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Como funcionam os Capacitores OSCON (ART796)

Os capacitores OS-COM ou OSCON consistem formam numa nova família de capacitores de construção similar aos eletrolíticos comuns, mas com diversas características que os dota de vantagens em certas aplicações. Veja neste artigo como são construídos estes capacitores.

 Num capacitor eletrolítico, temos um eletrólito líquido que faz contacto com as armaduras de alumínio. De acordo com a polaridade da tensão aplicada, num dos eletrodos forma-se uma capa de óxido de alumínio isolante que passa a ser o dielétrico. Como essa capa é extremamente fina e a capacitância de um capacitor é inversamente proporcional à espessura do dielétrico, é possível obter capacitâncias elevadas. Na figura 1 temos a construção de um eletrolítico comum.

 

Figura 1
Figura 1

 

 Nos capacitores OSCON, utiliza-se um Semicondutor Orgânico ou Organic Semiconductor, de onde se origina a abreviação OS, e neste caso são possíveis duas técnicas de construção. Uma delas é a do tipo de semicondutor orgânico propriamente dito e a outra de polímero condutor. As duas tecnologias de construção empregam eletrólitos sólidos, em lugar do líquido dos eletrolíticos comuns.

Na figura 2 temos a construção básica de um capacitor deste tipo.

 

Figura 2
Figura 2

 

 Na figura 3 temos a construção do tipo de Polímero condutivo.

 

Figura 3
Figura 3

 

 Para o tipo orgânico, detalhes da construção são mostrados na figura 4.

 

Figura 4
Figura 4

 

As características elétricas dos capacitores eletrolíticos comuns e os OSCON são diferentes. Analisemos as principais diferenças.

 

Condutividade:

Para os eletrolíticos comuns de alumínio é difícil baixar a ESR (Resistência em Série Associada) devido a condução iônica. A ESR aumenta principalmente nas condições de baixa temperatura. Para os OSCON do tipo orgânico, a alta condutividade elétrica permite que se obtenha baixas ESR, e além disso a ESR é estável nas condições de baixas temperaturas. Para os OSCON do tipo de polímero, também se obtenha uma elevada condutividade o que permite obter uma ESR super-baixa e estável mesmo nas condições de baixas temperaturas.

 

Confiabilidade e durabilidade

O eletrólito é volátil tendendo a se evaporar nas condições de altas temperaturas. Assim, a capacitância tende a diminuir nas condições de altas temperaturas. A durabilidade fica limitada pela evaporação quando então o capacitor tende a secar 9esgotar-se). As flutuações das características são maiores em função da temperatura. Para os OSCON orgânicos, o eletrólito é sólido, e com isso a evaporação é muito pequena. Com isso, sua resposta as variações da temperatura é melhor. Para os OSCON de polímero, o eletrólito também é sólido e com isso sua evaporação é mínimo, havendo entretanto uma pequena redução de capacitância com a temperatura e ao longo do tempo.

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