Wat is een polymeercondensator?
Een polymeercondensator is een type elektrolytische condensator met een vaste ionische geleider in plaats van een vloeibare elektrolyt. Condensatoren zijn elektrische opslagapparaten die gewoonlijk bestaan uit twee metalen geleiders. Elektrolytische condensatoren vervangen een of beide geleiders door een elektrolytoplossing. In een polymeercondensator is de elektrolyt papier geïmpregneerd met organische halfgeleiderkristallen in plaats van een vloeistof. De vaste elektrolyt zorgt voor een hogere ontladingssnelheid en een betere respons op stroomschommelingen.
Door het gebruik van een elektrolyt als geleider kunnen elektrolytische condensatoren een grotere lading vasthouden in een apparaat met een kleiner volume. Dit maakt ze bijzonder geschikt voor gebruik in voedingsfilters, waarbij de lading wordt opgeslagen die nodig is om fluctuaties in de output te verminderen. Het gebruik van een vaste elektrolyt in de polymeercondensator maakt een verdere verkleining mogelijk terwijl de prestaties en duurzaamheid worden verbeterd.
In theorie zou een perfecte condensator een gelijkwaardige serieweerstand (ESR) van nul hebben. Er is geen elektrische weerstand van een van de componenten en geen van de bijbehorende warmteopbouw. Een polymeercondensator heeft doorgaans een lagere ESR-waarde die stabiel blijft over een groter temperatuurbereik dan andere elektrolytische ontwerpen. Lagere ESR-beoordelingen zorgen voor een snellere reactie op grotere stroomovergangen
Voedingen met een wisselstroomingang (AC) ondervinden vaak een periodieke fluctuatie in gelijkstroomuitgang (DC) genaamd rimpel. Sommige voedingssystemen, zoals die worden gebruikt voor computermoederborden, stellen condensatoren bloot aan veel stress door rimpelstroom. Polymeercondensatoren zijn veel beter bestand tegen deze stress en hebben een langere levensduur.
De metalen geleider van een polymeercondensator is meestal gemaakt van dunne aluminiumfolie. Een aluminiumoxide diëlektricum wordt op de folie gelaagd door een elektrochemisch proces dat anodisatie wordt genoemd. De folie met de diëlektrische laag vormt de anode of het invoerpad voor een elektrische stroom. Een met elektrolyt geïmpregneerd scheidingsvel en een niet-geïsoleerde lengte van folie vormen de kathode, of paduitgang, voor een elektrische stroom.
Het effectieve oppervlak van de folie-elementen in een aluminiumpolymeercondensator wordt vergroot door etsen voordat het aluminiumoxide-diëlektricum wordt gegenereerd. Papier geïmpregneerd met een organische halfgeleider of een geleidend polymeer scheidt de anode- en kathodefolie. De gelaagde elementen worden tot een spoel gerold, uitgerust met pin-connectoren en verzegeld in een aluminium huls.
Polymeercondensatoren zijn veel duurder dan natte elektrolytica. Ze worden over het algemeen geproduceerd in kleine, laagspanningsversies voor gebruik in apparaten zoals mobiele telefoons, grafische kaarten en high-end server moederborden. Hun gespecialiseerde gebruik maakt het vinden van polymeercondensatoren moeilijker omdat relatief weinig consumentgerichte distributeurs ze op voorraad hebben.