Passive Bauelemente

Worauf es bei der Wahl eines Elektrolytkondensators ankommt

| Redakteur: Thomas Kuther

Aluminium-Elektroytkondensatoren: Es gibt sie wie Sand am Meer – aber nicht alle sind gleich.
Aluminium-Elektroytkondensatoren: Es gibt sie wie Sand am Meer – aber nicht alle sind gleich. (Bild: Panasonic)

Wegen ihrer hohen Kapazität sind Elektrolytkondensatoren hervorragende Stromspeicher. Aber nicht alle Elektrolytkondensatoren sind gleich. Wir verraten Ihnen die Unterschiede.

Manche Bauelemente sind so elementar und gebräuchlich, dass man denken könnte, es sei einerlei, welchen Anbieter und welches Produkt man wählt, solange der CV-Wert den Angaben auf dem Schaltplan entspricht. Kondensatoren fallen bei vielen in diese Kategorie. Im Jahr 1745 wurde erstmalig anhand der „Leidener Flasche“ demonstriert, dass eine Ladung gespeichert werden kann. In den ersten Radioapparaten kamen dann Keramikkondensatoren aus Porzellan zum Einsatz.

Kurz darauf folgten organische Kondensatoren, und in den 1950er Jahren eroberten Superkondensatoren den Markt. Im Zuge des technologischen Fortschritts erfolgte eine stetige Miniaturisierung der Bauelemente. Zudem hat sich die Zahl der Hersteller vergrößert, sodass der Markt heutzutage stark umkämpft ist.

Elektrolyt sorgt für höhere Kapazität

Elektrolytkondensatoren verwenden ein Elektrolyt, um eine größere Kapazität als andere Kondensatortypen zu erreichen. Diese Technik hat aber auch etliche Nachteile, wie eine niedrige Rippelstrombelastbarkeit, große Toleranzen bei den Leistungswerten, einen hohen ESR-Wert (Ersatzserienwiderstand) sowie eine begrenzte Lebensdauer des Bauelements. Ein falsch gewähltes Bauelement, das nur wenige Cent kostet, kann genauso zu einem Systemausfall führen wie ein anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis oder Mikroprozessor.

Deshalb gilt als Schlussfolgerung: wie bei komplexeren Bauelementen, muss auch bei der Wahl eines Kondensators mit größter Sorgfalt und Aufmerksamkeit vorgegangen werden. Obgleich mit Polymer- und Hybrid-Polymer-Elektrolytkondensatoren noch weitere Technologien auf dem Markt sind, entscheiden sich nach wie vor sehr viele Schaltungsentwickler für klassische Elektrolytkondensatoren – deren Eigenschaften und Betriebsverhalten sind den Entwicklern seit vielen Jahren bekannt. Diese Zurückhaltung ist einerseits durch genau dieses Vertrauen in Elektrolytkondensatoren zu erklären, andererseits aber auch durch lange Genehmigungsprozesse für die Zulassung neuer Technologien und schließlich durch das Gebot, sich wettbewerbsfähig auf dem Markt zu halten, dank geringer Materialkosten.

Zahlreiche Kondensatoren in verschiedenen Technologien und Bauformen

Panasonic bietet als Kondensatorhersteller eine Vielzahl verschiedener Produkte in allen drei Technologiebereichen. Die Produktpalette des Unternehmens gehört zu den größten des Marktes und umfasst Bauelemente für die Durchsteckmontage (THT) ebenso wie für die Oberflächenmontage (SMT). Ungeachtet dieser Spitzenposition investiert das Unternehmen fortwährend in die Fertigungskapazität und unerlässlich in die Produktentwicklung. Somit wundert es nicht, dass Elektrolytkondensatoren bei allen signifikanten Parametern immer leistungsfähiger werden.

Bei Stromversorgungen ist eine Hauptanforderung ein niedriger ESR. Der Grund hierfür ist, dass moderne Mikroprozessoren Hilfsschaltungen mit äußerst präzisen Spezifikationen benötigen und der ESR sich auf den Wirkungsgrad und letztendlich auf die Leistungsaufnahme auswirkt. Regulierungsstellen weltweit (ENERGY STAR, EU-Verhaltenskodex, usw.) fordern eine immer stärkere Kontrolle der Energieeffizienz. Daher ist es notwendig, den ESR eines Kondensators als einen der Basisparameter neben der Kapazität und Spannung zu berücksichtigen.

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