Kondenzátory pro spínané zdroje

Úvodem

V našich končinách bohužel v posledních dekádách není vývoj a výroba elektroniky zrovna tahounem průmyslu - a opravy se vyplácejí jenom u dražších a exotických kousků, za které se třeba těžko hledá náhrada.
Což se v "průmyslu" stává docela často.
S trochou šikovnosti a štěstí lze prodloužit život takřka k nekonečnu také levné spotřební elektronice a síťovým prvkům, u kterých se šetřilo na kondenzátorech - pokud oprava dává smysl s ohledem na "morální věk" zařízení.
Při opravách elektroniky se pravidelně setkáváme s potřebou, nahradit původní kondenzátory adekvátním a dostupným aktuálním modelem. V posledních pár letech se zásadně zlepšila dostupnost kvalitních kondenzátorů - nejsme již odkázáni na tuzemské dovozce čínských šuntů, máme možnost vybrat si z kvalitního zboží.

Níže v textu si probereme volbu kondenzátorů na různé pozice, zmíníme "kde koupit" náhrady a na co lze narazit v originálním osazení.

V přehledu výrobců najdete větší množství fotek, kde jsem se soustředil na loga výrobců a obecně vzhled značení kondíků "polymerního vzhledu" - pro zvědavce, kteří by rádi zjistili, jakým materiálem je konkrétní deska osazena. Cílem je samozřejmě "oddělit zrno od plev". Fotky dokumentují, že to není vůbec jednoduché.

Vlastnosti kondíků

Každý kondenzátor má nějakou kapacitu a jmenovité napětí.
Ve spínaných zdrojích jsou ale důležité i další parametry:

• ESR na vysokých frekvencích = na vlastní spínací frekvenci a nejlíp i výš
• povolený střídavý proud - v zásadě nepřímo závisí na ESR
• případně se můžete pídit po vlastní rezonanční frekvenci kondenzátoru. V rezonanci totiž kondík dosáhne minima impedance, směrem k vyšším frekvencím už impedance opět roste (protože ESL). Čím rozměrnější kondík, tím nižší bude jeho vlastní rezonance. "Svitková" konstrukce zřejmě k nízkému ESL taky zrovna nepřispívá (ale u low-impedance provedení to mají výrobci patrně nějak konstrukčně ošetřeno).
• Jmenovitá maximální provozní teplota - u elytů a polymerů běžně 85 nebo 105^oC, k vidění jsou i automobilní modely na 125 nebo 135^oC
• Výdrž při jmenovité maximální provozní teplotě (v tisících hodin)

Klíčovým parametrem je ESR. Důležitým mantinelem pro životnost kondíků je totiž ztrátové teplo, vytvářené klasicky podle P = R * I². Speciálně upozorňuji na "čtverec" ve vzorci pro ztrátové teplo podle proudu, tzn. poloviční proud znamená čtvrtinovou ztrátu.
Povolená zátěž střídavým proudem (udává se RMS = efektivní hodnota) odpovídá údajně ztrátovému výkonu, při kterém se kondenzátor vnitřně ohřeje o 10^oC nad teplotu okolí - tzn. záleží taky na mechanických rozměrech kalíšku a detailech vnitřní konstrukce kondenzátoru (jde o vedení a rozptyl ztrátového tepla).
Při dlouhodobé zátěži okolo této hranice trpí elyt tepelně (přehřívá se, vysychá, má sklon vytéct). Při citelném přetížení samozřejmě dojde k destrukci velmi rychle. Proto při nevhodné náhradě (nahradíte low-im elyt nějakým NF modelem pro všeobecné použití) s trochou štěstí přístroj na první pokus naběhne (pokud je zvlnění pro napájený křemík snesitelné), ale z opravy se neradujete dlouho.

Klasický elyt

Klasický vodnatý hliníkový elektrolytický kondenzátor se svitkovou vnitřní konstrukcí se vyskytuje zhruba ve dvou/třech podkategoriích:

1. pro nízkofrekvenční použití - pozná podle několika věcí: je levný a v datasheetu má parametry udané pro frekvenci 50-120 Hz. Pokud je zmiňováno ESR, tak při běžné kapacitě okolo 1000 μF / 16 V bude ve stovkách mΩ. Vyskytuje se i ve variantě na 105^oC, což ale ještě neznamená, že je spínací. Běžněji je na 85^oC.
2. pro spínané zdroje = nízkoimpedanční. Je třeba rovnou říci, že není nízká impedance jako nízká impedance :-) = je třeba dohledat si detaily v katalogových listech, porovnat více "modelových řad" od více výrobců, reálná výdrž se liší také podle značky (nad rámec katalogových parametrů).
   Kvalitou dodnes kralují tradiční japonští výrobci, kterých se například tolik nedotkla epocha "capacitor plague". Jedna konspirační teorie říká, že taiwanská produkce nízkoimpedančních elytů s mizernou životností vznikla díky nepodařené průmyslové špionáži, kdy se taiwanským zvědům sice podařilo ukrást recept na elektrolyt, ale japonským výrobcům se naopak podařilo utajit klíčovou přísadu / sladké tajemství, takže Taiwanská produkce na motherboardech sotva přežila záruku.
   Nízkoimpedanční kondíky mají ESR a povolený proud udávány na frekvenci 100 kHz a přestože se vyskytují varianty na 85^oC, reálně nemá smysl se bavit o čemkoli pod 105^oC - kvůli spolehlivosti.
   Jako příklad, moderní "spínací" štíhlý elyt 1200μF/16V v kalíšku 10x25 mm může mít ESR 45 mΩ a povolený proud 1.4 A.
3. skutečně nízko-impedanční rodiny elytů nemívají zástupce na vyšší napětí 400-450-500V. Tzn. pro primár síťových napájecích zdrojů je třeba zvolit vhodný model ve snap-in provedení, nebo i nějaký "konvenční" nohatý elyt na 105^oC. K požadavkům na této pozici níže samostatná kapitola.

Klasický vodnatý elyt, ať už NF nebo fajnový spínací, má většinou na temeni kalíšku (u radiálního provedení) naznačené rýhy pro případ nafouknutí. Kalíšek při přetížení kondíku předvídatelně praskne podél zmíněných rýh. Alternativně mu vystřelí spodem těsnění. A to že není kondenzátor viditelně nafouklý nahoře ani dole ještě zdaleka neznamená, že je v pořádku.

Vodnaté elyty mívají hliníkový kalíšek opláštěný plastovou "bužírkou" (rukávem). Ale jsou k vidění i "nahé" vodnaté hliníkové elyty. "Nahé" provedení bohužel ještě neznamená, že se jedná o nízkoimpedanční model - zejména u neznámých výrobců je třeba mít se na pozoru, vzhled může klamat.

Životnost elytu závisí na teplotě. Přibližně se udává, že každých 10 stupňů dolů znamená dvojnásobek životnosti. Za základ považujte jmenovitou životnost při jmenovité teplotě, udávanou v datalistu.

Pokud se týče napěťového dimenzování, všimněte si, že klasické elyty (především "spínací" / low-imp) byly tradičně v zapojeních dimenzovány na cca dvojnásobné jmenovité napětí. Toto má dva důvody:

Solid polymer

"Polymerní elyty" zaplavily trh PC motherboardů během pár měsíců prakticky zároveň s nástupem procesorů Core2. Výrobci motherboardů se zřejmě kolektivně rozhodli, udělat tlustou čáru jak za žravým Pentiem 4, tak za vodnatými taiwanskými elyty s jepičí životností ve VRM.
Kdo si tuto revoluci pamatuje, může snadno žít v domnění, že solid-polymer elyt je vynález té doby - tzn. cca roku 2005. To je ale omyl: firma Sanyo měla svůj OSCON ve fialovém kabátku na trhu už někdy od poloviny 90.let.

