Praktische overwegingen voor het selecteren en gebruiken van condensators

Condensators, als elk elektronisch component, hebben operationele limieten die in acht genomen moeten worden om circuitbetrouwbaarheid en prestaties te garanderen.

Condensator werkspanning

Werkspanning: Een condensator is essentieel twee geleiders gescheiden door een dielectrum. Het overschrijden van het dielectrum zijn doorbraakspanning veroorzaakt interne kortsluiting en onomkeerbare schade. Kies altijd een condensator met een werkspanning van ten minste 20% hoger dan de maximale spanning die het in het circuit zal tegenkomen.

Condensator polariteit

Polariteit: Bepaalde condensators, met name elektrolytische types, zijn gefabriceerd met een dunne isolerende laag gedeponeerd op één elektrode tijdens productie. Deze constructie maakt ze gevoelig voor spanningpolariteit; het omkeren van de polariteit vernietigt het dielectrum en kortsluit het apparaat. Elektrolytische condensators zijn duidelijk gemarkeerd met polariteitspijlen of een plus-teken. Niet-gepolariseerde types - keramiek, film, mylar, lucht - missen dergelijke markeringen en kunnen in beide richtingen aangesloten worden.

Condensator equivalent circuit

Equivalent circuit: Echte condensators vertonen een eindige serieweerstand (ESR) en een parallelle lekkageweerstand (R_L). Deze parasitaire elementen beïnvloeden rimpelhantering, warmtedissipatie en frequentierespons. Moderne productietechnieken laten ESR-waarden in de sub-milliohm bereik en lekkageweerstanden boven 10¹² Ω toe, waardoor condensators vrijwel ideaal zijn voor de meeste toepassingen.

Condensator fysieke grootte

Minimaliseren van componentenvoetafdruk is een belangrijk doel in moderne elektronica. Echter, grootte is beperkt door de afweging tussen werkspanning en capaciteit. Om de spanningwaarde te verhogen, moet de dielectrumdikte groeien, wat de capaciteit verlaagt tenzij het platenoppervlak wordt uitgebreid - wat de grootte vergroot. Gevolgelijk kunnen twee condensators van identieke afmetingen zeer verschillende capaciteit en spanningwaarden hebben afhankelijk van dielectrumkeuze.

Bijvoorbeeld, een 2 µF condensator gewaardeerd voor 2000 V inneemt een relatief groot pakket. Als het dielectrum gedund werd, kon de capaciteit tot honderdvoud stijgen, maar de spanningwaarde zou scherp dalen. In tegenstelling, een vergelijkbaar grote elektrolytische condensator kan 20.000 µF leveren bij slechts 35 V continu (45 V intermittent) door zijn ultradun dielectrum.

Hieronder zijn representatieve monsters van verschillende condensatortypes, allemaal kleiner dan de bovenstaande voorbeelden:

Elektrolytische en tantalum condensators zijn gepolariseerd en dragen duidelijke polariteitsmarkeringen. Elektrolytische eenheden tonen een negatieve aansluiting pijl; sommige gepolariseerde condensators duiden de positieve terminal aan. Niet-gepolariseerde types - keramiek, film, mylar, lucht - missen polariteitsindicatoren.

Condensators zijn alomtegenwoordig op printplaten. Op de printplaat hieronder is elk component gelabeld "C" een condensator:

De printplaat bevat standaard elektrolytische condensators (C₃₀, C₃₆) en tantalum condensators (C₁₄, C₁₉, C₂₄, C₂₂), die hoge capaciteit in een compacte vorm bieden.

Nog kleinere surface-mount condensators verschijnen op de printplaat hieronder, illustrerend de verschuiving naar dichte, surface-mount ontwerpen:

Alle surface-mount apparaten, inclusief deze condensators en de weerstanden, zijn geselecteerd om printplaatruimte te besparen.

GERELATEERDE WERKBLADEN:

• Condensators Werkblad