Alternative zum Vielschichtkondensator
Polymerkondensatoren und MLCCs im Vergleich
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Verwendung von Festelektrolyt
Die Temperatureigenschaften der MLCCs unterscheiden sich je nach Art des Dielektrikums, doch alle sind anfällig für temperaturabhängige Alterungsfehler und erfordern geringere elektrische Feldstärken. Aufgrund ihrer Wirkungsweise und der Weiterentwicklung der dielektrischen Materialien haben Polymerkondensatoren ein großes Entwicklungspotenzial für höhere Dichte-, Belastungs- und Temperaturwerte (derzeit jedoch auf 125 °C begrenzt), während Polymere mit ihrer höheren Dielektrizitätskonstante eine hohe Energiedichte ermöglichen.
Die meisten Dielektrika von Keramikkondensatoren weisen eine Eigenschaft auf, die als piezoelektrischer Effekt bezeichnet wird und in bestimmten Schaltungen unerwartete Signale verursachen kann. In manchen Fällen kann der piezoelektrische Effekt zu elektrischen Störungen führen.
Wenn ein elektrisches Potenzial oder Feld auf der Oberfläche eines MLCC eine Verformung im Frequenzbereich von 20 Hz bis 20 kHz verursacht, kann diese für den Menschen hörbar sein MLCCs werden mehr als zehn Zuverlässigkeitstests unterzogen, darunter Temperaturschock-, Biege- und einseitige Feuchtigkeitstests, je nachdem, für welche Anwendungen sie vorgesehen sind.
Sicherheit
Die meisten Keramikkondensatoren weisen einen relativ hohen Spannungswert auf. Wenn die Spannung zwischen den Kondensatoranschlüssen die Nennspannung übersteigt, kann das Dielektrikum zusammenbrechen und der Elektronenfluss zwischen den dünnen Materialschichten im Inneren des Kondensators einen Kurzschluss verursachen. Beim Vergleich der Lebensdauer von Polymerkondensatoren und MLCCs müssen ihre jeweiligen Konstruktionen und Eigenschaften berücksichtigt werden. Polymerkondensatoren werden als Chip- und als Wickelkondensatoren angeboten. Da Polymer-Feststoffkondensatoren nicht als Verschleißteile gelten, die gelegentlich ausgetauscht werden müssen, werden sie häufig in SMT-Bauweise (Surface-Mount-Technologie) gefertigt.
Dadurch beanspruchen sie weniger Platz auf der Leiterplatte, sind aber schwieriger abzulösen, falls doch einmal ein Austausch erforderlich sein sollte. Die Verwendung von Festelektrolyt ist ein großer Vorteil gegenüber Elektrolytkondensatoren. In einem Nasselektrolytkondensator kann das Elektrolyt bei Überhitzung verdampfen. Der hierbei entstehende Druck kann dazu führen, dass der Kondensator platzt oder sogar explodiert. Dieses Risiko besteht bei Polymer-Feststoffkondensatoren nicht – ein solcher Kondensator wird entweder kurzgeschlossen oder beginnt, sich wie ein offener Stromkreis zu verhalten. Generell sind Polymerkondensatoren also wesentlich zuverlässiger als MLCCs.
Unter Berücksichtigung dieser Überlegungen lassen sich folgende Zielspezifikationen für den Einsatz von Polymerkondensatoren von Panasonic anstelle von MLCCs definieren:
Spannungsleitungen: 16 bis 35 V
Kapazität: 47 µF bis 560 µF (und da hohe Kapazität die Stärke von Polymerkondensatoren ist – je höher desto besser)
Vorzugsweise Gehäusegrößen B & D
Jobangebote+ passend zum Thema
- Polymerkondensatoren und MLCCs im Vergleich
- Verwendung von Festelektrolyt
