I Condensatori - Condensatori Elettrolitici Speciali

I CONDENSATORI ELETTROLITICI SPECIALI

L'impiego del tantalio nella fabbricazione dei condensa- -tori elettrolitici polarizzati e non polarizzati e' di origine piuttosto recente. Come indica la soprastante figura, le dimensioni di ingombro risultano assai ridotte. Inoltre, avendo una buona stabilita', come è mostrato nel diagramma a lato, e piccole perdite, possono sostituire in molti casi i condensatori a carta.

C = f(t) per i condensatori in alluminio ed al tantalio

La forma costruttiva può essere quella stessa dei condensatori con armature in alluminio, ma in questo caso l'elettrolita e' una soluzione di un acido debole o di una base. Nel campo delle basse tensioni di lavoro e' preferita la disposizione costruttiva mostrata nella soprastante figura. L'armatura positiva e' di tantalio sintetizzato a caldo, in modo da renderlo poroso, il contenitore metallico, argentato internamente rappresenta l'armatura negativa ; l'elettrollta e' una soluzione di acido solforico. I condensatori al tantalio, rispetto ai condensatori ad alluminio hanno una capacità più stabile e accurata, minori corrente di perdita e bassa impedenza alle basse frequenze. A differenza dei primi però, i condensatori al tantalio non tollerano i picchi di sovratensione e possono danneggiarsi, a volte esplodendo violentemente, cosa che avviene anche qualora vengano alimentati con polarità invertita o superiore al limite dichiarato. La capacità arriva a circa 100 μF con basse tensioni di lavoro. Come è stato già accennato, le armature del condensatore al tantalio sono differenti: Il catodo è costituito da grani di tantalio sinterizzati ed il dielettrico è formato da ossido di titanio. L'anodo è invece realizzato da uno strato semi-conduttivo, depositato chimicamente, di biossido di manganese. In una versione migliorata l'ossido di manganese è rimpiazzato da uno strato di polimero conduttivo (polipirrolo) che elimina la tendenza alla combustione in caso di guasto. Riassumendo, questi condensatori riprendono la struttura dei condensatori ad alluminio utilizzando come dielettrico pentossido di tantalio. La capacità per unità di volume vene aumentata rispetto ai condensatori elettrolitici ad alluminio grazie all'aumento di superficie ottenuto con una serie di microscopici "ripiegamenti" delle armature. Le caratteristiche sono intermedie tra quelle degli elettrolitici ad alluminio e ceramici: • capacità elevata in volumi piccoli • caratteristiche elettriche relativamente buone (ESR in particolare) • durata relativamente elevata, anche a temperature relativamente elevate • rischio elevato di esplosione al superamento delle tensioni operative o all'inversione di polarità

Sopra, sono mostrati, alcuni tipici condensatori al tantalio. I primi, detti a "a goccia", sono i più diffusi per montaggio a circuito stampato tradizionale. Gli ultimi sono a montaggio superficiale, attualmente il contenitori più utilizzati.