Твердотельный конденсатор — электролитический конденсатор, в котором вместо традиционного жидкого электролита используется специальный токопроводящий органический полимер (например поли-3,4-этилендиокситиофен, англ. PEDT) или полимеризованный органический полупроводник (например комплексная соль тетрацианхинодиметана, англ. TCNQ). Также используются названия OS-CON (торговая марка Sanyo), AO-CAPS (англ. Aluminum Organic Polymer Capacitors), OC-CON (англ. Organic Conductive Polymer Aluminum Electrolytic Capacitor), FPCAP (англ. Functional Polymer Capacitors).

Отличия от конденсаторов с жидким электролитом

• Значительно больший срок службы. Время наработки на отказ составляет порядка 50000 часов при температуре 85°С. Тем не менее, при максимально допустимой температуре (105°С) заявленный срок службы полимерных конденсаторов такой же, как у традиционных электролитических конденсаторов и составляет гарантированный срок службы 2000—5000 часов.
• Эквивалентное последовательное сопротивление (ЭПС, англ. ESR) меньше по величине по сравнению с сопротивлением жидко-электролитического конденсатора и слабо зависит от температуры. Поэтому необходима меньшая ёмкость для использования твердотельного конденсатора в качестве шунтирующего (по переменной составляющей). Тем не менее не все модели имеют ЭПС меньшее чем у аналогичных жидко-электролитических^[1].
• Рабочие напряжения до 35 Вольт.
• Более высокая цена

Конструкция

• Катод — алюминиевая или танталовая фольга.
• Прокладка пропитанная электролитом.
• Анод — алюминиевая или танталовая фольга с оксидным слоем.

Лента свёртывается в рулон и упаковывается в корпус (с выводами или для поверхностного монтажа). Твердотельные конденсаторы (за редким исключением^[2]) не имеют клапана или насечки на корпусе, так как твёрдый электролит не способен вскипеть и вызвать взрыв корпуса.

История

Полимерные конденсаторы не новая технология. Коденсаторы Sanyo OS-CON запущены в произвоство в 1983^[1] г. Первоначально они применялись в серверах/рабочих станциях, потом в мощных видеокартах, и в 2007 многие high-end потребительские материнские платы полностью перешли на полимерные конденсаторы^[1].

Перспективы использования

Ухудшение характеристик электролитических конденсаторов связано, прежде всего, с высыханием электролита. Поэтому срок службы устройств с такими конденсаторами ограничен. Кроме того, жидкий электролит может закипеть при неправильном использовании и при высоких температурах, что приводит к разрыву корпуса конденсатора. Твердотельные конденсаторы имеют более стабильные характеристики, которые в меньшей степени зависят от условий эксплуатации и возраста самого конденсатора. Использование твердотельных конденсаторов позволяет значительно увеличить время работы электронных устройств и стабильность их параметров.

См. также

• Электрический конденсатор
• Электролит

Примечания