Interview mit Dr. Thomas Ebel, FTCAP Kondensatoren von de Waterkant

Woran ist ein guter Elektrolytkondensator zu erkennen?

Woran erkenne ich einen guten Elko und woran einen guten Hersteller? 

Wie bei vielen Produkten, gibt es auch im Bereich der Kondensatoren zahlreiche Hersteller aus dem asiatischen Raum, die eine vermeintlich günstigere Alternative bieten. Diese Produkte sind aber in vielen Punkten nicht mit den Kondensatoren aus unserem Haus zu vergleichen!

Ein guter Elko besteht aus qualitativ hochwertigen Materialien und ist mit profundem Wissen vom ersten Entwicklungsschritt bis zur finalen Warenausgangsprüfung sauber gefertigt worden. Seine natürlichen Schwachstellen sind auf ein Minimum reduziert worden, gleichzeitig ist er für den Kunden preislich attraktiv. In der geforderten Anwendung erfüllt der Kondensator seine Aufgabe zuverlässig und sorgt so für eine reibungslose Performance der Anwendung über eine lange Lebensdauer. Solch einen Kondensator kann nur ein Unternehmen produzieren, das alle Schritte von der Entwicklung bis zur vollständigen Fertigung unter einem Dach vereint – so wie bei uns. Nur wenn alle Abteilungen in enger gegenseitiger Abstimmung wie ein gutes Uhrwerk ineinander greifen, kann ein wirklich guter Kondensator entstehen. Demnach erkennt der Kunde einen guten Hersteller daran, dass dieser vom Anfang bis zum Ende eine gute Betreuung bietet: Von der Entwicklung einer kundenspezifischen Lösung im gegenseitigen Dialog, über den Einkauf zu einem konkurrenzfähigen Preis bis hin zur partnerschaftlichen Zusammenarbeit, wenn Probleme auftauchen. Eine derartige Geschäftsbeziehung kann ein Kunde nur mit einem Hersteller aufbauen, der alle notwendigen Kompetenzen bündelt und somit schnell und flexibel reagieren kann. Bei FTCAP sind all diese Faktoren gegeben, sodass wir uns als guter Hersteller für hochwertige Kondensatoren bereits seit Jahrzehnten einen Namen gemacht haben. 

Wie sollte der Anwender bei der Auswahl eines Elkos vorgehen? 

Der typische Anwender sucht einen Kondensator für eine spezifische Anwendung, die ihm klare Vorgaben gibt. Die Leistungsfähigkeit spielt für den Anwender genauso eine Rolle wie die mechanischen Abmessungen oder die Lebenszeit. Auch der jeweilige Anschlusstyp und die klimatischen Bedingungen der Anwendungsumgebung sollte der Anwender berücksichtigen. Ein Kondensator in den Positionslichtern eines Flugzeugs in zehntausend Metern Höhe muss dabei ganz anderen Anforderungen genügen als ein Kondensator in einer Windmühle oder einer Poliermaschine.

Indem der Anwender seine Bedürfnisse möglichst exakt definiert, scheiden im Laufe des Auswahlprozesses immer mehr mögliche Bauformen aus und die Auswahl verdichtet sich auf den einen Kondensator, der dem Anwender die beste Lösung bietet. Bei einigen Standardkondensatoren ist die Auswahl natürlich weniger komplex als bei neuen Anwendungen, die komplett neu designt werden. In beiden Fällen ist FTCAP der richtige Ansprechpartner, der den Kondensator auswählt, der für den Anwender das Optimum bietet. 

Eine Ihrer Spezialitäten ist die niederinduktive Anbindung an die Leistungselektronik. Warum ist das wichtig, und wie schaffen Sie das? 

