Elektrolytkondensatoren: Auslauftechnologie oder doch Dauerbrenner?
Trotz der zunehmenden Verfügbarkeit alternativer Kondensator-Technologien wie Hybriden bleibt der Elektrolytkondensator die optimale Wahl in einer Vielzahl von Anwendungen. Ihre verbesserte Leistung, lange Lebensdauer und Kosteneffizienz festigen ihre Position als bevorzugte Lösung unter Designern. Allerdings wird die Verfügbarkeit dieser Kondensatoren zunehmend eingeschränkt, da einige Hersteller EOL (End of Life)-Mitteilungen für bestimmte Bauformen, insbesondere für durchsteckbare Technologien (THT), herausgeben.
Elektrolytkondensatoren: Kerntechnologie bei Panasonic Industry
Aluminium-Elektrolytkondensatoren bieten im Vergleich zu keramischen Kondensatoren ein höheres Verhältnis von Kapazität zu Volumen, was einen entscheidenden Vorteil in vielen Szenarien darstellt. Sie werden häufig eingesetzt, um Spannungsschwankungen auszugleichen, beispielsweise bei der Glättung von gleichgerichtetem Wechselstrom, der Filterung von Rauschen und der Verstärkung von Audiofrequenzen.
In den letzten zehn Jahren sind jedoch polymerbasierte und hybride Polymer-Kondensatoren auf den Markt gekommen, die bestimmte Vorteile gegenüber herkömmlichen Elektrolytkondensatoren bieten. Diese Vorteile umfassen eine längere Lebensdauer, höhere maximale Betriebstemperaturen, verbesserte Stabilität, reduzierte äquivalente Serienwiderstände (ESR) und sicherere Ausfallmodi.
Trotz dieser Fortschritte ziehen viele Entwicklungsingenieure nach wie vor traditionelle Elektrolytkondensatoren vor. Der Hauptgrund dafür ist deren Kosteneffizienz, insbesondere in Anwendungen, bei denen Platz keine Rolle spielt. Darüber hinaus sind bestimmte Anwendungen, wie beispielsweise Netzteile, auf durchsteckbare Teile angewiesen, die Kosteneinsparungen ermöglichen.
Obwohl die Oberflächenmontagetechnologie (SMT) dominierend erscheint, insbesondere in Netzteilen, erfordert die Einbeziehung magnetischer Komponenten oft eine durchsteckbare Montage für mechanische Stabilität. Folglich müssen Leiterplatten häufig sowohl SMT- als auch THT-Komponenten aufnehmen, was die Auswahl zwischen durchsteckbaren oder oberflächenmontierten Kondensatoren auf die Komponentenpreise reduziert, sofern die Leistung vergleichbar ist.
Bedenken sind jedoch aufgekommen, da einige Hersteller Ankündigungen über das Ende der Lebensdauer von durchsteckbaren Elektrolytkondensatoren in bestimmten Gehäusegrößen gemacht haben. Panasonic Industry verfolgt einen anderen Ansatz und betrachtet Elektrolytkondensatoren als Kerntechnologie. Das Unternehmen investiert weiterhin in Forschung, Entwicklung und erweiterte Produktionskapazitäten. Für durchsteckbare THT/PTH-Bauteile verpflichtet sich Panasonic, alle Gehäusegrößen und Kapazitätswerte in seinem Portfolio für die absehbare Zukunft anzubieten.
Leistungsstarke durchsteckbare Elektrolytkondensatoren von Panasonic
Die FR- und FS-Serien von Panasonic sind Beispiele für leistungsstarke durchsteckbare Elektrolytkondensatoren. Die EEU-FR-Serie, die von 6,3 bis 100 VDC reicht, bietet Kapazitätswerte von 4,7 bis 8200µF in Gehäusegrößen von Ø5×11 bis Ø16x25mm.
Diese Kondensatoren haben eine Lebensdauer von 10.000 Stunden, sind bis zu 105˚C betriebsfähig, weisen einen niedrigen ESR auf und haben robuste Ripple-Stromfähigkeiten. Die EEU-FS-Serie, ebenfalls von 6,3 bis 100 VDC, liefert Kapazitätswerte von 27µF bis 10000µF und optimiert den Platzbedarf, wodurch potenziell die erforderliche Zahl von Kondensatoren innerhalb derselben Gehäusegröße reduziert wird.
