Schaltungspraxis
Leckstromarme Tantal- und NbO-Kondensatoren
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Der Leckstrom ist von verschiedenen Faktoren abhängig
Der maximale in der Anwendung zu erwartende DCL ist von verschiedenen Faktoren abhängig (gewählte Kondensatorserie, Nennkapazität, Nennspannung); die in Bild 4 gezeigte Kennlinie ist jedoch stets die gleiche. Aus dieser Kurve ist ersichtlich, dass bei einem Betriebsspannungs-Derating (Va/Vr) zwischen 25 % und 40 % (wenn also die Nennspannung des Kondensators um den Faktor 2,5 bis 4 höher als die Kondensator-Betriebsspannung ist) der Leckstrom am kleinsten ist.
Vergleich des Leckstromverhaltens verschiedener Kondensatortypen in einer typischen batteriebetriebenen Anwendung
Wie bereits erwähnt, werden die meisten mobile Geräte durch einen Lithium-Ionen-Akku mit einer Nennspannung (Va) von 3,7 V gespeist. Entwickler können zwischen verschiedenen Kondensatorserien wählen, die jeweils auf unterschiedliche Anforderungen zugeschnitten sind. Bild 5 vergleicht die maximalen Leckströme verschiedener Kondensatorserien von AVX; alle Werte gelten für Kondensatoren mit einer Nennkapazität von 47 µF.
In diesem Beispiel (Va = 3,7V) beträgt die optimale Nennspannung (Vr) 10 V (siehe Bild 5). Anders ausgedrückt: Bei einem Derating von 37 % der Nennspannung ist der Leckstrom am kleinsten (siehe Bild 4). Auch für andere Kapazitätswerte ist die optimale Nennspannung 10 V.
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Die Tantalkondensatorserien TRJ und TAJ sowie die Nioboxid-Kondensatorserien NOJ von AVX eignen sich zur Verwendung als Pufferkondensatoren für batteriebetriebene mobile Geräte und Anwendungen wie Reifendrucksensoren. Die verschiedenen Kondensatorserien unterscheiden sich hinsichtlich der Basis-Leckströme, wobei die Serie TRJ die niedrigsten Werte aufweist. Durch Betriebsspannungs-Derating lässt sich der Leckstrom auf Werte unterhalb des für Nennspannung (Vr) geltenden Katalogwerts reduzieren.
Der kleinste Leckstrom ergibt sich, wenn ein Kondensator bei einer Spannung im Bereich von 25 bis 40 % seiner Nennspannung betrieben wird. Die optimale Nennspannung für 3,7-V-Anwendungen ist 10 V. Der optimale Kondensator ist ein TRJ-Kondensator mit Vr = 10 V, eng gefolgt von einem TAJ-Kondensator mit der gleichen Nennspannung. Für besonders leckstromkritische Anwendungen wird der Tantalkondensator TAJ-*LE empfohlen, für den noch kleinere maximale Leckströme garantiert werden.
- Leckstromarme Tantal- und NbO-Kondensatoren
- Temperatureinflüsse auf die Bauteilspezifikationen
- Der Leckstrom ist von verschiedenen Faktoren abhängig