Ein niederinduktiver Aufbau ist in vielen Bereichen besonders wichtig, da zu hohe Induktivitäten verschiedene Bauteile einer Schaltung nachhaltig belasten können. Eine schnelle Zerstörung und der Ausfall der Anwendung können daraus resultieren. FTCAP hat verschiedene Lösungen für den niederinduktiven Aufbau von Filmkondensatoren entwickelt, um dieser Problematik vorzubeugen. Ein Beispiel für eine Kondensatorenbank mit extrem kleiner Induktivität ist unser FischerLink-Modul mit Induktivitäten unter zehn Nanohenry und gleichzeitig sehr hoher Lebensdauer. Beim FischerLink schweißen wir die Einzelkondensatoren direkt auf Kupferplatten, der Deckel entfällt und die Übergangsverluste sind deutlich kleiner als bei herkömmlichen zusammengebauten Modulen. Die fertig bestückten Busbar-Platten vergießen wir in einer flachen Wanne unter Vakuum um die Einzel- teile rüttelfest und haltbar miteinander zu verbinden. Der Anwender hat keinen zusätz- lichen Montageaufwand und braucht nur ein komplett geprüftes Teil zu bestellen.

Abgesehen vom FischerLink haben wir noch eine Reihe weiterer Produkte, die eine niederinduktive Anbindung bieten. Beispielhaft sei hier unser Coax Cap genannt, ein sehr niederinduktiver Kondensator mit weniger als 10,5 Nanohenry mit selbstheilender Eigenschaft und einer optimierten Bodenfläche, die in Verbindung mit stabilen Befestigungslaschen auch einen Wärmepfad für Verlustwärme anbietet. Darüber hinaus sind Sonderbauformen unsere Spezialität. Hat ein Kunde besondere Anforderungen an eine niederinduktive Anbindung, ziehen unsere Ingenieure alle Register und greifen auf ihren Erfahrungsschatz zurück, um die Wünsche der Kunden zu berücksichtigen. 

Welche Weiterentwicklungen oder Verbesserungen hat es denn bei Elkos in den vergangenen Jahren gegeben? 

Ein Beispiel für eine Weiterentwicklung eines typischen axialen Elkos ist die von FTCAP vorgestellte kubische Bauform, die vor allem bezüglich der Kühlung deutliche Vorteile bietet. Im Vergleich zu den traditionellen Bauformen verfügen solche Kondensatoren über eine um 28 Prozent größere Oberfläche. Durch diese größere Auflagefläche lassen sich die kubischen Kondensatoren besser an die Kühlsysteme anbinden, was die Kühlleistung verbessert. Dadurch wiederum kann sich die Strombelastbarkeit verdoppeln. Gleiches gilt für die Lebensdauer, da der Deckel hermetisch laserverschweißt ist.

Ein weiterer Vorteil der kubischen Bauform ist die hohe Raumnutzung: Die Kondensatoren lassen sich flach platzieren und sogar stapeln. Mit Abmessungen von 10 mm × 10 mm × 20 mm bis 18 mm × 18 mm × 49 mm und Spannungen von 25 Volt bis 100 Volt sind sie vor allem für die Automobilbranche geeignet. Die Kondensatoren lassen sich nach dem Baukastenprinzip modularisieren, die Kapazitäten können individuell eingestellt werden. Die Komponenten verfügen über eine interne Mehrfachkontaktierung mit bis zu vier Anschlussfähnchen. Dieses Produkt ist ein Beispiel dafür, wie sich Elkos immer weiter entwickeln können und neue Fertigungstechniken vermeintliche Standardprodukte auf ein neues Level heben. 

An welchen Stellen können und müssen sich Elkos noch verbessern? Was tun Sie als Hersteller in dieser Richtung?

Ein klarer Nachteil der sogenannten nassen Elkos ist die Austrocknung. Der natürliche und niemals vollständig zu vermeidende Prozess der Diffusion des flüssigen Elektrolyts durch den Deckel kann die Funktion einschränken. Als Hersteller arbeiten wir an zwei Stellen gegen diese Problematik an. Erstens können wir mittels moderner Laserschweißung die Becher nicht nur durch Bördelung verschließen, sondern hermetisch dicht verschweißen. Durch diese besonders effektive Art der Abdichtung, kann auch im Laufe der Zeit kaum Elektrolyt durch den Deckel diffundieren. Zweitens arbeiten wir an einer Alternative zum Einsatz von flüssigem Elektrolyt. Wir sind bereits in Gesprächen mit Zulieferern für einen festen Elektrolyten, der nicht auf die gleiche Weise wie ein flüssiger Elektrolyt durch einen Deckel diffundieren kann. Das Gelände unserer neuen Produktionsstätte bietet noch Platz, hier ist in den nächsten Jahren noch einiges denkbar.