Электролитические конденсаторы SAL (SAL означает твердый алюминий ) представляют собой форму конденсатора , разработанную для высокой емкости в небольшом корпусе, с длительным и надежным сроком службы. Это алюминиевые электролитические конденсаторы с анодным окисленным оксидом алюминия в качестве диэлектрика и с полупроводниковым твердым диоксидом марганца в качестве электролита. Они изготовлены из протравленных и формованных алюминиевых анодов, которые сложены для типов с окунанием в жемчуг или смотаны в рулон для аксиального стиля. Твердый электролит из диоксида марганца формируется на этом рулоне в пиролитическом процессе, аналогичном процессу для твердых танталовых конденсаторов .
SAL-конденсаторы были разработаны и представлены на рынке в 1960-х годах компанией Philips . До 30 декабря 2015 года это был продукт из одного источника, производимый компанией Vishay . [1] [2] По состоянию на 31 декабря 2015 года срок их службы истек, и они были сняты с производства. [3]
Основной анодный материал твердотельных алюминиевых конденсаторов состоит из высокоочищенного алюминия с чистотой не менее 99,99%. В электрохимическом процессе анодный материал протравливается (придается шероховатость) для увеличения эффективной поверхности электрода. После этого шероховатый алюминий окисляется или формируется в процессе анодного окисления. Таким образом, на поверхности алюминия образуется электроизолирующий оксидный слой Al 2 O 3 путем подачи электрического тока с правильной полярностью в электролитической ванне.
Этот процесс образования оксида осуществляется в два этапа реакции:
Слой оксида алюминия действует как диэлектрик. После формирования диэлектрика алюминиевая фольга складывается для погруженного стиля или наматывается для аксиального стиля, а затем снабжается электролитом, катодом конденсатора. Электролит, используемый в конденсаторах SAL, представляет собой твердотельный оксидный полупроводник, диоксид марганца (MnO 2 ). Этот электролит образуется путем пиролиза жидкого нитрата марганца в твердый диоксид марганца:
После процесса пиролиза ячейка конденсатора снова подвергается реформингу для устранения всех загрязнений и трещин, образовавшихся в процессе пиролиза.
Диоксид марганца — твердое черное кристаллическое вещество. Он обладает довольно хорошей электропроводностью и имеет превосходную долговременную стабильность. В идеальном случае он покрывает 100% диэлектрического слоя и действует как твердый катод в твердотельном электролитическом конденсаторе.
Для обеспечения контакта на покрытие MnO 2 на поверхности ячейки конденсатора наносится слой углерода из дисперсии графита . На него наносится металлический проводящий серебряный эпоксидный лак. Графитовый слой также предотвращает прямой контакт между диоксидом марганца и серебром. Прямой контакт между этими двумя материалами вызывает химическую реакцию, которая окисляет серебро и восстанавливает диоксид марганца до высокоомного оксида марганца (III), что приводит к увеличению ESR конденсатора. Этот серебряный слой теперь может контактировать с катодным выводом конденсатора.
Твердые алюминиевые электролитические конденсаторы не имеют известного внутреннего механизма отказа из-за износа. [4] Кроме того, твердый электролит обеспечивает очень длительную стабильность электрических и тепловых характеристик. Они остаются постоянными в течение очень длительного времени без изменений, зависящих от времени. Зависимость импеданса и эквивалентного последовательного сопротивления (ESR) при более низких температурах очень низкая по сравнению с нетвердыми электролитами. Конденсаторы нечувствительны к высоким пусковым или токов выключения и могут работать без последовательного резистора, в результате чего электролитические конденсаторы SAL при высоких токовых нагрузках имеют гораздо более высокую надежность по сравнению с танталовыми электролитическими конденсаторами. [5] Кроме того, диэлектрический оксид алюминия в сочетании с электролитным диоксидом марганца имеет относительно высокое сопротивление напряжению при неправильной полярности. [6]
Электролитические конденсаторы SAL используются для фильтрации, сглаживания, связи и развязки в промышленном, медицинском и автомобильном оборудовании. Аксиальный стиль конденсаторов SAL имеет военное и высокопрофессиональное применение до 200 °C.
По сравнению с нетвердотельными электролитическими конденсаторами конденсаторы SAL:
По сравнению с полимерными электролитическими конденсаторами конденсаторы SAL:
Стандартизация всех электрических , электронных компонентов и связанных с ними технологий следует правилам, установленным Международной электротехнической комиссией (МЭК), [7] некоммерческой неправительственной международной организацией по стандартизации . [8] [9] Определение характеристик и порядок методов испытаний алюминиевых электролитических конденсаторов для использования в электронном оборудовании изложены в общей спецификации:
Испытания и требования, которым должны соответствовать конденсаторы, предназначенные для использования в электронном оборудовании с целью утверждения в качестве стандартизированных типов, изложены в следующих разделах технических условий.