Kondenzátory s "pevným polymerním elektrolytem" mají dvě zásadní výhody: nevysychají, takže mají citelně delší životnost než vodnaté elyty (zejména ty nepovedené z doby capacitor plague) a mají výrazně nižší ESR, takže mají násobně vyšší povolený proud oproti podobným modelům vodnatým (ať už se bavíme o kapacitě nebo o mechanických rozměrech).
Kapacitu a nízké ESR si také obvykle podrží hluboko do záporných teplot (obvykle k -55^oC).

Klasický solid-polymer kondík o rozměrech 8 x 8 mm, o parametrech 470 μF / 6.3 V, může mít ESR mezi 6-10 mΩ a povolený proud 4-6 A.
A rozměrově větší kalíšky (třeba 12x10 mm) o větší kapacitě mají obvykle ESR o něco vyšší, takže designéři měničů v zásadě nejsou příliš motivováni větší kapacity používat. Pokud zpětnovazební regulace měniče stíhá vyrovnat kolísání odběru, není důvod kapacity na sekundáru zvětšovat.

Solid polymer kondíky mají trochu horší poměr kapacity k objemu, ale vzhledem k tomu, že ve spínaných měničích je omezením daleko spíš ESR než kapacita, není třeba si s kapacitou lámat hlavu.

Jistou nevýhodou solid-polymerů je omezené jmenovité napětí.
Prakticky dostupné maximum je tradičně cca 25 - 35 V.
Níže zmíněné hybridní modely snad až 63 - 100 V.
V poslední době se začínají vyskytovat solid-poly modelové řady o napětí až 250V :-O
A na vyšších napětích je také omezena nabídka různých kapacit, končí na nízkých stovkách μF, chybí větší / kapacitnější modely kondíků.
Pro vyšší napětí a větší kapacity je proto třeba zůstat u kvalitních modelů "vodnatých" elytů.

Dalšími objektivními nevýhodami solid-polymeru je nenulový svodový proud (samovybíjení) a teoreticky degradace vyšší vzdušnou vlhkostí. Což ale v napájecích obvodech za normálních okolností nejsou bolestivá omezení. Svodový proud je u největších kapacit řádově 1 mA a relativní vlhkost v ohřáté běžící elektronice v kancelářském prostředí také není zásadním problémem. Reálné zkušenosti říkají, že solid polymery při rozumném dimenzování přežijí klasický elyt.

Pokud se týče náležitého napěťového dimenzování, lze nalézt zmínky, že solid polymer lze bezpečně provozovat na 80% jmenovitého napětí. Odtud asi také klasické odstupňování jmenovitých hodnot napětí, vůči typickým hladinám v dnešním hardwaru:

Skut.napětí větve	Jmen.napětí kondíku
12 V	16 V
5 V	6.3 V
3.3 V	4 V
1.8 V	2.5 V

U polymerů nemá smysl volit zbytečně dvojnásobné napětí, protože kondíky na vyšší napětí mají obecně menší kapacitu a vyšší ESR. Toto je zejména patrné, pokud porovnáte kalíšky 8x8 vs. 10x12 mm. Na druhou stranu, když porovnáte parametry (rozměry a ESR) modelů na 4 a 6.3V v rozsahu kapacit 470-560-820 μF, může se stát, že zjistíte, že nejlevnější, rozměrově vyhovující a s nejlepším ESR bude 560 μF / 6.3 V. Takže ho nacpete všude, kam se vejde :-)

Někteří komentátoři se nezdráhají tvrdit, že solid polymer "stojí za starou bačkoru" na 50 Hz, že má v NF oblasti mizernou impedanci. Usuzují tak patrně podle grafů či koeficientů "derating by frequency" v katalogových listech.
Ona je to nakonec pravda, ale ne v tom smyslu, že by snad na 50 Hz rostly ztráty (ESR) nebo tak něco.
Jde spíš o to, že konkrétní modely solid-poly kondíků si pro svou řádnou funkci ve stovkách kHz vystačí s mnohem menší kapacitou (jak již výše zmíněno) a z toho pochopitelně plyne jejich vyšší zdánlivý odpor na 50 Hz, a potažmo také může vstoupit do hry napěťové omezení. Při nižší kapacitě totiž střídavý proud o určité hodnotě vyvolá vyšší napěťový rozkmit, což může představovat problém s ohledem na jmenovité napětí kondenzátoru.
Příklad: kondík 470 μF / 6.3 V s ESR 7 mΩ v rezonanci (stovky kHz) bude mít na 50 Hz zdánlivý odpor přes 6 Ω. Protože Z = 1 / (2*PI*f*C) . Pokud byste do něj pustili 6 A střídavých, které má povolené na 100 kHz, platí že U = R * I, dostanete skoro 40 V efektivních střídavý rozkmit (60 V špička). To by pro polarizovaný kondík o jmenovitém napětí 6.3 V bylo zajisté smrtící :-) Jinak řečeno, pro důstojnou filtraci zvlnění na 50 Hz je především potřeba mnohem větší kapacita.
Dalo by se ještě spekulovat, že při pulzním zatížení na 100 kHz se více uplatní "filtrační" efekt tepelné setrvačnosti materiálu, takže špičkové hodnoty proudových pulzů (díky svému krátkému trvání) tolik nehrozí bodovým přehřátím elektrod kondenzátoru. Což na 50 Hz při 1000x delším trvání pulzu už by mohlo znamenat rozdíl - ovšem to je teorie, prakticky se mnohem dřív uplatní omezení napěťovým rozkmitem díky nízké kapacitě (viz výše). Srovnávejme srovnatelné.

Solid-polymer kondíky mají prakticky všechny holý hliníkový kalíšek bez plastového rukávu a bez naznačených drážek na temeni.
Výjimkou je starý Sanyo OSCON ve fialovém plastovém rukávu.
Samotný holý kalíšek bez drážek bohužel ještě neznamená, že je uvnitř solid polymer (a pokud ano, tak jaké kvality). Čínská inovace bohužel nezná mezí.

Solid-polymer kondíky sice neobsahují vodu, která by měla sklon se vyvařit, ale nejsou nesmrtelné - doporučený rozsah teplot je běžně do +105^oC stejně jako u vodnatých elytů, specifikovaná životnost podobná. Stejně tak dovolený střídavý proud, přestože asi 4x vyšší než u podobně velkého elytu, je konečný a není vhodné ho překračovat.
V nedostatečně dimenzovaných a přehřátých VRM solid-polymer elyty bežně odcházejí.

Závislost životnosti na teplotě je u solid polymerů údajně trochu jiná, než u vodnatých elytů. U solid polymeru údajně každých 20 stupňů dolů znamená desetinásobek životnosti. (Pro srovnání: u vodnatého elytu čtyřnásobek.) Takže se dá říct, že polymery provozované za studena se odvděčí nesmrtelností. Což zjevně platí s vysokou pravděpodobností v případech, kde polymerem nahrazujeme v původním zapojení vodnatý elyt (o čtvrtinovém povoleném proudu).

