Qu'est-ce qu'un condensateur polymère?
Un condensateur polymère est un type de condensateur électrolytique avec un conducteur ionique solide plutôt qu’un électrolyte liquide. Les condensateurs sont des dispositifs de stockage électriques généralement composés de deux conducteurs métalliques. Les condensateurs électrolytiques remplacent un ou les deux conducteurs par une solution électrolytique. Dans un condensateur polymère, l'électrolyte est un papier imprégné de cristaux organiques semi-conducteurs au lieu d'un liquide. L'électrolyte solide permet un taux de décharge plus rapide et une meilleure réponse aux fluctuations du courant.
L'utilisation d'un électrolyte comme conducteur permet aux condensateurs électrolytiques de supporter une charge plus importante dans un dispositif de plus petit volume. Cela les rend particulièrement adaptés à une utilisation dans les filtres d'alimentation, stockant la charge nécessaire pour atténuer les fluctuations de sortie. L'utilisation d'un électrolyte solide dans le condensateur polymère permet une réduction supplémentaire de la taille tout en augmentant les performances et la durabilité.
En théorie, un condensateur parfait aurait un indice de résistance série équivalent (ESR) égal à zéro. Aucune de ses composantes ne présenterait de résistance électrique ni aucune accumulation de chaleur associée. Un condensateur polymère a généralement un indice ESR inférieur qui reste stable dans une plage de températures supérieure à celle des autres conceptions électrolytiques. Des cotes ESR plus basses permettent une réponse plus rapide à de plus grandes transitions dans les courants
Les alimentations qui ont une entrée de courant alternatif subissent souvent une fluctuation périodique de la sortie de courant continu (DC) appelée ondulation. Certains systèmes d'alimentation, tels que ceux utilisés pour les cartes mères d'ordinateurs, soumettent les condensateurs à de fortes contraintes dues au courant d'entraînement. Les condensateurs polymères sont beaucoup plus résistants à ce stress et ont une durée de vie opérationnelle plus longue.
Le conducteur métallique d'un condensateur polymère est généralement constitué d'une mince feuille d'aluminium. Un diélectrique en oxyde d’aluminium est appliqué sur la feuille par un procédé électrochimique appelé anodisation. La feuille avec la couche diélectrique forme l'anode, ou voie d'entrée, pour un courant électrique. Une feuille de séparation imprégnée d'électrolyte et une longueur de feuille non isolée constituent la cathode, ou sortie de voie, pour un courant électrique.
La surface efficace des éléments en feuille dans un condensateur en polymère d'aluminium est augmentée par gravure avant que le diélectrique en oxyde d'aluminium ne soit généré. Un papier imprégné d'un semi-conducteur organique ou d'un polymère conducteur sépare les feuilles d'anode et de cathode. Les éléments stratifiés sont enroulés en une bobine, équipée de connecteurs à broches et scellée dans un manchon en aluminium.
Les condensateurs polymères sont beaucoup plus coûteux que l'électrolytique humide. Ils sont généralement produits dans de petites versions basse tension destinées à être utilisées dans des appareils tels que les téléphones cellulaires, les cartes graphiques et les cartes mères de serveurs haut de gamme. Leur utilisation spécialisée rend plus difficile la recherche de condensateurs polymères car peu de distributeurs à la consommation les ont en stock.