¿Los condensadores de “polímero sólido” realmente tienen una vida útil más larga que los electrolíticos?

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Muchos fabricantes de placas base utilizan condensadores de "Polímero orgánico sólido de baja ESR" en lugar de tapas electrolíticas y ponen gran esfuerzo en comercializar y publicitar 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 para voltajes o temperaturas fuera de especificación?

¿Estos condensadores tienen una ventaja significativa sobre los electrolíticos? Si es así, ¿es recomendable utilizarlos en proyectos de hobby?

    
pregunta JYelton

2 respuestas

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Los condensadores de polímero orgánico, también conocidos por nombres como OC-CON y marcas registradas como OSCON, le brindan un rendimiento un poco mejor que los mejores condensadores electrolíticos de aluminio de baja ondulación (ALE) a un costo mayor, 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 \ $ 1000 \ mu F \ $, 16V pueden tener rangos de rizado de 100 kHz alrededor de 1500mA - OC-CONs en el rango \ $ 820 \ mu F \ $, el rango de 16V puede ser tan alto como 5600mA.

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

Los OC-CON también deben tener corriente de carga dentro de un rango controlado. La corriente de carga excesiva puede degradar el rendimiento de la corriente de fuga o provocar un cortocircuito.

En términos de vida, hay ALE disponibles con una vida nominal 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 ningún OC-CON de "propósito general" con solo 1000 horas de vida útil.

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

Para el uso de pasatiempos, los ALE pueden servirte mejor, ya que son un poco más robustos y económicos. Sin embargo, si necesita la alta capacidad de ondulación, no hay nada que le impida utilizarlos, solo tenga cuidado de soldarlos (consulte la sección 3 del documento vinculado). No he tenido ningún problema para soldarlos a mano, FWIW ...

    
respondido por el Adam Lawrence
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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 la vida útil de WEAC es el secado electrolítico. Cuando otros factores se mantienen constantes, los tiempos de vida están razonablemente bien descritos por la expresión recientemente discutida

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

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

Trated suele ser 85C para uso del consumidor y 105C para uso más severo (si no tal vez "profesional").

La vida nominal suele ser de 2000 horas, puede ser de 1000 horas y suele ser un múltiplo de 1000 horas o quizás de 500 horas. Puede comprar caops de 3000 horas o incluso 5000 horas, PERO espere 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 más fáciles de acortar la vida 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 vidas útiles de los fabricantes suelen ser de 5 a 20 veces más largas, como un show de gigabytes.

Si se obtuviera un WEAC de 125 C de 6000 horas, tendría una duración de vida teórica superior a un límite de 2000 horas de un factor de 2 ^ ((125-105) / 10)) x 6000/2000 = 12 veces. Esto es > La mejora de 5 veces de algunas tapas de polímero sólido, PERO es una parte muy inusual y MUY alta. Como las tapas de polímero generalmente mejoran, tienden a ser mejores que todos, pero los WEAC muy, muy mejores. Espere pagar por ello :-)

enlace )

enlace

enlace $ file / T520BTechUpdate.pdf

enlace $ file / KEM_T2015_T520.pdf

enlace

enlace

enlace $ file / KEM_T2017_T525.pdf

La duplicación de la vida útil por cada 10 grados C disminuye la temperatura de funcionamiento:

La duplicación de la vida útil de funcionamiento a 10 grados centígrados en la temperatura de funcionamiento se basa en la ecuación de Arrhenius que describe el cambio en la reacción Tarifas con la temperatura.

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

Algunas referencias relacionadas:

Caluladores de vida útil de los condensadores : anote el término de 2 ^ x para electrolíticos de aluminio donde x está relacionada a temperatura delta / 1-.

Cálculo de la vida útil de los condensadores electrolíticos con de clasificación

Condensadores electrolíticos de aluminio Esperanza de vida

Consejo de alimentación 50: evite estas fallas comunes del condensador electrolítico de aluminio - vea el primer 'consejo'

Wikipedia: vida útil del condensador y notas 93 94 95

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

    
respondido por el Russell McMahon

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