Hybridní polymerní elyt

Tato kategorie možná není úplně ostře vymezená.
V principu "hybridní polymerový hliníkový elyt" znamená, že "elektrolyt" je kombinovaný z polymerní low-ESR složky a vodnatého elektrolytu, který kondenzátoru propůjčuje vyšší kapacitu (přilne větší plochou k elektrodám) a vyšší napěťovou pevnost, oproti čistým polymerům.

S tou vyšší napěťovou pevností to ale už taky není tak docela pravda, dělají se "čisté" (údajně) solid polymer kondíky na jmenovitá napětí až 200 V (viz výše). Těžko říct, zda se náhodou nejedná o "hybridní" provedení.

Sečteno a podtrženo, hlavní myšlenkou "hybridního polymeru" by patrně mělo být: ESR typické pro polymery, na napětí vyšším než dokáží běžné polymery.
Až na to, že podobné parametry mají nakonec některé "čisté" (údajně) řady polymerů a také některé moderní vodnaté elyty (např. Panasonic FR).

Tantal a polymer-tantal

Hlavním konstrukčním prvkem tantalového elektrolytického kondenzátoru je porézní blok slisovaných jemných tantalových granulí (kuliček), sloužící jako anoda.
Druhou elektrodu (katodu) tvoří jeden z následujících materiálů:

• suchý oxid manganičitý = nejběžnější "solid" varianta
• ve vodné "wet" variantě opět tantal (elektrolytem je kyselina, např. sírová)
• nebo nejnověji vodivý polymer

"Vodnatá" varianta tantalového kondenzátoru je méně běžná, přestože má nízký ESR, velmi malý svodový proud a jistou schopnost "samoobnovy" dielektrika. Vodnatý tantal lze také vyrobit na vyšší napětí.

Klasický je naopak "suchý tantal" s oxidem manganičitým.
Před lety měl suchý tantal své výhody proti tehdejší konkurenci = klasickým hliníkovým elytům. Především nabízel výrazně větší kapacitu na jednotku objemu. Například ESR ale není žádná sláva. Dnešní suchý tantal při kapacitě ve stovkách μF má ESR řádově ve stovkách mΩ.

Klasický suchý tantal je také poměrně zrádný co do spolehlivosti. Je velice choulostivý na přepětí, vadí mu i kratičké překmity nad jmenovitou hodnotu. A také nemá rád proudové přetížení a přepólování. Následkem špatného zacházení je zkrat. A pokud je zkratový proud dostatečný, lokálním přehřátím v místě zkratu uvnitř kondíku začne oxid manganičitý uvolňovat kyslík a kondenzátor se vznítí (až exploduje).

Výrobci již dříve uvedli na trh konstrukce se zabudovanou nadproudovou ochranou (vývod anody sloužící zároveň jako tavná pojistka), nicméně lepším řešením je moderní konstrukce s polymerní katodou, která na rozdíl od MnO₂ nemá sklon k samovznícení. Často se proto říká, že tantaly nepatří do výkonové elektroniky, kde tečou velké proudy. Obecně tantaly nepatří na pozice, kde není zcela striktně omezeno pracovní napětí.

Moderní polymer-tantalové kondenzátory mají nadále slušný poměr kapacita/objem, jsou bezpečnější, a mají i "polymerní" nízké hodnoty ESR (až v jednotkách mΩ). Existují různé modely polymer-tantalů, optimalizované na různé parametry, ne všude je ESR hlavním kritériem.
Existují ale jistě i polymer-tantalové kondíky určené zejména do sekundárních větví VRM pro moderní křemík, kde se pracuje s napětím 1-2 V a je zapotřebí velmi nízký ESR. Jejich výhodou na této pozici je přiměřená kapacita v rozměrově velmi malém pouzdru. Příklad: 220 μF / 6.3 V v SMD pouzdru 7.3 x 4.3 x 2.8 mm, ESR = 5 mΩ, povolený proud 6.1 A RMS.

MLCC keramika

Dávno pryč jsou doby, kdy keramické kondenzátory končily s kapacitou někde na 100 nF.
Moderní vícevrstvá keramika nepřestává překvapovat. V průběhu posledních 30 let šplhala maximální kapacita stále výš, postupně překročila jednotky i desítky μF a dnes jsou běžně ke koupení MLCC SMD kondíky s kapacitami až ve stovkách μF.

MLCC od AVX (zdroj: www.avx.com)

Ani v dalších ohledech není všechno kolem keramiky úplně růžové, moderní keramika má své zádrhele :-)
Dnešních kapacit ve stovkách μF je dosaženo volbou materiálů (viz níže) a použitím tenkých vrstev. Neustálé ztenčování vrstev dielektrika (běžně 1-2 μm), přestože je doprovázeno zjemňováním zrnitosti keramiky, nese ssebou vyšší riziko poškození dielektrika - elektrickým průrazem nebo mechanickým zlomením. Funguje podobná závislost, jako u elytů včetně polymerních: v daném rozměru pouzdra platí, že čím vyšší kapacita, tím nižší je jmenovité napětí.

Mezi mírně poučenou odbornou veřejností může panovat přesvědčení, že "keramika je nesmrtelná". Není tomu tak. Keramické kondíky mají sice asi nejnižší ESR a fungují nejdál směrem k vysokým frekvencím (ve srovnání s dalšími druhy kondenzátorů), ale přesto mají omezený střídavý proud (kterážto hodnota se v jejich katalogových listech často těžko hledá), při přetížení se zničí.
Keramika je díky piezo-efektu do jisté míry "mikrofonická", což funguje i opačně = přiložené napětí vyvolává v keramice mechanická pnutí. Kromě toho vývody keramických kondíků tvoří přímé "polepy" keramického pouzdra, kondík nemá ohebné "nožičky". Proto jsou keramické kondenzátory (MLCC SMD) relativně choulostivé na ohyb plošného spoje.
Pokud se týče reálných závad, vrstvy keramiky mohou buď puknout napříč, čímž kondík ztratí kapacitu, nebo může dojít k elektrickému průrazu dielektrika do zkratu.

Kombinace více druhů kondenzátorů

S tímto tématem si budete patrně lámat hlavu spíš při návrhu desky či zdroje "na zelené louce", nikoli při opravě.
Přesto se jedná o zajímavé téma - stojí zde za zmínku.

Prostou paralelní kombinací více shodných kondenzátorů se pochopitelně prostě podělí impedance (nejen v rezonanci, ale napříč spektrem).
Legrace začíná ve chvíli, kdy paralelně spojíte kondenzátory o různých hodnotách (a technologiích). Pak totiž začnou spolu rezonovat jakostní kapacita jednoho kondíku s parazitní indukčností (ESL) jeho souseda. Což vede k úzkopásmově horší hodnotě impedance, a použití jakostních kondenzátorů tř.1 tento problém ještě zhoršuje.
Do kombinací pro širokopásmovou filtraci napájení je třeba volit kondenzátory o nízké jakosti - čili u keramiky pokud možno dielektrikum tř.2.

