Conrad biedt het meest uitgebreide assortiment condensatoren. Een condensator zorgt ervoor dat elektrische lading wordt opgeslagen. Het wordt onder andere gebruikt om frequenties te filteren, geluid op te nemen, de startmotor van een benzine auto elektrische energie te geven en nog veel meer. Conrad biedt een grote verscheidenheid van condensatoren om aan zoveel mogelijk wensen te kunnen voldoen.

Wat is een condensator?

Een condensator is een passieve elektrische component en heeft als energieopslag de mogelijkheid om geleverde energie op te slaan in een elektrisch veld, daarom wordt hij hier ook wel elektrische lading genoemd. De (opslag) capaciteit wordt gegeven door de capaciteitswaarde F (Farad), waarbij een F overeenkomt met de capaciteit die een condensator bezit wanneer deze binnen één seconde bij een stroomsterkte van één ampère wordt opgeladen tot een elektrische spanning van één volt.

Wat betreft zijn fysieke structuur bestaat een condensator in feite uit twee elektrisch geleidende oppervlakken, elektroden genaamd, en een elektrische isolator, het diëlektricum, ertussenin. De capaciteitswaarde en diëlektrische sterkte zijn afhankelijk van het effectieve elektrodegebied, hun onderlinge afstand en de materiaaleigenschappen van het diëlektricum.

Als u een gelijkspanning toevoegt aan een condensator, vloeit er een elektrische stroom totdat de condensator volledig is opgeladen en de spanningswaarde overeenkomt met die van de spanningsbron. Vanaf dit punt vloeit er geen significante stroom meer; de weerstand neigt dan naar oneindig. Tegelijkertijd worden lading en energie opgeslagen in de condensator. Bij wisselspanningen daarentegen is er sprake van een continue ladingsomkering, waardoor condensatoren wisselstromen doorlaten. Condensatoren gedragen zich precies het tegenovergestelde van inductanties, hun elektrische weerstand neemt af met toenemende frequentie.

Condensatoren worden onder meer gebruikt om de restrimpel in gelijkrichterschakelingen af ​​te vlakken, als back-upcondensatoren om korte dalingen in de voedingsspanning veroorzaakt door de opgeslagen lading te overbruggen, in filtercircuits als hoog- of laagdoorlaat, voor onderdrukking van radio-interferentie, als tussenkringcondensatoren in geschakelde voedingen, voor blindvermogencompensatie in de energietechniek en als energieopslag, bijvoorbeeld om flitsers te ontsteken of om de schokpuls in medische defibrillatoren te activeren.

Welke soorten condensatoren zijn er?

Condensatoren zijn verkrijgbaar in een groot aantal verschillende ontwerpen om te voldoen aan de verschillende vereisten van het respectieve toepassingsgebied.

Elektrolytische condensatoren zijn gepolariseerde condensatoren met - in verhouding tot hun structurele volume - een zeer hoge capaciteit. Als anodemateriaal wordt een flinterdunne aluminiumfolie gebruikt. Het diëlektricum bestaat uit aluminiumoxide, de elektrolyt zelf is gel of vloeibaar. Elektrolytische condensatoren moeten altijd met de juiste polariteit worden aangesloten; polariteitsomkering of werking op wisselspanning wordt erkend met hun snelle uitval.

Bipolaire condensatoren lijken qua structuur sterk op elektrolytische condensatoren. Ze hebben ook een hoge capaciteit met een klein ontwerp, maar in tegenstelling tot elektrolytische condensatoren kunnen ze ook met wisselspanning werken omdat ze niet gepolariseerd zijn. Ze worden bijvoorbeeld gebruikt in crossovers en als koppelcondensatoren in versterkerschakelingen.

Variabele condensatoren, ook wel condensator-trimmers, trimcondensatoren of Drekos genoemd, hebben een variabele capaciteit die binnen bepaalde grenzen kan worden ingesteld. Ze bestaan ​​uit een vast en een draaibaar platenpakket (dienovereenkomstig stator en rotor genoemd), die in elkaar kunnen worden gedraaid. Hoe groter de bedekking van de platen en dus het effectieve elektrode-oppervlak, hoe groter de capaciteit. Variabele condensatoren worden voornamelijk gebruikt voor afstemming en balancering en om de impedantie in elektronische schakelingen aan te passen.

Foliecondensatoren bestaan ​​uit met metaal beklede kunststoffolies of een combinatie van metaal- en kunststoffolies, die tot een rol worden opgerold en samen elektroden en diëlektricum vormen. Foliecondensatoren zijn geschikt voor gelijk- en wisselspanningstoepassingen en zijn relatief goedkoop. De verhouding tussen grootte en capaciteit is goed, en sommige versies hebben zelfherstellende eigenschappen als het diëlektricum zou kapotgaan. Ze worden vaak gebruikt als ontstoringscondensatoren, voor audiotoepassingen en in de automobielsector.

