Che cos'è un condensatore polimerico?
Un condensatore polimerico è un tipo di condensatore elettrolitico con un conduttore ionico solido piuttosto che un elettrolita liquido. I condensatori sono dispositivi elettrici di accumulo generalmente composti da due conduttori metallici. I condensatori elettrolitici sostituiscono uno o entrambi i conduttori con una soluzione elettrolitica. In un condensatore polimerico, l'elettrolito è impregnato di carta con cristalli di semiconduttore organici anziché un liquido. L'elettrolita solido consente una velocità di scarica più rapida e una migliore risposta alle fluttuazioni di corrente.
L'uso di un elettrolita come conduttore consente ai condensatori elettrolitici di trattenere una carica maggiore in un dispositivo di volume più piccolo. Ciò li rende particolarmente adatti per l'uso nei filtri di alimentazione, conservando la carica necessaria per mitigare le fluttuazioni in uscita. L'uso di un elettrolita solido nel condensatore polimerico consente un'ulteriore riduzione delle dimensioni aumentando prestazioni e durata.
In teoria, un condensatore perfetto avrebbe una resistenza equivalente in serie (ESR) pari a zero. Non ci sarebbe resistenza elettrica da alcuno dei suoi componenti e nessun accumulo di calore associato. Un condensatore polimerico ha in genere un rating ESR inferiore che rimane stabile in un intervallo di temperatura maggiore rispetto ad altri design elettrolitici. Classificazioni ESR più basse consentono una risposta più rapida a transizioni maggiori nella corrente
Gli alimentatori che hanno un ingresso in corrente alternata (CA) spesso subiscono una fluttuazione periodica nell'uscita in corrente continua (CC) chiamata ripple. Alcuni sistemi di alimentazione, come quelli utilizzati per le schede madri dei computer, sottopongono i condensatori a una grande sollecitazione dovuta alla corrente di ondulazione. I condensatori polimerici sono molto più resistenti a questo stress e hanno una durata operativa più lunga.
Il conduttore metallico di un condensatore polimerico è solitamente costituito da un sottile foglio di alluminio. Un dielettrico di ossido di alluminio viene stratificato sulla lamina mediante un processo elettrochimico chiamato anodizzazione. La lamina con lo strato dielettrico costituisce l'anodo, o percorso di entrata, per una corrente elettrica. Un foglio separatore impregnato di elettrolita e una lunghezza non isolata di lamina costituiscono il catodo, o uscita del percorso, per una corrente elettrica.
L'area effettiva degli elementi di alluminio in un condensatore di polimero di alluminio viene aumentata mediante attacco prima che venga generato il dielettrico di ossido di alluminio. La carta impregnata con un semiconduttore organico o un polimero conduttivo separa i fogli di anodo e catodo. Gli elementi a strati sono arrotolati in una bobina, dotati di connettori a perno e sigillati in un manicotto di alluminio.
I condensatori polimerici sono molto più costosi degli elettrolitici a umido. Sono generalmente prodotti in piccole versioni a bassa tensione per l'uso in dispositivi come telefoni cellulari, schede grafiche e schede madri per server di fascia alta. Il loro uso specializzato rende più difficile la ricerca di condensatori polimerici poiché relativamente pochi distributori orientati al consumatore li trasportano in magazzino.