Na jakých pozicích se vyskytují kondíky

Když opravujete nějaký přístroj, a pojmete nápad, vyměnit kondenzátory, není špatné znát aspoň rámcově blokové schéma, a potažmo cca vědět, jaké jsou na jednotlivé kondíky kladeny požadavky.
Hrubou silou lze samozřejmě nacpat všude polymerní náhrady na shodné napájecí napětí, jako měly původní součástky. Pokud spěcháte, asi proč ne... lepší ale je, vědět čemu který kondík vlastně slouží, jaké na něm bude reálně napětí (potvrdit měřením) a třeba taky jakou zátěž zrovna on musí strpět. Tzn. mít odhad, nakolik je třeba se striktně řídit původními jmenovitými hodnotami, a jak se to má celé chovat.

Ještě zlatá je varianta, kdy je problém v napájení vidět na osciloskopu.
Bohužel u dnešních motherboardů, ve chvíli kdy "to nefunguje", je těžké se základním vybavením a bez dokumentace provést přesnou diagnózu, zapíchnout prst a říct "tady je problém". Zejména ve chvíli, kdy všechny napájecí větve cca fungují, světýlka svítí, ventilátory se točí, osciloskop třeba nic moc neukáže. Můžete vyměnit nafouklé kondíky, nebo lépe všechny (protože kondík který není nafouklý, ještě neznamená, že je zdravý) a stejně to třeba nebude fungovat.
LPC POST reportér nic moc neukáže - maximálně může zhruba indikovat, zda se probudil BIOS a o něco se snaží...
Nikdo Vám nezaručí, že není vakl někde v signálových cestách, v BGA pájení nebo "na čipu" (mezi interposerem a samotným křemíkovým plátkem, nebo v blokovací keramice na interposeru).
Takže pokud nechcete provést spekulativní reballing CPU a čipsetu, je možné se pokusit alespoň o spekulativní výměnu "obvyklých podezřelých" kondíků - pokud Vám ta snaha stojí za to. Pokud se nezadaří, tak zamačknout slzu.

Primár

Primární strana obecně nemusí snášet až tak vysoké střídavé proudy.
U snižujícího měniče s trafem má primár vyšší napětí :-) tzn. při slušné účinnosti nižší proud (transformační poměr).
V topologiích, kde se primár a sekundár "střídají", tzn. v topologiích s akumulací energie v induktoru, zase vychází střída spínání primár/sekundár obvykle tak, že primár dává pulz relativně v čase kratší, s rychlejší "akcelerací", a vybíjecí pulz sekundárem relativně delší.

Každopádně se zdá, že elyty na vyšším napětí primáru mají relativně menší problém s ESR (tolerancí určité střídavé zátěže) než kondíky na nízkých napětích sekundáru (v prostém přepočtu "transformačním poměrem").

Proto není takový problém, na vyšší primární napětí použít kvalitní "vodnaté" elyty. Pro "bezpečné malé" napětí je přesto potřeba sáhnout po "nízkoimpedančním" modelu. Kondíky určené a použitelné na primár síťových napájecích zdrojů, obvykle dimenzované na jmenovité napětí 400-450 V, nebývají vůbec značeny jako low-impedance. Je vhodné se orientovat podle hodnot povoleného střídavého proudu ve vzájemném srovnání více modelových rodin, brát teplotu jedině 105^oC, preferovat dlouhou udávanou životnost (2000h jsou základ, lepší varianty umí až kolem 10000h). Kromě toho se zdá, že relativně vyšší zastoupení "spínacích" modelů je v mechanickém provedení "snap-in", než ve variantách s "dlouhýma drátovýma nohama". Při opravě máte samozřejmě mechanické provedení kondíku dáno původně použitým kondíkem.

Mimochodem si všimněte, že napájecí měniče se vstupem na "malé bezpečné napětí" mají mnohem menší hodnotu akumulované energie v primáru. Protože 1/2 CU², a kondíky na vyšší napětí nevycházají zase tak špatně co do poměru kapacita/objem. Proto mají "DC zdroje" taky mnohem kratší "holdover" při výpadku napájení. S kapacitou primárních kondíků souvisí dále inrush, jeho omezování atd...

Na vstupu napájecích měničů v dnešní počítačové technice se běžně vyskytují následující hladiny napětí:

• 100-240 V st. (ev. stejnosměrných) - což bývá v PFC stupni dále zvýšeno až někam ke 400 V ss.
  Jedná se o tradiční úrovně "nízkého napětí" v domovních rozvodech elektřiny.
• 48 V, 24 V, 12 V apod. - různé úrovně "bezpečného malého napětí". V "průmyslu" (MaR apod.) bývá k dispozici centrální rozvod 24V např. v rámci rozvaděče.
  48V jmenovitých je klasická "telco" hladina (na baterkách) a také standardní hladina u PoE.
  12 V může být taktéž rozvedeno centrálně, případně podepřeno baterií, kromě toho se jedná o hlavní interní rozvodnou větev moderních PC = sekundár síťového zdroje a primár všelijakých VRM na motherboardu.
• 19-20 V jakožto vstup napájení v noteboocích (plus všelijaká napětí na baterce)

Sekundár

Sekundární strana snižujících měničů je obecně to pravé žůžo, kde se polymerní elyty mohou předvést se svým nízkým ESR a vysokým dovoleným proudem. Důležité je samozřejmě správné napěťové dimenzování - které u polymerů netřeba přehánět. Není ale taky třeba, tlačit jmenovité napětí kondíků zbytečně dolů - z dostupných modelů kondíků berte ten s nejnižším ESR a nevadí, pokud bude na "zbytečně vysoké" napětí - hlavně, že se Vám na desku rozměrově vejde.

Pokud by se Vám stalo, že máte možnost nahradit nějaký starší SMD tantal (nebo i polymer tantal) moderní MLCC keramikou, tak asi směle do toho - jenom si pak překontrolujte osciloskopem, že je stabilní regulační smyčka.
Toto ostatně platí i pro náhradu starších elytů polymerem.
Starší konstrukce regulačních smyček počítaly s nějakým ESR v elytech (odpor snižuje "jakost" obvodu a tím tlumí případný sklon k oscilaci) a pokud jako náhradu použijete kondík o řádově nižším ESR, může regulační smyčka začít jemně kmitat kolem nastavené hodnoty. Nevídáme to často, ale v literatuře se o tom píše a jeden nebo dva případy už jsem viděl na vlastní oči (a slyšel na vlastní uši.)

V dnešní počítačové technice se běžně vyskytují následující úrovně napájení:

"47 mikro" = vlastní napájení PWM

Zejména v síťových zdrojích, s trafem a galvanickým oddělením primáru od sekundáru, bývá součástí primární strany maličký pomocný zdroj napětí pro napájení PWM regulátoru. Aby mohl PWM regulátor přímo budit spínací tranzisotory, žije na primární straně, kolem něj bzučí smrtící stovky Voltů. Přitom ale PWM regulátor je poměrně normální křemíkový integrovaný obvod, který potřebuje napájení v nízkých desítkách Voltů (maximálně). Reálně se napájecí napětí pro PWM regulátor pohybuje kolem 12 Voltů. Filtraci tohoto napájení provádí malý elektrolytický kondenzátor, který tradičně v PC zdrojích míval něco kolem 47 μF/50V. To vysoké jmenovité napětí bylo patrně spíš "protože nemá smysl shánět nižší", a možná také proto, že prakticky všechny součástky kolem dost topí (vyšším jmenovitým napětím si čínští výrobci kompenzují špatné svědomí z tepla a ESR). Pokud tenhle kondík vyšumí, chová se zdroj tak, že naprázdno funguje, ale pod zátěží odmítá naběhnout, nebo se dokola restartuje apod.
Kondenzátor lze nahradit buď polymerem na 16 V (a bude problém, sehnat něco dostatečně malého) nebo keramikou, dimenzovanou třeba na 25 V.