Keramische condensatoren, algemeen bekend als Kerko, zijn opgebouwd uit dunne oxidekeramieklagen, daarom worden ze ook meerlagige keramische condensatoren of MLCC (Multi Layer Ceramic Capacitor) genoemd. Ze zijn verkrijgbaar in een breed capaciteitsbereik van enkele pF tot momenteel circa 47 µF en voor bedrijfsspanningen van 6,3 volt tot enkele duizenden volt. Keramische condensatoren in SMD-uitvoering zijn bijzonder compact - met hoge mogelijke capaciteiten. Keramische condensatoren zijn ook niet gepolariseerd en daarom geschikt voor wisselspanningstoepassingen.

Tantaalcondensatoren zijn op dezelfde manier geconstrueerd als elektrolytische condensatoren en hebben een polariteit die in acht moet worden genomen. Ze scoren met een hoge betrouwbaarheid en een zeer hoge capaciteit met kleine ontwerpen. SMD-typen zijn ook erg ongevoelig voor schokken en trillingen, daarom worden ze ook vaak gebruikt in de elektrische systemen van voertuigen. Tantaalpentoxide wordt gebruikt als het diëlektricum.

Ontstoringscondensatoren, ook wel radio-ontstoringscondensatoren of veiligheidscondensatoren genoemd, zijn speciaal ontworpen om ongewenste stoorsignalen te onderdrukken. In elektrische of elektronische apparaten sluiten ze hoogfrequente stoorsignalen kort of leiden ze naar aarde. Afhankelijk van het type moeten ze voldoen aan verhoogde veiligheidseisen om gevaarlijke bedrijfsomstandigheden en aanraakspanningen in geval van storing te vermijden.

Supercaps of supercondensatoren zijn passieve componenten die sterk lijken op normale condensatoren, maar aanzienlijk hogere capaciteiten bereiken in combinatie met lage bedrijfsspanningen. Ze hebben een lage interne weerstand, waardoor ze bestand zijn tegen relatief hoge stromen tijdens het laden en ontladen. Supercaps zijn gepolariseerd en daarom alleen geschikt voor gelijkspanning. Ze blijven relatief lang opgeladen en worden daarom vaak gebruikt in plaats van back-upbatterijen.

Aankoopcriteria voor condensatoren, wat is belangrijk?

Sommige typen condensatoren zijn beschikbaar voor conventionele (THT) montage en in SMD-technologie. Kortom, SMD-condensatoren hebben voordelen in termen van schok- en trillingsbestendigheid. Niet alle typen zijn geschikt voor gelijk- en wisselspanning. Dit moet strikt in acht worden genomen om storingen en beschadigingen te voorkomen.

Er zijn ook verschillen in de verwachte levensduur. Bij het ontwerp van de schakeling moet ook rekening worden gehouden met een eventuele leeftijdsgebonden afname van de capaciteit door een overeenkomstige veiligheidsmarge aan de capaciteit toe te voegen. Sommige foliecondensatoren hebben zelfherstellende eigenschappen: een kortstondige overbelasting, bijvoorbeeld door spanningspieken, leidt niet noodzakelijk tot een volledige uitval.

Conclusie: Zo koopt u de correcte condensator

Let op de maximaal toegestane bedrijfsspanning. Deze mag in geen geval worden overschreden, ook niet voor korte tijd. Voor veiligheidsrelevante toepassingen in het netspanningsbereik moeten speciale ontstoringscondensatoren met de bijbehorende keurmerken worden gebruikt.

Supercaps slaan een grote lading op, maar slechts met een paar volt. Een serieschakeling van meerdere identieke typen kan hier uitkomst bieden. Bij het vervangen van defecte condensatoren moeten de elektrische waarden van de nieuwe onderdelen identiek zijn.

Tip: condensatoren ontladen

Afhankelijk van capaciteit en spanning, kunnen soms aanzienlijke en potentieel gevaarlijke hoeveelheden lading worden opgeslagen. Om schade aan circuits en ongevallen te voorkomen, moeten condensatoren daarom altijd worden ontladen voordat ermee wordt gewerkt. Hiervoor moet een geschikte verbruiker (ontladingsweerstand) worden gekozen. Een kortsluiting van de polen moet worden vermeden, aangezien er zeer hoge stromen kunnen vloeien, vooral bij condensatoren met een hogere capaciteit, wat kan leiden tot vonken, beschadiging van onderdelen en lassen van de contacten.