Immer bessere Kondensatoren dank technologischer Fortschritte

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MLCCs mit immer höheren Kapazitätswerten

KEMET hat vor kurzem eine 5-fach höhere Kapazität für seine MLCCs mit X7R-Dielektrikum in den EIA-Gehäusen 1206 bis 2225 erreicht. Diese Zunahme des effektiven CV-Werts wurde unter Beibehaltung der Temperaturstabilität und des Verlustfaktors im X7R-Dielektrikum erzielt. High-Voltage Base-Metal-Technologie bietet eine kostengünstige Lösung für Anwendungen bis 3000 V_DC, und die Kondensatoren weisen geringere Leckströme und ESR-Werte als frühere Bausteine auf.

HF-Anwendungen erfordern niedrige ESR-Werte

Eine stabile Kapazität und ein niedriger ESR sind auch wichtige Kondensator-Eigenschaften in HF- und Mikrowellen-Anwendungen. Ein niedriger ESR minimiert I²R-Verluste und die damit verbundene Wärmeerzeugung beim Hochfrequenzbetrieb.

Stabile Kapazität dank C0G-Dielektrikum

KEMETs kürzlich erweiterte Hi-Q-CBR-Serie von SMD-MLCCs bietet einen niedrigen ESR mit guten Eigenresonanzeigenschaften für Antennenschwingkreise in Funkausrüstung für die Bereiche Consumer, Telekommunikation, Medizintechnik, Landfunk, Verteidigung und Luft-/Raumfahrttechnik. Mit einem C0G-Dielektrikum bieten diese Bausteine keine Kapazitätsänderungen über der Zeit und Spannung und nur eine sehr geringe Kapazitätsänderung über der Temperatur. Die hochstabile Kupfer-Base-Metal-Elektrode minimiert Energieverluste und verbessert die Verlustleistungscharakteristik im Vergleich zu Nickel- oder Palladiumelektroden.

Wechselrichter brauchen eine niedrige ESL

Eine geringere äquivalente Serieninduktivität (ESL) ist bei Kondensatoren von Bedeutung, die in Frequenzwandler und damit in Wechselrichter und Antriebssteuerungen integriert werden. KEMETs niederinduktive Kondensatoren der Serie ALS 30/31 (Bild 4) mit Schraubklemme bieten im Vergleich zu herkömmlichen Elektrolytkondensatoren einen um 40% geringeren ESL-Wert. Dies verringert Spannungsspitzen, die im System induziert werden, was wiederum den Einsatz von Bauteilen mit niedrigeren Nennspannungen ermöglicht. Damit sinken die Gesamtkosten.

Zuverlässig dank vibrationsfester Schraubklemmen

Eine neue Technologie für Elektrolytkondensatoren ist die vibrationsfeste Schraubklemme. Sie wurde zuerst mit KEMETs Serien ALS 32/33 und ALS 42/43 (Bild 5) eingeführt und lässt Vibrationen bis zu 20 g zu. Damit ergibt sich eine hohe Zuverlässigkeit in den Bereichen Automobilelektronik, alternative Energien und Luft-/Raumfahrttechnik.

Verbesserungen aus dem Electrolytic Innovation Centre

Die Verbesserungen bei Kondensatoren mit Schraubklemmen sind zwei Neuerungen, die in KEMETs Electrolytic Innovation Centre (EIC) entwickelt wurden. Das EIC wurde vor kurzem in England eröffnet. Die Einrichtung unterstreicht die Bedeutung von Elektrolytkondensatoren bei der Leistungsaufbereitung und -wandlung in neuen Systemen und deren kontinuierliche Verbesserung in Sachen Performance, Widerstandsfähigkeit, Zuverlässigkeit und Effizienz.

Web-basierte Design-Tools für Kondensatoren

Web-basierte Design-Tools für Kondensatoren finden sich immer häufiger. Entwickler können so die am besten geeigneten Bauteile für ihre Anwendung wählen und die Design-Produktivität erhöhen. Die Bauteilauswahl und Schaltkreiskonfiguration online wird bereits beim Design von Stromversorgungen, Beleuchtungs- und Analogschaltkreisen durchgeführt. Nun vereinfachen Tools wie KEMETs CapacitorEdge die Auswahl der Kondensatoren und erlauben die Wahl nach Produktfamilie und Anwendung oder nach Parameter wie Größe, Spannung, Temperaturkoeffizient oder Toleranz.

Online-Simulator unterstützt Entwickler

KEMET bietet mit WebSPICE auch einen einfach verständlichen Online-Simulator, der Entwicklern bei der Abschätzung des Frequenz-, Temperatur-, Ripple- und DC-Bias-Verhaltens ausgewählter Kondensatoren hilft. WebSPICE bietet eine grafische Aufbereitung des ESR, der Kapazität, Induktivität, S11- und S21-Parameter und unterstützt verschiedene Kondensatortypen wie Keramik (MLCC), Tantal, Polymer und Aluminium-Polymer.

Das Internet wird für Entwickler immer wichtiger

Wie bei anderen Aspekten des Elektronikdesigns wird das Internet zunehmend zu einem wichtigen Tool für Entwickler, um das immer größer werdende Angebot an universellen und anwendungsspezifischen Kondensatoren überblicken und vergleichen zu können.

* Axel Schmidt ist Senior Field Application Engineer Central Europe, East and Alpine, bei der KEMET Corporation.

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