Электролитические конденсаторы SAL (SAL означает «твердый алюминий ») представляют собой разновидность конденсаторов , разработанных для обеспечения высокой емкости в небольшом корпусе, с длительным и надежным сроком службы. Это алюминиевые электролитические конденсаторы с анодно-оксидированным оксидом алюминия в качестве диэлектрика и полупроводниковым твердым диоксидом марганца в качестве электролита. Они изготовлены из травленых и формованных алюминиевых анодов, которые свернуты для типов жемчуга с погружением или свернуты в рулон для аксиального типа. Твердый электролит диоксида марганца образуется на этом валке пиролитическим процессом, аналогичным процессу изготовления 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 Vishay . [1] [2] По состоянию на 31 декабря 2015 г. срок их эксплуатации истек, и производство прекращено. [3]
Основной материал анода твердотельных алюминиевых конденсаторов состоит из высокоочищенного алюминия чистотой не менее 99,99%. В электрохимическом процессе материал анода протравливается (придается шероховатость) для увеличения эффективной поверхности электрода. После этого приданный шероховатость алюминий окисляется или образуется в результате процесса анодного оксидирования. Таким образом, электроизолирующий оксидный слой Al 2 O 3 формируется на поверхности алюминия путем подачи электрического тока правильной полярности в электролитической ванне.
Этот процесс образования оксида проводится в две стадии реакции:
Слой оксида алюминия действует как диэлектрик. После формирования диэлектрика алюминиевую фольгу сгибают для погружения или наматывают для осевого типа, а затем снабжают электролитом - катодом конденсатора. Электролит, используемый в конденсаторах SAL, представляет собой твердотельный оксид-полупроводник диоксид марганца (MnO 2 ). Этот электролит образуется путем пиролиза жидкого нитрата марганца в твердый диоксид марганца:
После процесса пиролиза конденсаторная ячейка снова преобразуется для устранения всех загрязнений или трещин, образовавшихся в процессе пиролиза.
Диоксид марганца представляет собой твердое черное кристаллическое вещество. Он имеет довольно хорошую электропроводность и превосходную долговременную стабильность. В идеальном случае он покрывает 100% диэлектрического слоя и действует как твердый катод в твердотельном электролитическом конденсаторе.
Для контактных целей на покрытие MnO 2 на поверхности ячейки конденсатора наносят слой углерода из дисперсии графита . На него нанесен металлический проводящий серебряный эпоксидный лак. Слой графита также предотвращает прямой контакт диоксида марганца с серебром. Прямой контакт между этими двумя материалами вызывает химическую реакцию, которая окисляет серебро и превращает диоксид марганца в оксид марганца (III) с высоким сопротивлением , что приводит к увеличению ESR конденсатора. Теперь этот слой серебра можно соприкоснуться с катодным выводом конденсатора.
Твердые алюминиевые электролитические конденсаторы не имеют известного механизма отказа из-за износа. [4] Кроме того, твердый электролит обеспечивает очень длительную стабильность электрических и тепловых характеристик. Они остаются постоянными в течение очень долгого 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 токам или токам отключения и могут работать без последовательного резистора, благодаря чему электролитические конденсаторы SAL при больших токовых нагрузках имеют гораздо более высокую надежность по сравнению с танталовыми электролитическими конденсаторами. [5] Кроме того, диэлектрический оксид алюминия в сочетании с электролитом диоксида марганца обладает относительно высокой устойчивостью к напряжению при неправильной полярности. [6]
Электролитические конденсаторы SAL используются для фильтрации, сглаживания связи и развязки в промышленном, медицинском и автомобильном оборудовании. Конденсаторы SAL осевого типа применяются в военных и профессиональных целях при температуре до 200 °C.
По сравнению с нетвердоэлектролитическими конденсаторами конденсаторы SAL:
По сравнению с полимерными электролитическими конденсаторами конденсаторы SAL:
Стандартизация всех электрических , электронных компонентов и связанных с ними технологий осуществляется в соответствии с правилами Международной электротехнической комиссии (IEC), [7] некоммерческой неправительственной международной организации по стандартизации . [8] [9] Определение характеристик и порядок проведения методов испытаний алюминиевых электролитических конденсаторов, предназначенных для использования в электронном оборудовании, изложены в типовой спецификации:
Испытания и требования, которым должны соответствовать конденсаторы, предназначенные для использования в электронном оборудовании для утверждения в качестве стандартизированных типов, изложены в следующих разделах технических характеристик.
