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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 Usage typiqueApplications
Céramique

Larges- capacitésTrès faible résistance série (ESR)

- Faible encombrementinductance (très intégré)ESL)

Fiabilité- avecCompact uneet excellenterobuste

- Pas de polarité

- Longue durée de vie (ex : 1ppb)

Pas

- Capacité variable avec la tension et la température

- Effet piézoélectrique (microphonie)

- Valeurs de grossecapacité capacitélimitées (généralement < 100 µF)

Multi-usages ;

- découplageDécouplage d'alimentation,alimentation filtrage,(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

usage en

- bassesFiltrage fréquencesd'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