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) |
2. Enjeux environnementaux
CfLe Rouetableau ci-après compare le contenu en matériaux des condensateurs. Il rapporte les déclarations de Brezet, tabelaumatériaux de synthèse3 exemples de références de capacité. En orange, les matières premières critiques (CRM) sont mises en évidence.
1) Matériaux
raréfactiontoxicitéapprovisionnement
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.
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
La figure ci-après illustre les impacts environnementaux de l'extraction des matières premières et de la fabrication d'un cas d'usage des 3 technologies de condensateurs. L'unité fonctionnelle est une capacité de 220 uF, ce qui signifie que les références Céramique et Tantale sont instanciées 10 fois. La technologie Tantale est de loin la plus polluante pour 10 indicateurs sur 11. La technologie Electrolytique contribue majoritairement à l'épuisement des ressources fossiles (notamment en raison de la proportion des matériaux plastiques contenus).
Note : modélisation effectuée avec la base CODDE® 2026-04 du logiciel EIME.