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Dieser Abschnitt bietet einen Überblick über Aluminium-Elektrolytkondensatoren sowie ihre Anwendungen und Funktionsweisen. Werfen Sie auch einen Blick auf die Liste der 5 Hersteller von Aluminium-Elektrolytkondensatoren und deren Firmenranking.
Inhaltsübersicht
Aluminium-Elektrolytkondensatoren sind kleine Kondensatoren mit hoher Kapazität, die Aluminiumoxid als Dielektrikum verwenden.
Beim nassen Typ wird ein Elektrolyt für die Kathode verwendet, aber es gibt auch trockene Typen, die Feststoffe wie leitende Polymere mit verbesserter Leistung verwenden. Aufgrund ihres niedrigen Preises und ihrer großen Vielseitigkeit werden sie in vielen Produkten mit elektronischen Leiterplatten verwendet, z. B. in Haushaltsgeräten und Personalcomputern.
Aluminium-Elektrolytkondensatoren werden in einer Vielzahl von Produkten mit elektronischen Substraten in den unterschiedlichsten Bereichen eingesetzt, z. B. in der Automobil-, Haushaltsgeräte- und Industrieausrüstungsbranche, da sie kleiner sind, eine höhere Kapazität haben und preiswerter als andere Kondensatoren sind. Spezifische Anwendungen sind wie folgt:
Beim Einsatz als Leistungsaufbereiter für regenerative Energie wird eine große Anzahl von 10 bis 100 Aluminium-Elektrolytkondensatoren verwendet. Aufgrund ihrer hohen Vielseitigkeit steigen die Leistungsanforderungen an Aluminium-Elektrolytkondensatoren von Jahr zu Jahr.
Aluminium-Elektrolytkondensatoren verwenden dünne Aluminiumfolie als Anode und Kathode und Aluminiumoxid als Dielektrikum. Auf der Oberfläche der Aluminiumfolie bildet sich durch einen elektrochemischen Oxidationsprozess (chemische Umwandlung) Aluminiumoxid.
Die Oberfläche der Aluminiumfolie wird durch ein Ätzverfahren uneben gemacht, um den Oberflächenbereich zu vergrößern. Die Kapazität eines Kondensators wird durch die folgende Formel ausgedrückt, die proportional zur Oberfläche des Dielektrikums und umgekehrt proportional zu seiner Dicke ist, so dass Aluminiumoxid, das durch Ätz- und chemische Umwandlungsprozesse hergestellt wird, ein Dielektrikum mit einer extrem hohen Kapazität ist:
Kapazität C = ε x S/d
ε: Dielektrische Permittivität des Dielektrikums
S: Oberfläche des Dielektrikums
d: Dicke des Dielektrikums
Ein Nachteil der Aluminiumoxidbeschichtung ist, dass sie aufgrund des geringen Stromflusses beim Anlegen einer Spannung mehr Leckstrom erzeugt als andere Kondensatoren. Da in der Innenkathode von nassen Aluminium-Elektrolytkondensatoren Elektrolyt verwendet wird, besteht die Gefahr, dass der Elektrolyt im Falle eines Fehlers ausläuft.
Ein weiterer Nachteil ist die geringe Haltbarkeit des Elektrolyts, die sich durch Auslaufen oder Verdampfen desselben verringern kann. Trockene Aluminium-Elektrolytkondensatoren hingegen verdampfen aufgrund der Verwendung leitfähiger Polymere in der Innenkathode nicht und sind haltbarer als nasse Kondensatoren.
Unter den elektronischen Bauteilen sind Aluminium-Elektrolytkondensatoren vom nassen Typ dafür bekannt, dass sie eine besonders kurze Lebensdauer haben: Während LSIs Zehntausende von Betriebsstunden benötigen, hat ein typischer Aluminium-Elektrolytkondensator eine Lebensdauer von 2000 Stunden bei 85 °C oder 5000 Stunden bei 105 °C, selbst bei Kondensatoren, die hohe Zuverlässigkeit versprechen.
Der Grund für die kurze Lebensdauer liegt im Aufbau des Aluminium-Elektrolytkondensators, bei dem der im Isolierpapier getränkte Elektrolyt mit der Zeit aus dem abdichtenden Gummiteil austritt. Mit dem Auslaufen des Elektrolyts nimmt die Kapazität ab und der ESR (äquivalenter Serienwiderstand) steigt.
Die Lebensdauer eines Aluminium-Elektrolytkondensators folgt dem Arrhenius-Gesetz (chemische Reaktionsformel auf der Grundlage der thermischen Energie), wenn der Kondensator unterhalb der maximalen Betriebstemperatur liegt und die Lebensdauer verdoppelt sich ungefähr, wenn die Temperatur um 10 °C niedriger ist. So hat ein Aluminium-Elektrolytkondensator mit 85 °C/2000 Stunden eine Lebensdauer von 4000 Stunden, wenn er bei 75 °C eingesetzt wird und 8000 Stunden bei 65 °C.
Aluminium-Elektrolytkondensatoren haben einen höheren ESR als andere Kondensatoren und wenn während des Betriebs ein großer Strom fließt, entsteht im Inneren des Kondensators Wärme. Diese Erwärmung lässt die Temperatur des Kondensators ansteigen, was das Auslaufen des Elektrolyts weiter fördert und die Lebensdauer verkürzt.
Gepolte Kondensatoren sind immer in irgendeiner Weise gekennzeichnet, so dass die Polarität leicht zu erkennen ist:
Es ist äußerst wichtig, die Polaritätsangabe zu überprüfen, denn bei falscher Polarität kann der Kondensator nicht nur ausfallen, sondern auch Feuer fangen.
*einschließlich Lieferanten etc.
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Ableitungsmethode| Rang | Unternehmen | Aktie lecken |
|---|---|---|
| 1 | FTCAP | 42.9% |
| 2 | MUECAP VERTRIEBSGESELLSCHAFT FÜR ELEKTRONISCHE | 28.6% |
| 3 | FROLYT KONDENSATOREN UND BAUELEMENTE GMBH | 14.3% |
| 4 | alfatec GmbH & Co. KG | 14.3% |
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