Obwohl durchsteckbare Elektrolytkondensatoren weiterhin gefragt sind, verwenden moderne Designs überwiegend oberflächenmontierte (SMT) Bauteile aufgrund ihrer kleineren Bauform und der einfacheren Automatisierung. Daher konzentrieren sich die meisten Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen auf SMT-Komponenten, in denen Panasonic führend ist.
Ein bedeutender Trend besteht darin, die Lebensdauer von Kondensatoren zu verlängern, um den globalen Nachhaltigkeitsbewegungen gerecht zu werden. Panasonic hat sich im Rahmen seiner GREEN IMPACT-Initiative verpflichtet, bis 2030 netto-null CO2-Emissionen über seine operativen Unternehmen zu erreichen.
Dieses Engagement steht im Einklang mit der Vision für 2050, die darauf abzielt, zur Reduzierung von CO2-Emissionen in der gesamten Gesellschaft beizutragen, indem energieeffiziente Produkte und grüne Energietechnologien gefördert werden. Langlebige Komponenten spielen eine entscheidende Rolle in nachhaltigen Betrieben, da sie den Bedarf an häufigen Ersatzteilen verringern.
Besonders in Anwendungen wie der Fernmessung und kleinen Mobilfunkbasisstationen sind Komponenten mit verlängerter Lebensdauer aufgrund der schwierigen Zugänglichkeit und kostspieligen Ausfallzeiten erforderlich.
Die FH-Serie von Panasonic bietet die längste Lebensdauer für oberflächenmontierte Elektrolytkondensatoren ihrer Klasse. Sie reicht von 6,3 bis 100 V und bietet Kapazitätswerte von 10 bis 680µF in Gehäusegrößen von Ø6×7.7h bis Ø10x10mm mit einer Lebensdauer von 10.000 Stunden bei 105°C – 3000 Stunden (> 40%).
Zudem minimiert die FH-Serie den ESR und bietet hohe Ripple-Stromwerte, was mit Panasonics Engagement für überlegene Leistung in seinem Elektrolytkondensator-Sortiment übereinstimmt.
FN-Serie: Innovative Lösungen für moderne Anwendungen
Die neue FN-Serie von Panasonic hebt sich durch mehrere bemerkenswerte Eigenschaften hervor:
- Die Kondensatoren dieser Serie sind um ein bis zwei Größen kleiner als andere niedrig ESR Elektrolytkondensatoren auf dem Markt, was sie ideal für Anwendungen mit begrenztem Platzangebot macht.
- Mit Kapazitätswerten, die 20% bis 80% höher sind als die der Vorgängerserie FK, bietet die FN-Serie Ingenieuren mehr Flexibilität, insbesondere in Hochkapazitätsanwendungen.
- Zudem deckt die FN-Serie ein breites Spannungsbereich von 6,3V bis 100V ab, einschließlich Varianten von 6,3V bis 50V, die speziell für das Hochtemperatur-Bestücken ohne Lötzinn entwickelt wurden und somit mit modernen Fertigungsprozessen kompatibel sind.
Zusätzlich verfügen die FN-Kondensatoren über einen niedrigen ESR, was ihre Leistung in Anwendungen mit hohen Ripple-Strömen verbessert, was besonders in Schaltnetzteilen von Bedeutung ist. Für Anwendungen, die mechanische Stabilität erfordern, bietet die FN-Serie vibrationssichere Optionen, die Zuverlässigkeit auch in anspruchsvollen Umgebungen garantieren. Schließlich erfüllt die FN-Serie die RoHS-Richtlinien und entspricht den AEC-Q200 Standards, was sie für automotive und industrielle Anwendungen geeignet macht, in denen Zuverlässigkeit und Sicherheit von größter Bedeutung sind.
Elektrolytkondensatoren: eine unverzichtbare Technologie
Elektrolytkondensatoren bleiben trotz aufkommender Alternativen eine unverzichtbare Technologie in der Elektronikindustrie. Sie bieten zahlreiche Vorteile wie hohe Kapazität, Kosteneffizienz und Langlebigkeit.
Panasonic setzt weiterhin auf diese Technologie und investiert in die Entwicklung und Produktion, einschließlich innovativer Serien wie der FN-Serie, die durch Miniaturisierung, hohe Kapazität, niedrigen ESR und Vibrationssicherheit überzeugen. Diese Fortschritte sichern die Zukunft der Elektrolytkondensatoren und ihren Platz im Technologiemarkt.
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