Poniedziałek, 26 lipca 2021

Kondensatory elektrolityczne a ochrona środowiska

W ostatnich latach coraz więcej uwagi poświęca się ograniczeniu ilości elektrośmieci, w tym zapewnieniu, aby sprzęt elektroniczny działał i był wykorzystywany jak najdłużej, aby mógł być naprawiany, poddawany recyklingowi itd. Dotyczy to głównie urządzeń konsumenckich, jakich w naszych domach jest mnóstwo i które są po niedługim czasie wyrzucane na śmietnik. Urządzenia te starzeją się moralnie, a więc są szybko zastępowane przez nowsze wersje oraz także się psują.

Kondensatory elektrolityczne a ochrona środowiska

Sprzęt taki trudno wyprodukować tak, aby był jednocześnie tani, trwały i możliwy do naprawy, a więc w obudowie rozbieralnej. Dobre intencje producentów zderzają się z ekonomią, a możliwość naprawy nierzadko jest iluzoryczna, bo koszt utrzymania dostępności części zamiennych często przekracza wartość urządzenia. Problem krótkiej żywotności powinien załatwić recykling, ale mimo upływu lat tylko mała urządzeń część wycofanego z użycia jest przetwarzana. Reszta ląduje na wysypiskach.

Częściowym wyjściem z tej patowej sytuacji może być zapewnienie większej trwałości urządzeń, a więc zrobienie ich tak, aby się psuły, czyli osiągnięcie znaczącej poprawy jakości konstrukcyjnej. Nie pomoże to na wyrzucanie z powodu tego, że sprzęt jest przestarzały, ale mogłoby wyeliminować w jakiejś istotnej części kupowanie nowych produktów tylko dlatego, że stare przestały działać.

Co zatem psuje się najczęściej w sprzęcie konsumenckim? Lektura forów internetowych poświęconych serwisowi dość dokładnie wskazuje, że wiele sprzętu cierpi na awarię kondensatorów elektrolitycznych a w drugiej kolejności na utratę własności akumulatorów. Do tego dochodzą awarie przypadkowe, wywołane przeciążeniem, upadkiem, przepięciem, ale kondensatory elektrolityczne są pierwotnym źródłem dla wielu awarii, w tym dotyczących prawidłowo używanego urządzenia, na które użytkownik chuchał i dmuchał.

Kondensatory elektrolitycznie są praktycznie wszędzie, bo zawsze gdzieś jest jakiś zasilacz, filtr lub trzeba wyeliminować składową stałą, zgromadzić na chwilę energię itd. W przeciętnym urządzeniu jest minimum kilkanaście takich elementów i często pełnią one odpowiedzialne zadania układowe.

Jednocześnie są one bardzo wrażliwe na podwyższoną temperaturę. Wiele z kondensatorów jest kiepskiej jakości, a więc cierpią na przedwczesne wysychanie elektrolitu, nagrzewają się od dużej rezystancji wewnętrznej, płynących prądów oraz od innych podzespołów w sąsiedztwie. Efektem jest utrata pojemności.

Producentów kondensatorów jest mnóstwo i nikt chyba nie podejmie się ich policzyć. Stąd oszczędzanie na jakości, materiałach jest powszechne. Silnie wytrawione okładki aluminiowe dają możliwość wykonania elementu o dużej pojemności przy małych wymiarach, a więc tańszego bo metale kosztują, ale taka pojemność nagrzewa się potem od prądu tętnień i ma małą żywotność. Oszczędza się na uszczelnieniu obudowy, grubości wyprowadzeń i zapewne w wielu innych miejscach, o których kupujący nie ma pojęcia. Gdyby jakość i trwałość kondensatorów w kontekście działania przez długi czas dało się zmierzyć lub ocenić, pewnie tacy kiepscy producenci byliby przez rynek marginalizowani. Ale niestety nie mamy narzędzi do ewaluacji żywotności, pozwalających na szybkie badanie kupowanych elementów nawet wyrywkowe. I tu jest źródło problemu. Typowa porada serwisowa jaka pada w rozmowach w przypadku niestabilnego działania lub awarii urządzenia zawsze brzmi "wymień wszystkie elektrolity na nowe". Dobrze ilustruje to omawiany problem.

Oczywiście można argumentować sens kupowania lepszych elementów, na przykład takich zdolnych do pracy w 125ºC i o dużym dopuszczalnym prądzie tętnień, ale surowe realia ekonomiczne współczesnej elektroniki sprawiają, że niekoniecznie to się uda, bo klienci chcą płacić jak najmniej. Zatem może trzeba iść inną drogą i zacząć kondensatory elektrolityczne eliminować z płytek? Wiele zasilaczy żarówek LED-owych małej mocy nie ma elektrolitów, nowoczesne zasilacze pracujące przy dużych częstotliwościach też potrafią bez nich obyć. Może nie da się wyrzucić ich wszystkich od razu, ale jestem przekonany że każdy projektant jest w stanie już teraz zamienić 20% tych elementów na wersje nieelektrolityczne bez żadnego wysiłku. Może to właśnie jest ten sposób na jakość?

Robert Magdziak

Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów
Dowiedz się więcej
Przejdź do kompendium

Polecane

Nowe produkty

Dostępne nowe wydanie
Pobierz bezpłatnie