Kondenzátor je elektronická súčiastka, ktorej prevažujúca vlastnosť je jej elektrická kapacita.
V zásade vždy ide o dve elektródy s vloženým dielektrikom, ale v závislosti od detailov konštrukcie kondenzátora sa za rôznych podmienok prejavujú ich nežiadúce (parazitné) vlastnosti (napr. sériový odpor, zvod, indukčnosť, teplotné závislosti, zmeny vlastností v čase, nelinearita kapacity (závislosť od napätia) atď.). Kvôli tomuto sa vyrába množstvo rôznych typov kondenzátorov a je potrebné vždy vybrať vhodný typ podľa typu aplikácie (samozrejme s prihliadnutím aj na cenu a rozmery).
Širšia teória o KONDENZÁTOROCH --->
Konštrukcia
Medzi dve hliníkové fólie (elektródy) je vložený pijavý materiál (papier) napustený elektrolytom. Dielektrikom je zlúčenina hliníka ktorá vznikne na povrchu elektródy vplyvom elektrolytu. Celok je zrolovaný a vložený do valcového hliníkového puzdra s dvomi vývodmi (jeden vývod je pripojený priamo na puzdro /platí iba pre nižšie napätia/).
Vlastnosti
pomerne vysoké kapacity aj 70 F (ale iba pre nízke napätia – obyčajne 2,2 V)
potreba jednosmernej polarizácie (niektoré typy zvládnu malú striedavú záťaž)
pomerne nízka cena
pomerne vysoké zvodové prúdy
pomerne veľké parazitné javy (sériový odpor a indukčnosť). Tieto vlastnosti sa dajú znížiť zvláštnou konštrukciou (vyššia cena). Takéto typy sa označujú „low ESR“ (ESR=Equivalent Series Resistance) a používajú sa v spínaných zdrojoch
tendencia vysychať po dlhšej prevádzke, a tým meniť resp. stratiť kapacitu
životnosť veľmi závisí od teploty okolia, pre kondenzátor pri max. teplote (85 °C alebo 105 °C) môže byť iba 2 000 hodín, ale pri znížení teploty okolia Ta na polovicu maximálnej stúpa životnosť až na 250 000 hodín a viac
nesprávne zapojenie polarity poškodí súčiastku
Typické rozsahy hodnôt
kapacity 1 nF – 100 000 μF, ale môže to byť až 5 000 F (s rastúcou kapacitou rastie rozmer, platí najmä pre vyššie napätia)
napätia 6 V – 600 V (špeciálne aj viac) (s rastúcim napätím rastie rozmer)
teplotné rozsahy bežne od -40 °C do 85 °C, drahšie do 105 °C
Typické aplikácie
filtrovanie jednosmerného napájacieho napätia
oddelenie jednosmernej zložky v NF obvodoch
malé kapacity sa využívajú na odstránenie vysokých frekvencií
Modifikácia elektrolytických kondenzátorov, dielektrikom je vrstva oxidu tantalu na tantalovej elektróde.
Vlastnosti
pomerne vysoké kapacity
absolútna potreba jednosmernej polarizácie, neznášajú ani najmenšie prepólovanie a ani prepätia (explodujú)
výrazne menšie (až zanedbateľne malé) zvodové prúdy
vyššia cena než majú elektrolytické
Typické rozsahy hodnôt
kapacity 1 μF – 4700 μF
napätia 5,5 V – 400 V
priemer 5 mm - 12,5 mm
výška 10 mm - 25 mm
Typické aplikácie
Filtrovanie jednosmerného napájacieho napätia v miestach, kde je potrebný malý zvod (napr. batériou napájané prístroje)
Konštrukcia
Tenký plát keramického dielektrika je potiahnutý z dvoch strán kovovou vrstvou (elektródy). Celok je po pripevnení kontaktov zaliaty do izolačnej hmoty.
Používa sa široký rozsah keramických hmôt, v závislosti od nich sú aj ostatné vlastnosti. Vo všeobecnosti ide o hmoty s vysokou permitivitou pre kondenzátory s väčšími kapacitami, ktoré sú však silne nelineárne a hodia sa len pre filtračné účely; alebo naopak ide o keramiku s nízkou permitivitou, ale dobrými elektrickými vlastnosťami.
Vlastnosti
Vysoké kapacity
Typické rozsahy hodnôt
Nízke kapacity
Vysoké kapacity
Typické aplikácie
- vysokofrekvenčné obvody
- RC siete v NF obvodoch
- filtrovanie VF zložiek signálov a napájacích napätí
- filtrovanie jednosmerného napájacieho napätia
Konštrukcia
Dielektrikom – fólia z vhodného plastu je umiestnená medzi dvomi kovovými fóliami – elektródami – a zvinutá do tvaru valca, kvádra...
Vlastnosti
dobrá linearita
dobrá tepelná (ne)závislosť
dobrá časová stabilita
vyššie parazitné vlastnosti (indukčnosť)
dobré vysokonapäťové vlastnosti
väčšie rozmery
vyššia cena
rovnaká funkcia ako keramické, ale fóliové majú menšie výkyvy
Typické rozsahy hodnôt
100 pF – 1 μF
10 V – 1 000 V
Typické aplikácie
Mechanické
Kapacita sa dá meniť obvykle otáčaním. Konštrukciou sú to dve elektródy prípadne sústava elektród v polkruhovom tvare, ktoré sa otáčaním pohyblivej časti zasúvajú medzi seba, zväčšujú tak plochu a tým kapacitu. Delia sa na:
Typicky ide o ladenie v rozsahu jednotiek či desiatok pF.
Varikapy
Sú to v podstate diódy, ktoré sa používajú v závernom smere. V závernom smere sa totiž dióda správa ako kondenzátor. Kapacita sa ladí potom napätím. Čím väčšie napätie, tým menšia kapacita.
