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アルミ電解コンデンサについての概要、用途、原理などをご説明します。また、アルミ電解コンデンサのメーカー34社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。アルミ電解コンデンサ関連企業の2025年2月注目ランキングは1位:ニチコン株式会社、2位:株式会社村田製作所、3位:太陽誘電株式会社となっています。
アルミ電解コンデンサの関連キーワード
アルミ電解コンデンサとは、誘電体に酸化アルミニウムが使用された、小型で静電容量の大きいコンデンサです。
陰極に電解液を使う湿式タイプが主流ですが、性能を向上させた導電性高分子等の固体を使用した乾式タイプもあります。価格が安く汎用性が高いため、家電やパソコンなど電子基板をもつ製品の多くに使用されています。
アルミ電解コンデンサは他のコンデンサよりも小型で容量が大きく、価格も安価であるため、自動車分野、家電分野、産業機器分野など広い分野において、電子基板をもつ様々な製品に使用されています。具体的な使用用途は、以下の通りです。
再生エネルギーのパワーコンディショナとして使用する場合、多いものだと10～100個のアルミ電解コンデンサを使っています。汎用性が高い分、アルミ電解コンデンサに要求される性能は年々高くなっている状況です。
アルミ電解コンデンサの陽極、陰極には薄いアルミニウム箔、誘電体に酸化アルミニウムが使用されています。酸化アルミニウムは、アルミニウム箔に電気化学的な酸化処理 (化成) を施すことでアルミニウム箔の表面に形成されます。
アルミニウム箔表面は、エッチング処理で凹凸をつけることにより表面積の大きくしています。コンデンサの静電容量は以下の式で表され、誘電体の表面積に比例、厚さに反比例することから、エッチング、化成処理を通じて作成される酸化アルミニウムは非常に高い静電容量をもった誘電体です。
静電容量C＝ε×S/d
ε:誘電体の誘電率 S:誘電体の表面積 d:誘電体の厚さ
酸化アルミニウムの被膜は、電圧がかけられると微小な電流が流れるので、漏れ電流が他のコンデンサよりも多く発生することが欠点として挙げられます。湿式のアルミ電解コンデンサの内部の陰極には、電解液が使用されているため、故障時に電解液が漏れてしまう可能性があります。
また、電解液の漏れや蒸発により電解液が減る場合があり、耐久性が低いことも欠点の一つです。一方で、乾式のアルミ電解コンデンサは、内部の陰極に導電性高分子が使用されているため蒸発せず、湿式よりも耐久性が向上しています。
電子部品の中でも湿式のアルミ電解コンデンサは、特に寿命が短いことが知られています。LSIには数万時間の動作時間が求められるのに対し、一般的なアルミ電解コンデンサで85℃中で2,000時間、高信頼性を謳うものでも105℃中で5,000時間が寿命といわれています。
寿命が短い理由として、絶縁紙に含浸された電解液が時間の経過とともに封止ゴム部から徐々に漏洩していくというアルミ電解コンデンサの構造が挙げられます。電解液が抜けると静電容量が減少し、ESR (等価直列抵抗) は増加します。
アルミ電解コンデンサの寿命は、最大使用温度以下であればアレニウスの法則 (熱エネルギーによる化学反応式) に従うといわれており、温度が10℃低くなると寿命は約2倍になります。従って、85℃/2,000時間のアルミ電解コンデンサは、75℃中で使えば4,000時間、65℃中であれば8,000時間程度が寿命です。
また、アルミ電解コンデンサは他のコンデンサと比べるとESRが大きく、動作時に大きな電流が流れるとコンデンサ内部が発熱します。この発熱はコンデンサの温度上昇をもたらすため、電解液の漏洩を更に促し、寿命を短くする要因となります。
有極性コンデンサには、容易に極性を確認出来るようにするため、何らかの表示が必ず付けられています。
極性を誤って取り付けると、コンデンサが故障するだけでなく、発火などの危険性もあるため極性表示の確認は極めて重要です。
参考文献
https://www.chemi-con.co.jp/faq/detail.php?id=29AJZG2
https://www.chemi-con.co.jp/catalog/pdf/al-j/al-sepa-j/001-guide/al-technote-j-2020.pdf
https://jp.rs-online.com/web/generalDisplay.html?id=ideas-and-advice/aluminum-electrolytic-capacitors-guide
https://www.jp.tdk.com/tech-mag/electronics_primer/10
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
| 順位 | 会社名 | クリックシェア |
|---|---|---|
| 1 | ニチコン株式会社 |
12.9%
|
| 2 | 株式会社村田製作所 |
9.4%
|
| 3 | 太陽誘電株式会社 |
6.5%
|
| 4 | 東信工業株式会社 |
6.5%
|
| 5 | ルビコン株式会社 |
5.8%
|
| 6 | TDK株式会社 |
5.8%
|
| 7 | 日本ケミコン株式会社 |
5.8%
|
| 8 | サン電子工業株式会社 |
5.0%
|
| 9 | エーアイシーテック株式会社 |
5.0%
|
| 10 | KEMET Corporation |
5.0%
|
項目別
定格電圧 V
4 - 10 10 - 20 20 - 50 50 - 100 100 - 200 200 - 500 500 - 650静電容量 µF
100 - 1,000 1,000 - 10,000 10,000 - 100,000 100,000 - 1,000,000使用温度範囲 ℃
-55 - -40 -40 - -25 -25 - 0 0 - 85 85 - 105 105 - 125損失角の正接 tanδ
0.16 - 0.2 0.2 - 0.25 0.25 - 0.3漏れ電流 μA
0 - 0.5 0.5 - 3 3 - 10 10 - 30耐久性試験時間 時間
1,000 - 2,000 2,000 - 3,000 5,000 - 10,000 10,000 - 12,000サージ電圧 V
200 - 250 250 - 450 450 - 500定格静電容量許容差 %
-25 - -20 -20 - -19 19 - 20 20 - 258 点の製品がみつかりました
8 点の製品
エーアイシーテック株式会社
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ネジ端子形 アルミ電解コンデンサ 標準品
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