U tohoto kondíku je problém, pokud použijete zbytečně vysokou kapacitu (třeba 100μF/16V) - protože se kondík při zapnutí napájení musí nabít přes odpor, zbytečně velký kondík způsobí oddálení rozběhu zdroje. (Jakmile se rozběhne PWM, je kondík dobíjen diodou z pomocného vinutí a všechno dál už funguje.)

Ostatní, lokální blokování

Kromě samotných "bloků snižujících měničů" jsou menší kondenzátory roztroušené po plošném spoji (motherboardu), kvůli lokálnímu "blokování" napájení pro jednotlivé integrované obvody, rozšiřující sloty apod.

Na první pohled trochu úsměvná je například běžná praxe, kdy jsou PCI nebo ISA sloty "proloženy" elektrolytickými kondíky. Na každou napájecí větev a PCI slot je jeden kondík.

Přitom uvážíme-li vzdálenosti a frekvenční charakteristiku elytů, zdálo by se, že by měl stačit jeden větší low-ESR kondík po straně. Z druhé strany je jistě v zájmu spolehlivosti, aby bylo kondíků v napájecí větvi co nejvíc :-) Vezmeme-li v úvahu dovolený střídavý proud zejm. standardních elytů (stovky mA) a odběr některých průmyslových karet (jednotky A na kartu), úsměv trochu tuhne na rtech - a paralelní kombinace více menších kondíků je tradiční způsob, jak zvýšit přípustnou střídavou zátěž. A pokud je zrovna mezi sloty volné místo, tak je rozmístění kondíků mezi sloty poměrně elegantní řešení, prostorově efektivní, s rovnoměrně "rozprostřenými parametry".
Zejména potěší, pokud jsou v takto tradičně navrženém motherboardu nebo PICMG backplanu rozesety kondíky polymerní :-)

Podobnou "smečku rozesetých prašivých malých elytů" bylo možno v dřívějších dobách vidět i v levné elektronice (třeba ethernetových switchích).

Veliká kapacita a mizivý ESR dnešních MLCC kondíků nutně svádí k tomu, nahrazovat/doplňovat při opravách malé vodnaté elyty v lokálním blokování keramikou. Obecně se asi jedná o správný postup, přestože někteří praktici varují (Trodas, viz odkazy na konci) že po přiblokování elytů keramikou můžou začít zakmitávat mosfety v měniči. V této souvislosti bych byl ostražitý hlavně na primáru, protože sekundár bývá usměrněný diodami - pokud se ovšem nebavíme o sekundáru se synchronním usměrněním (= pomocí mosfetů). Právě na sekundáru se vysokokapacitní keramika uplatní nejsnáz a nejlíp, například pokud jde o lokální blokování nějaké napájecí větve napříč deskou plošného spoje.

MLCC keramikou se moderní hardware obecně ježí čím dál víc, nejsou výjimkou ani "celokeramické" konstrukce - které mají ovšem své vlastní zádrhele a neduhy, jak se již někteří průmysloví výrobci zřejmě přesvědčili.

Jedno konkrétní místo, kde se MLCC kondenzátory vysloveně rojí, je v okolí PC procesorů a podobných dalších rychlých a výkonných součástek. Jedná se (až na výjimky) o finální napájecí větve na nízkých napěťových hladinách, ze kterých žije přímo křemík. Klasická hladina Vcore v procesorech je okolo 1 V a žije z ní procesor o TDP klidně 50 až 150 W.

Keramické kondíky okolo patic PC procesorů: vlevo PGA, vpravo LGA (foto: FCCPS)

Detail keramických kondíků na lícní a rubové straně motherboardu ve footprintu LGA patice (foto: FCCPS)

K vidění jsou i hustší koncentrace keramiky - na deskách pro opravdu žravé procesory.
Odhadem může mít procesor na Vcore vstupu až nízké jednotky milifaradů v keramice a vyšší jednotky milifaradů v solid polymeru. Nabízelo by se tu vysvětlení, proč na moderních motherboardech v CPU VRM výroci boardů relativně šetří počtem polymerních kondíků: protože díky velké kapacitě keramiky, která je v bezprostřední blízkosti, si to výrobce boardu může dovolit. (Někdy to může být i pravda, na některých deskách jde ovšem spíš o zbožné přání.) Keramika je rychlejší a má ještě nižší ESR než polymer. A rychlost reakce regulační smyčky PWM kontrolérů ve VRM může být taková, že nemá smysl ani příliš velká "pomalá" akumulační kapacita na sekundární straně.

Pokud zůstaneme okolo procesoru, je třeba upozornit na další věc: MLCC keramika na motherboardu, byť o veliké kapacitě a mizivém ESR, je pro dnešní rychlý a žravý křemík už také příliš pomalá.
Standardní MLCC kondík má parazitní indukčnost řádově 1 nH, čistě kvůli tvaru pouzdra a rozměrům footprintu. MLCC kondík o kapacitě 1 uF má vlastní rezonanční frekvenci okolo 5 MHz. (Menší kapacity jsou na tom líp.)
Keramika na motherboardu je také příliš vzdálená od vlastního čipu. Délka vlny na 3 GHz je 10 cm ve vakuu (o desítky procent méně v mědi a plastu) a VF vedení o délce čtvrt vlny transformuje zkrat na nekonečnou impedanci.
Finální stupně "pasivní filtračně-blokovací kaskády" jsou proto dnes už v "pouzdru procesoru", na pomocné destičce zvané "interposer", která nese vlastní křemíkový čip. Jedná se o nízko-indukční provedení kondenzátorů a jsou umístěny skutečně v těsné blízkosti čipu. (A nějaké další kondenzátory mohou být vyleptány přímo na čipu.)

Keramické kondíky na "interposeru" = v rámci pouzdra procesoru (kliknutím zvětšíte)

Přehled výrobců

Konečně se dostáváme ke slíbené fotogalerii výrobců.

Následující přehled je značně neúplný, protože béčkových a céčkových výrobců je obrovská spousta.
Každý čínský výrobce vodnatých elytů se snaží mít v sortimentu i polymerní elyty už v zájmu zachování sebeúcty.

Japonsko

Japonsko sice není kolébkou elektrolytického kondenzátoru (u té stály USA a Evropa ve dvacátých letech dvacátého století), ale už několik desítek let patří na špičku v kvalitě a inovacích. Podobnou pozici drží ve výrobě keramických kondenzátorů.

Nippon Chemi-Con

(Na americkém trhu vystupuje pod dceřinou značkou United Chemi-Con.)

Velmi tradiční výrobce polymerů, který šíří sortimentu a kvalitou a zřejmě i úspěchem zastínil samotné Sanyo.
Vedle polymerů vyrábí neméně kvalitní "vodnaté" hliníkové elyty.
Pokud je kalíšek kondíku dost velký, poznáte výrobce podle charakteristického loga: "obdélníček" který ve větších verzích zdobí dva "zobáčky".

Tradiční polymerní sortiment firmy Nippon Chemicon nese rodinné jméno NPCAP.
Potisk má tradičně bledě modrou barvu a pokud je kalíšek dostatečně velký, tak vedle loga nese také výrazné velké písmeno, které značí modelovou řadu. Např. "C" znamená PSC.

