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4. DKE

DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE

Einführungsbeitrag

Als im Jahr 1975, dem Gründungsjahr von "Microsoft" durch Bill Gates und Paul Allen, Alan G. McDiarmid, ein Chemiker an der Universität von Pennsylvania, während einer Gastvorlesung in Tokio bei dem japanischen Forscher Hideki Shirakawa zufälligerweise eine durch falsche Zusammensetzung silbrig gewordenen Polymerfolie sah, ahnte er nicht, dass er damit eine Revolution in der gesamten Technik auslösen und 2002 dafür den Nobelpreis bekommen würde. Denn die daraus resultierenden leitfähigen Polymere erreichten Leitfähigkeitswerte, die an die Leitfähigkeit von Kupfer heranreichten.
Schon 1991 wurde die erste Baureihe von Aluminium-Elektrolytkondensatoren mit leitfähigem Polymer-Elektrolyten auf den Markt gebracht. Das Traumziel einer jeden Kondensator-Entwicklung, der ohmsch-verlustfreie Kondensator, wurde damit zwar nicht erreicht, aber dass ausgerechnet ein Folgeprodukt der uralten Erfindung von 1896, die des Elektrolytkondensators, recht nahe an dieses Ziel kommen würde war zu Beginn der Entwicklung der Elkos nicht vorauszusehen. Genau so wenig, wie die Entwicklung der Digitalschaltungen, speziell der Mikroprozessoren, deren Arbeitsgeschwindigkeit immer größer wurde. Mit der ansteigenden Arbeitsgeschwindigkeit steigt auch die Anforderung an die Stromversorgung, denn die Spannungsänderung, die bei Laständerungen eintritt, darf einen bestimmten Wert nicht überschreiten und sie sollte mit einer möglichst kleinen Regelgeschwindigkeit ausgeregelt werden können. In diesen Stromversorgungen müssen die darin enthaltenen Kondensatoren unter anderem besonders niedrige äquivalente Serienwiderstände (ESR) besitzen.
Diese Bedingung erfüllen Aluminium-Elektrolytkondensatoren mit leitfähigem Polymer-Festkörperelektrolyten. Sie weisen nicht nur äußerst geringe ohmsche Eigenverluste auf, sind in dieser Eigenschaft vergleichbar mit den Vielschicht-Keramikkondensatoren, sondern können wegen ihrer problemlosen mechanischen Konstruktion auch noch deutlich höhere Kapazitätswerte erreichen und können somit in den Schaltungen bei Laständerungen mehr Energie zur Verfügung stellen. Das preiswerte Grundmaterial Aluminium macht sie außerdem unabhängig von Spekulationen des Marktes, wie es immer wieder bei dem Rohstoff Tantal vorkommt.
Für diese relativ neuen Elektrolytkondensatoren definiert die internationale Rahmenspezifikation IEC 60384-26 die Mindestanforderungen an das Betriebsverhalten, die erforderlichen Kennwerte und Eigenschaften dieser Kondensatoren sowie in Übereinstimmung mit der Fachgrundspezifikation IEC 60384-1 die geeigneten Qualitätsbewertungsverfahren, Prüfungen und Messverfahren.
IEC 60384-26-1 definiert als Vordruck für eine Bauartspezifikation das Ergänzungsschriftstück zur Rahmenspezifikation IEC 60384-26, die die Mindestanforderungen an das Betriebsverhalten, die erforderlichen Kennwerte und Eigenschaften dieser Kondensatoren sowie in Übereinstimmung mit der Fachgrundspezifikation IEC 60384-1 die geeigneten Qualitätsbewertungsverfahren, Prüfungen und Messverfahren für die Qualitätsbewertungsstufe EZ festschreibt. Der Vorläufer dieser Normen sind in deutscher Sprache im Januar 2009 als Norm-Entwurf DIN IEC 60384-26:2009-01 "Festkondensatoren zur Verwendung in Geräten der Elektronik - Teil 26: Rahmenspezifikation - Aluminium-Elektrolyt-Kondensatoren mit leitfähigem Polymerfestkörper-Elektrolyten" und als DIN IEC 60384-26-1:2009-01 "Festkondensatoren zu Verwendung in Geräten der Elektronik - Teil 26-1: Vordruck für Bauartspezifikation - Aluminium-Elektrolyt-Kondensatoren mit leitfähigem Polymerfestkörper-Elektrolyten - Qualitätsbewertungsstufe EZ (IEC 40/1938/CD:2008)" erscheinen.
Die Internationalen Normen werden in Kürze in der deutschen Übersetzung als E DIN IEC 60384-26 und IEC 60384-26-1 erscheinen.
Für die Normen ist national das DKE/K 611 "Kondensatoren" zuständig.