Tantalkondensatoren mit »gespiegeltem« Anodendesign

28. Januar 2009, 11:03 Uhr | Thomas Zedníček
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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Vorteile des »Spiegel«-Designs

Bild 5 stellt die ESR-Werte von Tantals (22 μF/35 V) mit unterschiedlichem Design gegenüber. Wie oben bereits erwähnt, ist der ESR umso niedriger, je größer die Anodenoberfläche ist. Auch die Toleranzen sind bei Designs mit niedrigem ESR wesentlich enger. Das bedeutet, dass sich bei Schaltungen, die eine Bank mit mehreren parallel geschalteten Kondensatoren enthalten, mithilfe solcher Kondensatoren eine gleichmäßigere Lastverteilung erzielen lässt. Ein direkter Vergleich mit dem vertikalen Multianoden-Design ist nicht möglich, da dieses nur in dem kleineren E-Gehäuse erhältlich ist, während die anderen Designs im flacheren D-Gehäuse zu haben sind. Drei vertikale Multianoden-Bauteile im D-Gehäuse hätten einen höheren ESR im Vergleich zum E-Gehäuse (nur für diesen Vergleich sind Daten verfügbar).

Der zweite Vorteil des Spiegel-Designs ist der bereits erwähnte symmetrische Aufbau, der die Induktivitätsschleife teilweise kompensiert. Der Katalogwert für den ESL eines Einzelanoden-Designs im D-Gehäuse beträgt 2,4 nH, die typischen Werte liegen um 2,1 nH. Beim Spiegel-Design beträgt der ESL nur etwa 1 nH, also halb so viel. Dadurch verschiebt sich die Resonanzfrequenz von 340 kHz bei Einzelanoden-Designs hin zu 500 kHz. Die höhere Resonanzfrequenz, die sich durch die niedrigere Eigeninduktivität ergibt, erweitert den Einsatzbereich auf den Schaltfrequenzbereich von 250 kHz bis 500 kHz, der heute für DC/DC-Wandler bevorzugt wird. Außerdem fällt beim Spiegel-Design der Serienersatzwiderstand über die Frequenz weniger stark ab, weil dünnere Anoden verwendet werden können (Bild 6).

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Bild 5: Typische ESR-Werte von Tantalkondensatoren (22 μF/35 V) mit unterschiedlichem Anoden-Design Bild 6:ESR über der Frequenz für Tantalkondensatoren (330 μF/4 V, jeweils im D-Gehäuse) Bild 7: Kühlwirkung eines Tantalkondensators:
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Bild 5: Typische ESR-Werte von Tantalkondensatoren (22 μF/35 V) mit unterschiedlichem Anoden-Design Bild 6:ESR über der Frequenz für Tantalkondensatoren (330 μF/4 V, jeweils im D-Gehäuse) Bild 7: Kühlwirkung eines Tantalkondensators:
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Bild 5: Typische ESR-Werte von Tantalkondensatoren (22 μF/35 V) mit unterschiedlichem Anoden-Design Bild 6:ESR über der Frequenz für Tantalkondensatoren (330 μF/4 V, jeweils im D-Gehäuse) Bild 7: Kühlwirkung eines Tantalkondensators:

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