Voir aussi : - Le condensateur - Marquage des condensateurs au tantale - Les condensateurs électrolytiques - Pertes dans un condensateur -


Principe

Le condensateur au tantale est un condensateur à électrolyte gélifié ou solide dont le diélectrique est une très fine couche d'oxyde de tantale (Ta2O5), un métal réfractaire dont la transformation se fait par frittage à très haute température. Comparé à l'aluminium, l'oxyde de tantale a une permittivité de 26 ( 8,5 pour l'alumine) ce qui permet de réaliser des condensateurs de plus faible volume à capacité identique, très fiables, robustes et utilisables entre -55 et +125°C
Il existe plusieurs technologies pour réaliser ce type de condensateur :
- bandes de tantale laminées et bobinées de façon classique
- condensateurs à anode frittée et à électrolyte solide (bioxyde de manganèse)
- condensateurs à anode frittée et à électrolyte gélifié
Dans ce dernier modèle l'anode est un bloc de poudre de tantale très fine agglomérée par frittage séparée électriquement de la cathode (l'électrolyte : acide sulfurique ou chlorure de lithium) par la mince pellicule d'oxyde isolant (Ta2O5). L'électrode négative est constituée par le boîtier argent qui contient le tout et doit résister chimiquement à l'électrolyte.
L'épaisseur du diélectrique est très faible : quelques nanomètres pour un condensateur de faible tension mais sa surface est très grande du fait de la structure granuleuse de l'anode (voir Condensateurs :différents types de diélectriques).

Utilisation et caractéristiques

Par sa taille réduite et sa grande capacité, le condensateur au tantale tend à remplacer le condensateur électrolytique à l'aluminium. On le rencontre en BF comme condensateur de liaison et de découplage. Comme son courant de fuite est faible et sa capacité stable et précise, il est utilisé aussi dans les circuits de temporisation.
Tension de service normalisée : 6,3 à 125V, au delà de 85°C elle diminue progressivement
Polarisation : comme les condensateurs électrolytiques à l'aluminium, les condensateurs au tantale peuvent être endommagés s'ils sont branchés à l'envers. Il existe des modèles qui résistent à quelques volts en inverse et des modèles non polarisés qui sont en fait deux condensateurs polarisés montés en série et en opposition.
plage de fréquence
Jusqu'à une centaine de kHz, la capacité ne varie pas en fonction de la fréquence. puis elle diminue très nettement. Un condensateur de 22µF de 1 à 100kHz ne fera plus que 1µF à 2MHz
Courant de fuite : quelques µA dus aux impuretés contenues dans la poudre de tantale
plage de température : -55°C à +125°C
Gamme de capacité : couramment de quelques µF à plusieurs dizaines de mF
Tolérance : minimum 10% pour les modèle à électrolyte liquide et 5% pour les modèles à électrolyte solide
Pertes : assez fortes, tg(d) allant de 0,05 à 0,8
Durée de vie et fiabilité : très favorables surtout pour les modèles à électrolyte solide

Marquage

Voir : Marquage des condensateurs au tantale

Le volume

Les condensateurs au tantale sont nettement plus petits que leurs cousins à l'aluminium. Les deux composants de la photo ont la même capacité (22µF) mais le modèle de gauche, au tantale, a une tension de service trois fois plus élevée que celui à l'aluminium (à droite)