Následuje pár fotografií:

Nippon Chemicon PS series (foto: FCCPS)

Nippon Chemicon PSC series na motherboardu Advantech (foto: FCCPS)

Nippon Chemicon PSC a PSF series na motherboardu Advantech (foto: FCCPS)

Nippon Chemicon PSC a PSE series na motherboardu IEI (foto: FCCPS)

Nippon Chemicon PSE series na motherboardech Advantech a Gigabyte (foto: FCCPS)

Nippon Chemicon PSE a PSF series na motherboardu Advantech ASMB-785 Kliknutím zobrazíte větší náhled. (foto: FCCPS)

A ještě dva obrázky "vodnatých" elytů Nippon Chemicon - taktéž vizuálně charakteristické:

Nippon Chemicon KY series (zdroj: datasheet výrobce)

Nippon Chemicon KZG series na motherboardu Advantech (foto: FCCPS)

Panasonic

Panasonic je tradičním výrobcem kvalitních vodnatých elektrolytických kondenzátorů - jsou k vidění v široké paletě profesionální i konzumní elektroniky a svým vzhledem nijak nepřitahují pozornost.
Nudný vzhled, nudné vlastnosti - "prostě fungují", nezlobí.

Konvenční hliníkové elyty zn. Panasonic

Panasonic vyrábí vodnaté kondíky také v THT provedení, včetně rozměrných modelů o vyšších kapacitách na vyšší napětí.
Panasonic několik desítek let vyráběl velké elyty v provedení snap-in a byl v tomto segmentu trhu naprostá špička - přesto výrobu snap-in kondenzátorů v létě 2014 bez náhrady ukončil, a přenechal tento trh konkurentům.

Konvenční hliníkové elyty Panasonic/Matsushita EE series (snap-in provedení je dnes již historické)

Panasonic vyrábí také polymerní kondenzátory. Vedle vlastních rodin POSCAP a SP-CAP (jejichž parametry rozhodně nejsou nudné) přikoupil také slavnou výrobu kondenzátorů značky Sanyo OS-CON - této slavné značce bude níže věnována samostatná kapitola.

Panasonic SP-CAP = hliníkový polymer "skládané" konstrukce Vzhledově nevýrazný, parametry dobré až vynikající.

Panasonic POSCAP = tantal-polymer Všimněte si vzhledově výrazného označení polarity.

Pokud víte, jak vypadá POSCAP, zjistíte, že je v kvalitní moderní elektronice nepřehlédnutelný a velice populární.
Taková šedá eminence. Nenápadný, ale přitom všudypřítomný.

Na závěr stojí za zmínku, že Panasonic vyrábí také hybridní kondíky v radiálním THT provedení.

Panasonic ZF hybrid (hliníkový polymer / vlhký elektrolyt)

Sanyo

Sanyo je firma, která uvedla na trh polymerní kondenzátory.
Stalo se tak již v minulém století, dávno před érou "capacitor plague".
Tradiční rodinný název polymerů firmy Sanyo zní OS-CON.
Tuto značku a výrobní zázemí později koupil konkurent Panasonic a zatím se zdá, že ji nechává jít svou cestou.

Tradiční Sanyo OSCON ve fialovém plastovém rukávu je dnes k vidění nejspíš asi v raritních historických kusech průmyslového elektrošrotu z přelomu století. Občas ho potkám na starých embedded motherboardech zn.Advantech. OSCON patrně nebýval levný.

Tradiční Sanyo OS-CON

V modernější době velmi rozšířeným modelem je/byl SEPC:

Moderní klasika od Sanya: modelová řada OSCON SEPC

A i SEPC už má následovníky. Polymerní značka OSCON si i u těchto novějších modelových řad drží charakteristický fialový potisk.

Sanyo/Panasonic OSCON SEPF

Sanyo/Panasonic OSCON SVP

Sanyo/Panasonic OSCON SVPC

Sanyo/Panasonic OSCON SVPE

Fujitsu

Další slavnou japonskou značkou polymerních kondenzátorů je FP-CAP původně od Fujitsu - později tuto značku a sortiment koupil Nichicon.

Fujitsu FP-CAP (dnes ve stáji Nichicon)

Tyto kondenzátory jsou k vidění na fajnovějších modelech kancelářských a herních motherboardů a v některých značkách průmyslových PC.

Fujitsu/Nichicon FP-CAP se tulí k SMD Panasonic POSCAP

FP-CAP ještě s původním logem Fujitsu

Nichicon

Kromě toho, že koupil Fujitsu FP-CAP, má Nichicon také své vlastní modelové řady polymerních kondenzátorů.

Nichicon PCJ - starší hliníkový polymer

Nichicon PLE - špičkový hliníkový polymer

Nichicon PLF - hliníkový polymer

Písmenko či klikyhák na třetím řádku značí u Nichiconu jmenovité napájecí napětí (k dohledání v datasheetu).

A neměli bychom opomenout konvenční "vodnaté" kondíky na vysoké napětí vhodné do spínaných zdrojů, např. PW series, nebo lépe CS, CY, GW a příbuzné.

Nichicon PW - kvalitní konvenční elyt, dostupný i pro vyšší napětí

Nichicon GW - kvalitní konvenční elyt do spínaných zdrojů ve snap-in provedení

Rubycon

Rubycon je značka možná méně vykřičená, ale také velmi slušná.
Pravda je, že byla možná slavnější v "dobách vodnatých", a dodnes leží těžiště jejího sortimentu jednoznačně v konvenčních "vodnatých" hliníkových elytech.
Má ovšem v sortimentu také skromnou rodinku "hliníkových polymerů", které zřejmě vůbec nejsou špatné. Tato polymerní rodina se jmenuje PZ-CAP.

Rubycon PZE/PZF - hybridní polymer

ELNA

ELNA je další japonský výrobce, méně známý ale kvalitní.
Má za sebou mnohaletou historii kvalitních "vodnatých" hliníkových elytů a má v sortimentu také pár "polymerů" a "hybridů".

Elna PVX - hliníkový polymer

Murata

Murata je tradičním a slavným výrobcem všemožných keramických součástek: keramických kondenzátorů, frekvenčních filtrů, hodinových krystalů.

Kupodivu má v sortimentu také hliníkové polymerní kondenzátory - v méně běžném "skládaném" provedení, v pouzdru "černá SMD cihlička".

muRata ECAS - skládaný hliníkový polymer v SMD

(TDK/)EPCOS

EPCOS je důležitý výrobce pasivních součástek, včetně keramických kondenzátorů. Většinu katalogu ale zabírají různé další keramické součástky - filtry, krystaly, feritová jádra, indukčnosti apod.
EPCOS původně vznikl jako joint venture dvou divizí Matsushita a Siemens (Siemens Matsushita Components) a část výrobních kapacit má v Evropě. Patří pod něj mj. bývalý Pramet Šumperk.
Matka TDK je slavný Japonský holding se širokým záběrem působnosti.

EPCOS kdysi vyráběl také klasické tantalové kondenzátory, ale tuto výrobu prodal v r.2005 KEMETu. Pokud dnes u čínských dodavatelů narazíte na tantaly s označením EPCOS, jedná se buď o prastarou zásobu nebo o padělky.

Kyocera

Je zajímavé, že japonská Kyocera (mj. specialista na keramiku v obecném slova smyslu) uvádí na svém webu jako vlastní produkty pár řad keramických kondenzátorů.
Kromě toho do "skupiny Kyocera" patří důležitý, v americe registrovaný výrobce AVX, jehož katalog keramických kondenzátorů je mnohem rozsáhlejší...
Možná má smysl zmínit, že do skupiny patří asi 250 firem.

Taiwan

Taiwanští výrobci se tradičně snaží držet krok s japonskými premianty.

Říká se, že "capacitor plague" byla projevem nepovedené průmyslové špionáže, nebo snad reverzního inženýrství... že se Taiwancům nepodařilo okopírovat recept na elektrolyt včetně všech "sladkých tajemství", a proto mívaly taiwanské vodnaté kondíky horší životnost v době žravých procesorů P4 na vrcholu "gigahertzových závodů" - tj. někdy začátkem století.
Je třeba říci, že různé taiwanské značky se v tomto namočily v různé míře - a také, že ani značkové japonské elyty nepřežily všude a věčně. Záleželo na dimenzování parametrů a počtu kondíků ve VRM na konkrétním motherboardu či v konkrétním napájecím zdroji, jaký procesor "integrátor" zvolil, jak ho chladil, zda měl nějaké chlazení samotný VRM apod. Řekněme že taiwanské a čínské elyty sotva přežily záruku, a průmyslové desky s japonskými elyty se nám vrací na repas dodnes. (Ano, jsou nafouklé a vyteklé - ale po 10-15 letech provozu.)

V dnešní době má taiwanská druhá a třetí liga v sortimentu vždy i nějaké polymerní kondenzátory - a možným vodítkem ohledně kvality (ne zcela spolehlivým) je např počet modelů v "polymerní" rodině, kterýžto naznačuje něco o historii a rozsahu vlastního vývoje (R&D) ve firmě.

Elite

Elite / ChinSan je výrobce řekněme spíš ve třetí lize než ve druhé.
Určitě přiložil ruku k dílu ve "vodnaté" éře a má v sortimentu také několik modelů polymerních kondenzátorů. Svou polymerní rodinu nazval CS-CAP.

Pro nás ve střední Evropě může být zajímavý tím, že je k dostání v TME - přinejmenším vybrané hodnoty jeho zřejmě základní polymerní řady UPE.
Do CPU VRM na motherboardu bych ho možná netlačil, ale jako náhrada vyschlých elytů v méně náročné starší elektronice může posloužit velmi dobře = prodlouží levné krabičce životnost daleko za hranici morálního důchodu.

Elite UPE - kresbička z datasheetu

Elite UPE - fotka reálného kusu z TME (foto: FCCPS)

Elite UPE - kanonický náčrtek značení, z datasheetu

Lelon

Lelon je zřejmě taiwanská druhá liga. Podle některých hledisek možná i docela kvalitní. Tento výrobce je na trhu od roku 1976. Firma vyrostla ve "vodnaté" éře a ani v dobách "capacitor plague" zřejmě nepatřila mezi ten nejhorší odpad, přestože někteří servismani Lelon do této kategorie řadí.
Dnešní portfolio obsahuje vedle klasických elytů také poměrně početnou rodinku solid-polymer modelů (zvanou stylově OP-CAP) a nějaké hybridy. Nevypadá to špatně.

Lelon - konvenční hliníkové elyty (foto: web výrobce)

Lelon OP-CAP = hliníkový polymer (foto: web výrobce)

Lelon OP-CAP, model OCRZ = hliníkový polymer na sekundáru zdroje Sunpower (foto: FCCPS)

Lelon - hybridní polymer (foto: web výrobce)

Apaq

Apaq je Taiwanská druhá až třetí liga.
Polymerní kondenzátory tohoto výrobce (rodina AP-CON) se už několik let vyskytují v hojném počtu na konzumních grafických kartách a motherboardech. Zejména značka Gigabyte používá prakticky kompletní osazení těmito kondenzátory na svých "all solid" Ultra Durable (TM) motherboardech, totéž zřejmě ASUS.

Apaq - AR5K polymer na motherboardu Gigabyte - jeden z mnoha (foto: FCCPS)

Apaq - AREC polymer na grafické kartě NVidia (foto: FCCPS)

Teapo / G-LUXON

Teapo je Taiwanská cca druhá-třetí liga. V dobách "capacitor plague" byla tato značka velmi populární mezi výrobci levných motherboardů a zdrojů, a zřejmě i proto nemá od té doby u nás úplně dobrý zvuk mezi koncovými uživateli a opraváři.
Kromě značky Teapo prodává tento výrobce také kondenzátory pod obchodní značkou G-LUXON.
Kromě tradičně široké palety "vodnatých" elytů, s nápadně vysokým podílem dlouhých "tužkových" kalíšků, má tento výrobce v sortimentu také několik modelů "hliníkových polymerů" v kalíškovém provedení s vývody pro tradiční či povrchovou montáž.

Pokud se týče dokumentace, ke všem "polymerům" je na webu výrobce přehledně k dispozici datasheet. A parametry na papíře nevypadají vůbec špatně. Takový bizardní střípek je, že v internetech jsou k dohledání fotky především modelů CP a CS series, které jsou zřejmě už historické - na webu nejsou veřejně zmíněny, ale datasheety lze dosud stáhnout, pokud odvodíte jméno PDF souboru :-)
Konkrétně se zdá, že CS byl optimalizován na vyšší napětí, a CP na minimální ESR na nízkých napěťových hladinách (vzorec pozorovatelný i u jiných výrobců).

Teapo VP, CP a CS (foto: z datasheetů)

Hitano

Jedná se o výrobce ze třetí Taiwanské ligy (pokud ne hůř). Je u nás známý dlohá léta, protože ho sem dováží tuzemské bastlířské obchody - a zároveň nemá dobré jméno, přinejmenším pro použití ve spínaných zdrojích, možná proto, že historicky lepší materiál nebyl a opraváři se snažili ho nasazovat v místech, kam nepatřil.

Těžištěm sortimentu jsou dodnes vodnaté elyty, spíš pro všeobecné použití než do spínaných zdrojů. Firma má taky na webu asi jeden model hliníkového polymeru. Ovšem fotku nelze nikde nalézt. Možná existuje jenom na papíře :-)

Jamicon

Jedná se o výrobce ze třetí Taiwanské ligy (pokud ne hůř). Je u nás známý dlohá léta, protože ho sem dováží tuzemské bastlířské obchody - a zároveň nemá dobré jméno, přinejmenším pro použití ve spínaných zdrojích, možná proto, že historicky lepší materiál nebyl a opraváři se snažili ho nasazovat v místech, kam nepatřil.

Těžištěm sortimentu jsou dodnes vodnaté elyty, spíš pro všeobecné použití než do spínaných zdrojů. Firma má taky na webu zmíněny nějaké modely na bázi solid polymeru. Web je ovšem značně introvertní, datasheety ani fotky jednotlivých modelů nejsou k dispozici. Bída.

Gemcon

Atd

Na Taiwanu je pár dalších výrobců v třetí lize... A ne všichni si kondíky (hlavně polymerní) vyrábí sami, často mají za zády silnějšího partnera / skutečného výrobce.

USA

Amerika je kolébkou mnoha novodobých technologií, přinejmenším pokud se týče komerčního prosazení. Pokud bychom se bavili o původním základním vývoji, dělí se často o prvenství s evropskými zeměmi. Americké korporace jsou také průkopníky delegace výroby do Asie a bangalorizace pracovních míst.
A přesně toto platí o vývoji a masové výrobě elektrolytických kondenzátorů, napříč téměř stoletím historie. V USA má dnes sídlo posledních pár výrobců kondenzátorů.

KEMET

Firmu KEMET nelze přímo srovnávat s Japonskou první ligou, protože portfolio KEMETu je poněkud užší a specifické. Ale v tom co dělá, je KEMET špička. Jeho SMD polymer-tantaly, kalíškové nohaté hliníkové polymery na vyšší napětí, a také keramické kondenzátory všech myslitelných kapacit, jsou etalonem vlastností a kvality.

Dva modely hliníkových polymerů (foto: z datasheetů)

Kemet AO-CAP hliníkový polymer a KO-CAP tantal polymer (převzato z datasheetů)

Vynikající je online dokumentace, včetně nástroje K-SIM, který umí spočítat celkovou impedanci a simulovat například antirezonanci v kombinacích více různých kondíků...

Cornell Dubilier

AVX

Firma AVX má centrálu v USA, jedná se o jednoho z největších výrobců pasivních součástek a všelijaké podobné bižuterie (antény aj.). Jedná se o jednoho z největších výrobců keramických kondenzátorů, ne-li číslo 1.
Historicky převzali výrobu tantalů od Nichiconu. Také mají kus společné historie s firmou Kyocera (AVX je členem/dcerou skupiny Kyocera).
A mají i nějaké výrobní provozy v ČR, hlavně asi v Lanškrouně.

Vishay

Čína, HongKong, Korea a Další

Čína je veliká země, veliký trh, veliká výrobní základna. Pro rodilého čecha může být nepředstavitelné, že tentýž sortiment vyrábí třeba 20 různých firem (skutečně vyrábí, ne že jen přeprodává) a na internetu je vidět jenom pár z nich, z toho většina jenom jako vývěsní štít, bez slušného katalogu, datasheetů apod. Případně mají web pouze v čínštině, bez anglické mutace atd. Funguje to tak obecně a funguje to tak i specificky v odvětví výroby kondenzátorů.

Samsung

Korejský gigant vyrábí mj. špičkové keramické kondenzátory (MLCC).

Samwha

Korejský výrobce elektroniky, založen v r.1960.
V dnešní době má sestry v Thajsku a Indonésii.

Pokud se týče kondenzátorů, vedle keramických kondíků (a dalších pasivních součástek) vyrábí Samwha docela široký sortiment vodnatých elytů a také asi dva polymerní modely. Na webu jsou k vidění datasheety, parametry na papíře nevypadají špatně. Mezi výrobci kondenzátorů řekněme třetí liga.

Man Yue

Man Yue je výrobce registrovaný v HongKongu, s několika výrobními závody v kontinentální číně - vyrábějí elektrolytické kondíky (včetně polymerních) a taky samotnou hliníkovou fólii = klíčový materiál.

Atd

Nemá cenu jmenovat někoho dalšího.
Schéma "sídlo v HongKongu, výrobní závod v Číně" je poměrně obvyklé.
Připomínky vítány.

Kuriozity

V internetech se občas vyskytnou zajímavé věci.
Fotografie produktů na čínských serverech s veteší za pár šupů,
fotky a videa vyteklých kondíků apod.
Vyhradil jsem jim samostatnou kapitolku.

Nejoblíbenější barvou potisku polymerních kondíků je zjevně bledě modrá, ovšem u čínské noname produkce možná vede spíš červená. Růžová zřejmě vyšla z módy.

Podezřelý Nippon PSA series

Na následující fotografii si všimněte, že houbotisk vypadá nehomogenně a obdélníček (logo Nippon Chemicon) je hodně "tučný".
Pravda je, že ledacos může být osvětlením, nastavením expozice, případně následnou úpravou kontrastu - odlišně od mého aparátu, kterým fotím kondíky u nás na dílně. Obrázek pochází z čínského e-shopu.

Nippon Chemicon PSA series - pravý nebo padělek?

Podezřelý Panasonic FL series

Zcela vyjímečně lze narazit na fotku kondíku "FL series", který si matně vybavuji i z osobního setkání. Některé prameny přisuzují jeho původ Panasonicu - otázkou je, co je na tom pravdy, zcela jistě to není aktuální model, takže pokud ho někdy Panasonic opravdu vyráběl, dnes se k němu rozhodně nehlásí.
Důležitá informace: údajně se jedná o vodnatý elyt, nikoli polymer. Přestože na temeni chybí naznačené rýhy.
Podle jednoho zdroje by se mohlo jednat o model vyráběný "zámořskou továrnou" Panasonicu (mimo území Japonska).

Panasonic FL series - pravý nebo padělek? - každopádně vodnatý

Záhadné Hitano OCV a OCR series

V internetech lze narazit na fotky kondíků OCV a OCR series, které jsou připisovány výrobci Hitano.
Samo Hitano ale takové produkty na webu nemá. Naopak má takové modely na webu Lelon.
Každopádně by se mělo jednat o polymer.

Hitano OCV a OCR series - nebo snad Lelon ?

Může se jednat o překlep / lajdáctví / chybné zařazení u nějakého distributora. Také není vyloučeno, že jeden výrobce přepustil druhému fabriku / část sortimentu. Nebo jeden výrobce prodává pod svou značkou sortiment jiného výrobce. Že o tom není v internetu viditelná stopa (press release) ještě neznamená, že se to v konkrétním případě nestalo.

YouTube video: Nippon PSA vs. Sacon FZ

Polymerní kondenzátor, jaký svět neviděl

A teď se dobře soustřeďte. Prohlédněte si logo výrobce a název rodiny kondenzátoru.
Pokud jste četli pozorně, oboje Vám bude povědomé. Teď se ukáže, jak dobrou máte paměť.

Je to růžové, plave to v internetu a není to pravda. Co je to? (na zdroj asi radši odkazovat nebudu)

Nápověda:
Logo patří výrobci Nippon Chemi-con.
OS-CON je obchodní značka firmy Sanyo, kterou před časem koupil Panasonic.
A ta barva je taky divná.
Tak co Vy na to? Prázdná množina, že?
Jinak řečeno, jde zjevně o Skutečný Originál (TM) .

Nippon Chemicon PSE vs. Elite UPE

U nejmenších provedení polymerů Nippon PSE a Elite UPE (průměr 6 mm) je značení natolik podobné, že téměř nelze na první pohled rozeznat, o kterého výrobce se jedná.

Vlevo: Nippon Chemicon PSE, vpravo: Elite UPE (Foto: FCCPS)

Snad jen "V" (značící Volty) je u Nippon Chemicon posazeno o půl řádku výš.
Ovšem na některých kondíkách může úplně chybět.
"Zářez" na označení polarity Nippon PSE je zřejmě spíš kosmetická inovace ve značení, než vada houbotisku. Tento ozdobný prvek není zmíněn v datasheetech, ale zdá se, že v hardwaru z nových dodávek je ten zářez konzistentně přítomen na polymerech Nippon Chemi-con různých velikostí. (Risknu odhad, vzhledem ke značce motherboardu, že se nejedná o příznak padělaného kondíku.)
Nakonec je asi třeba důvěřovat výrobci motherboardu, že neosadil zrovna na tuto pozici (obvykle dost exponovanou, např. CPU VRM) kondík třetí ligy, pokud má zbytek motherboardu osazený prvoligovým japonským materiálem.

Odkazy na další zdroje