¿Los condensadores de "polímero sólido" realmente tienen una vida útil más larga que la electrolítica?

Muchos fabricantes de placas base utilizan condensadores de "polímero de sólidos orgánicos bajos en ESR" en lugar de tapas electrolíticas y hacen un gran esfuerzo en la comercialización y publicidad de este hecho. (Por ejemplo, esta pregunta frecuente de Giga-Byte ).

Además de la "vida útil", ¿tienen este tipo de condensadores otras ventajas, como una mayor tolerancia a los voltajes o temperaturas fuera de especificación?

¿Estos condensadores tienen una ventaja significativa sobre los electrolíticos? Si es así, ¿es aconsejable usarlos en proyectos de pasatiempo?

Los condensadores de polímero orgánico, también conocidos por nombres como OC-CON y marcas comerciales como OSCON, le brindan un rendimiento un poco mejor que los mejores condensadores electrolíticos de aluminio de baja ondulación (ALE) a un costo más alto, con algunas advertencias.

La corriente de ondulación para un OC-CON es generalmente más alta que una ALE de tamaño y clasificación equivalentes. Los buenos ALE en el rango de y 16 V pueden tener clasificaciones de ondulación de 100 kHz alrededor de 1500 mA ; los OC-CON en el rango de 820 μ F y 16 V pueden ser tan altos a 5600 mA.$1000 \mu F$$820 \mu F$

Los OC-CON generalmente no son tan indulgentes en términos de sobrevoltaje como los ALE. Descubrí que la sobretensión hará que un OC-CON falle en cortocircuito. Los ALE parecen ser capaces de soportar más sobrevoltaje antes de fallar.

Los OC-CON también necesitan tener corriente de carga dentro de un rango controlado. Una corriente de carga excesiva puede degradar el rendimiento de la corriente de fuga o causar un corto.

En términos de vida, hay ALE disponibles con una vida útil de 8000 h, por lo que no hay garantía de que cada OC-CON tenga una vida útil más larga que cualquier ALE. Hay rangos para ambos. Dicho esto, es probable que no haya OC-CON de 'propósito general' con solo 1000 h de vida útil.

Sanyo ha publicado esta guía de uso para sus condensadores OSCON : los principios son válidos para cualquier parte OC-CON en mi experiencia (la mayoría de los fabricantes tienen documentos similares).

Para el uso hobby, es posible que los ALE le brinden un mejor servicio, ya que son un poco más robustos y más baratos. Sin embargo, si necesita la alta capacidad de ondulación, no hay nada que le impida usarlos, solo tenga cuidado al soldarlos (consulte la sección 3 del documento vinculado). No he tenido problemas para soldarlos a mano, FWIW ...

Sí, los condensadores de polímero sólido generalmente tendrán una vida útil más larga que los condensadores de aluminio electrolíticos húmedos (WEAC por ahora :-)).

Las excepciones son casos especiales. El principal mecanismo de degradación de por vida de los WEAC es el secado electrolítico. Cuando otros factores se mantienen constantes, la expresión recientemente discutida describe razonablemente las vidas.

Vida = ~~ vida nominal x 2 ^ ((Trated-Twkg) / 10)

es decir, la vida útil se duplica por cada 10 grados C por debajo de la temperatura nominal.

Por lo general, se comercializa 85C para uso del consumidor y 105C para uso más severo (si no tal vez para uso 'profesional')

La vida útil nominal suele ser de 2000 horas, puede ser de 1000 horas y suele ser un múltiplo de 1000 horas o quizás 500 horas. Puedes comprar 3000 horas o incluso 5000 horas, pero espera pagar. Esta granularidad gruesa refleja la naturaleza inexacta de la figura de la vida real.

Lo que esto significa es que los WEAC tienden a ser fáciles de acortar la vida útil de cuando las cosas se calientan o cuando se produce un calentamiento interno.

Las tapas de "polímero orgánico sólido" no comparten este mecanismo principal de falla de por vida. Las duraciones de los fabricantes suelen ser de 5 a 20 veces más largas, como muestran los gigabytes.

Si se obtuviera un WEAC de 125 C 6000 horas, teóricamente tendría una vida útil prolongada sobre un límite de 2000 horas de un factor de 2 ^ ((125-105) / 10)) x 6000/2000 = 12 veces. Esta es> la mejora 5 veces mayor de algunas tapas de polímero sólido, PERO una pieza muy inusual y MUY alta especificación. A medida que las tapas de polímero generalmente mejoran, tenderán a ser mejores que todas, excepto las WEAC muy, muy mejores. Espere pagar por ello :-)

http://www.kemet.com/kemet/web/homepage/kechome.nsf/WebEn/KO%20Conductive%20Polymer )

http://www.kemet.com/kemet/web/homepage/kechome.nsf/WebEn/T520%20KO-CAP

http://www.kemet.com/kemet/web/homepage/kechome.nsf/vapubfiles/T520BTechUpdate/ $ file / T520BTechUpdate.pdf

http://www.kemet.com/kemet/web/homepage/kechome.nsf/file/T520%20Series/ $ file / KEM_T2015_T520.pdf

http://www.kemet.com/kemet/web/homepage/kechome.nsf/WebEn/T525%20KO-CAP

http://www.kemet.com/kemet/web/homepage/kechome.nsf/WebEn/T525faq

http://www.kemet.com/kemet/web/homepage/kechome.nsf/file/T525%20Series/ $ file / KEM_T2017_T525.pdf

Duplicación de por vida por cada 10 grados C de disminución en la temperatura de funcionamiento:

La duplicación de la vida útil de funcionamiento por cada 10 grados centígrados de disminución en la temperatura de funcionamiento se basa en la ecuación de Arrhenius que describe el cambio en las velocidades de reacción con la temperatura.

Una búsqueda en la web sobre la vida útil de los condensadores electrolíticos proporciona muchos enlaces relacionados.

Algunas referencias relacionadas:

Caluladores de vida útil del condensador : tenga en cuenta el término 2 ^ x para electrolíticos de aluminio donde x está relacionado con la temperatura delta / 1-.

Cálculo de la vida útil de los condensadores electrolíticos con reducción de potencia

Capacitores electrolíticos de aluminio Esperanza de vida

Consejo de potencia 50: evite estas trampas comunes de los condensadores electrolíticos de aluminio : consulte la primera 'sugerencia'

Wikipedia - duración del condensador y notas 93 94 95

Determinación de los cálculos de fin de vida útil, ESR y vida útil para condensadores electrolíticos a temperaturas más altas