Co to jest kondensator polimerowy?

Kondensator polimerowy jest rodzajem kondensatora elektrolitycznego z litym przewodnikiem jonowym zamiast ciekłego elektrolitu. Kondensatory to elektryczne urządzenia magazynujące, zwykle złożone z dwóch metalowych przewodników. Kondensatory elektrolityczne zastępują jeden lub oba przewody roztworem elektrolitu. W kondensatorze polimerowym elektrolit jest papierem impregnowanym organicznymi kryształami półprzewodników zamiast cieczy. Stały elektrolit umożliwia szybsze rozładowanie i lepszą reakcję na fluktuacje prądu.

Zastosowanie elektrolitu jako przewodnika umożliwia kondensatorom elektrolitycznym utrzymywanie większego ładunku w urządzeniu o mniejszej objętości. Dzięki temu są one szczególnie odpowiednie do stosowania w filtrach zasilających, przechowując ładunek potrzebny do złagodzenia wahań mocy wyjściowej. Zastosowanie stałego elektrolitu w kondensatorze polimerowym umożliwia dalsze zmniejszenie wielkości przy jednoczesnym zwiększeniu wydajności i trwałości.

Teoretycznie idealny kondensator miałby zerową wartość rezystancji szeregowej (ESR). Nie wystąpiłby opór elektryczny od żadnego z jego elementów i żadne związane z tym nagromadzenie ciepła. Kondensator polimerowy ma zazwyczaj niższą ocenę ESR, która pozostaje stabilna w większym zakresie temperatur niż inne konstrukcje elektrolityczne. Niższe oceny ESR umożliwiają szybszą reakcję na większe przejścia prądu

Zasilacze, które mają wejście prądu przemiennego (AC) często doświadczają okresowych wahań na wyjściu prądu stałego (DC), zwanych tętnieniem. Niektóre układy zasilające, takie jak te stosowane w płytach głównych komputerów, narażają kondensatory na duże napięcie spowodowane tętnieniem prądu. Kondensatory polimerowe są znacznie bardziej odporne na to obciążenie i mają dłuższą żywotność.

Metalowy przewodnik kondensatora polimerowego jest zwykle wykonany z cienkiej folii aluminiowej. Dielektryk tlenku glinu nakłada się na folię za pomocą procesu elektrochemicznego zwanego anodowaniem. Folia z warstwą dielektryczną tworzy anodę lub ścieżkę wejścia prądu elektrycznego. Arkusz separatora impregnowany elektrolitem i nieizolowana długość folii tworzą katodę lub wyjście ścieżki dla prądu elektrycznego.

Efektywna powierzchnia elementów foliowych w kondensatorze z polimeru aluminiowego jest zwiększana przez trawienie przed wytworzeniem dielektryka tlenku glinu. Papier impregnowany półprzewodnikiem organicznym lub przewodzącym polimerem oddziela folie anodowe i katodowe. Elementy warstwowe są zwinięte w cewkę, wyposażoną w złącza wtykowe i uszczelnione w aluminiowej tulei.

Kondensatory polimerowe są znacznie droższe niż mokre elektrolityki. Zazwyczaj są produkowane w małych, niskonapięciowych wersjach do użytku w urządzeniach takich jak telefony komórkowe, karty graficzne i wysokiej klasy płyty główne do serwerów. Ich specjalistyczne zastosowanie utrudnia znalezienie kondensatorów polimerowych, ponieważ stosunkowo niewielu zorientowanych na konsumentów dystrybutorów ma je na stanie.