arenie Tarczyński we Wrocławiu już 30.03>>
Dla przypomnienia, ubiegłoroczny TEK.day zebrał łącznie niemal 2000 uczestników, stając się największym specjalistycznym wydarzeniem branży elektronicznej na południu Polski.
Wszystkie rodzaje kondensatorów znajdą Państwo w naszym Portalu zakupowym B2B>>
Jeżeli nie mają Państwo jeszcze NIEODPŁATNEGO konta, to zachęcamy do jego założenia>>
Portal B2B umożliwia:
