Fiche Technologies -> Condensateurs

Objet

Cette fiche couvre les matériaux et technologies des condensateurs. Le document apporte des informations d'impacts environnementaux afin de guider les concepteurs dans la sélection de règles d'écoconception (cf. fiches opérationnelles).

1. Rappel technologique

Technologie	Avantages	Inconvénients	Applications
Céramique	- Très faible résistance série (ESR) - Faible inductance (ESL) - Compact et robuste - Pas de polarité - Longue durée de vie	- Capacité variable avec la tension et la température - Effet piézoélectrique (microphonie) - Valeurs de capacité limitées (généralement < 100 µF)	- Découplage d'alimentation (CPU, FPGA) - Filtrage HF - Circuits RF et numériques rapides
Electrolytique	- Grande capacité volumique (jusqu'à plusieurs mF) - Coût très faible - Large gamme de tensions disponibles	- Polarisé (risque d'explosion si inversé) - ESR élevé (surtout à basse température) - Durée de vie limitée (dessèchement de l'électrolyte) - Sensible aux températures élevées	- Filtrage d'alimentation secteur (50/60 Hz) - Lissage de tension dans les alimentations à découpage - Stockage d'énergie basse fréquence
Tantale	- Filtrage d'alimentation secteur (50/60 Hz) - Lissage de tension dans les alimentations à découpage - Stockage d'énergie basse fréquence	- Coût élevé - Polarisé - Risque de court-circuit catastrophique (emballement thermique) en cas de surtension ou d'ondulation excessive - Sensibilité aux pics de courant	- Découplage d'alimentation critique (militaire, médical, aérospatial) - Dispositifs portables miniaturisés - Filtrage dans des environnements stables mais exigeants
Film plastique	- Excellente stabilité (température, tension, temps) - Très faibles pertes (facteur de dissipation) - Non polarisé - Auto-cicatrisant (pour certains types) - Supporte de fortes surtensions transitoires	- Encombrant (faible densité volumique) - Limité en capacité maximale (généralement < 100 µF) - Coût plus élevé que l'électrolytique pour fortes capacités - Sensible à la chaleur soudure (selon type)	- Filtrage secteur et correction de facteur de puissance (PFC) - Circuits de timing et audio haute fidélité - Snubbers (protection contre les surtensions) - Liaison de signal (couplage AC)

Technologie

Avantages

Inconvénients

Applications

Céramique

- Très faible résistance série (ESR)

- Faible inductance (ESL)

- Compact et robuste

- Pas de polarité

- Longue durée de vie

- Capacité variable avec la tension et la température

- Effet piézoélectrique (microphonie)

- Valeurs de capacité limitées (généralement < 100 µF)

- Découplage d'alimentation (CPU, FPGA)

- Filtrage HF

- Circuits RF et numériques rapides

Electrolytique

- Grande capacité volumique (jusqu'à plusieurs mF)

- Coût très faible

- Large gamme de tensions disponibles

- Polarisé (risque d'explosion si inversé)

- ESR élevé (surtout à basse température)

- Durée de vie limitée (dessèchement de l'électrolyte)

- Sensible aux températures élevées

- Filtrage d'alimentation secteur (50/60 Hz)

- Lissage de tension dans les alimentations à découpage

- Stockage d'énergie basse fréquence

Tantale

- Filtrage d'alimentation secteur (50/60 Hz)

- Lissage de tension dans les alimentations à découpage

- Stockage d'énergie basse fréquence

- Coût élevé

- Polarisé

- Risque de court-circuit catastrophique (emballement thermique) en cas de surtension ou d'ondulation excessive

- Sensibilité aux pics de courant

- Découplage d'alimentation critique (militaire, médical, aérospatial)

- Dispositifs portables miniaturisés

- Filtrage dans des environnements stables mais exigeants

Film plastique

- Excellente stabilité (température, tension, temps)

- Très faibles pertes (facteur de dissipation)

- Non polarisé

- Auto-cicatrisant (pour certains types)

- Supporte de fortes surtensions transitoires

- Encombrant (faible densité volumique)

- Limité en capacité maximale (généralement < 100 µF)

- Coût plus élevé que l'électrolytique pour fortes capacités

- Sensible à la chaleur soudure (selon type)

- Filtrage secteur et correction de facteur de puissance (PFC)

- Circuits de timing et audio haute fidélité

- Snubbers (protection contre les surtensions)

- Liaison de signal (couplage AC)

2. Enjeux environnementaux

Cf Roue de Brezet, tabelau de synthèse

1) Matériaux

raréfaction
toxicité
approvisionnement

2) procédés de fabrication

2) Masse / volume / encombrement

3) Durée de vie

4) Circularité

5) profil environnemental (score unique d'impact) - indicateur GWP / ADP-e (BDD CODDE)

Comparatif envrinnemental pour une capacité de 220 uF.

	Techno Film
Element / Anode / Active Part	Metallized PET Film	PET
		Alu
	Metal Spray	Tin
		Zinc
		Alu
		Copper
Encapsulation / Molding Epoxy	Thermosetting Resin	Epoxy resin
	Halogen free plastic case	PBT + Glass Fiber
Termination / Leadframe	Core Metal
	Finish plating
Masse totale

Source Kemet YAGEO : https://yageogroup.com/About/Sustainability/Environment/KemetFocus

Source TDK : https://www.tdk-electronics.tdk.com/en/389296/company/sustainability/environmental-protection/material-data-sheets/aluminum-electrolytic-capacitors