Kondensatoren sind eine der häufigsten elektronischen Komponenten und stehen in einer Vielzahl von Kondensatortypen zur Verfügung. Jeder Kondensatortyp verfügt über eine Reihe von Eigenschaften und Eigenschaften, die ihn für bestimmte Anwendungen, Umgebungen und Produkte geeignet machen. Kondensatoren werden typischerweise nach ihrem Formfaktor und dem in dem Kondensator verwendeten dielektrischen Material kategorisiert. Jeder Kondensatortyp weist erhebliche Unterschiede in typischen und verfügbaren Werten für Kapazitätstoleranz, Nennspannung, Temperaturstabilität, äquivalenten Serienwiderstand (ESR), Größe und Zuverlässigkeit auf, die das Verhalten in der Realität beeinflussen. Diese Unterschiede wirken sich auf die Kondensatorauswahl aus, wodurch einige Kondensatoren in einigen Anwendungen groß und in anderen problematisch werden.
Filmkondensatoren
Filmkondensatoren sind eine der gebräuchlichsten Arten von Kondensatoren. Filmkondensatoren umfassen eine große Familie von Kondensatoren, wobei der Hauptunterschied in den verwendeten dielektrischen Materialien besteht. Übliche verwendete Materialien umfassen Polyester (Mylar), Polystyrol, Polypropylenpolycarbonat, metallisiertes Papier und Teflon. Filmkondensatoren sind in Werten von pF (picoFarads) bis zu 100 uF (microFarads) erhältlich. Es sind auch Hochspannungsfilmkondensatoren mit Spannungswerten von über 500 Volt verfügbar. Der Vorteil von Filmkondensatoren, insbesondere von Filmkondensatoren, die Kunststofffolien verwenden, sind eine lange Lebensdauer und sehr stabile Kapazitätswerte.
Folienkondensatoren sind in verschiedenen Packungsgrößen und Formfaktoren erhältlich. Die gebräuchlichsten Formfaktoren für Filmkondensatoren sind zylindrische, ovale, runde und rechteckige. Die meisten Formfaktoren sind mit axialen und radialen Anschlüssen erhältlich.
Elektrolytkondensator
Elektrolytkondensatoren haben einige der höchsten Kapazitätswerte aller Kondensatortypen. Elektrolytkondensatoren bestehen aus dünnen Metallfilmen und einer elektrolytischen halbflüssigen Lösung. Durch die Flexibilität dieser Materialien können sie aufgerollt werden, bieten eine große Oberfläche und helfen somit, eine große Kapazität zu erzeugen. Da die Elektrolytlösung leitfähig ist und als zweite Elektrode in einem Elektrolytkondensator verwendet wird, wird auf dem Metallfilm eine dünne dielektrische Oxidschicht gezüchtet, um einen Kurzschluss des Metallfilms mit der Elektrolytlösung zu verhindern. Der dielektrische Film ist sehr dünn, was die Kapazität eines Elektrolytkondensators stark erhöht.
Elektrolytkondensatoren bieten einige wichtige Einschränkungen, Polarisations- und Spannungswerte. Der Nachteil von Elektrolytkondensatoren ist, dass die meisten von ihnen polarisiert sind und darauf geachtet werden muss, dass sie richtig verwendet werden. Das Einsetzen eines Elektrolytkondensators nach hinten führt zu einer sehr schnellen Zerstörung des Kondensators, die häufig heftig ist und möglicherweise in der Nähe befindliche Gegenstände beschädigt. Auf allen polarisierten Elektrolytkondensatoren ist die Polarität mit einem negativen Vorzeichen markiert, das angibt, welcher Pin auf dem niedrigsten elektrischen Potential gehalten werden muss. Die Nennspannung der meisten Elektrolytkondensatoren ist niedrig, sie können jedoch mit Nennspannungen von bis zu mehreren hundert Volt ermittelt werden.
Die zwei häufigsten Arten von Elektrolytkondensatoren sind Aluminium-Elektrolytkondensatoren und Tantalkondensatoren. Tantalkondensatoren unterscheiden sich von den meisten Elektrolytkondensatoren dadurch, dass sie eher wie Keramikkondensatoren aussehen. Im Gegensatz zu Keramikkondensatoren sind Tantalkondensatoren polarisiert. Tantalkondensatoren sind jedoch für umgekehrte Polaritäten viel widerstandsfähiger als Aluminiumelektrolytkondensatoren und werden manchmal in Reihe geschaltet, wobei beide negativen Anschlüsse miteinander verbunden sind, um einen "nicht polarisierten" Tantalkondensator zu bilden. Tantalkondensatoren sind viel kleiner als Aluminiumelektrolytkondensatoren und weisen geringere Leckströme auf, was sie zu einer besseren Wahl für viele Signalblockierungs-, Bypass-, Entkopplungs-, Filter- und Timing-Anwendungen macht.
Keramikkondensatoren
Keramikkondensatoren sind einige der am häufigsten verwendeten Kondensatoren, insbesondere bei Oberflächenmontage. Sie werden hergestellt, indem eine Keramikscheibe oder -platte mit einem Leiter beschichtet und mehrere miteinander verbunden werden. Die verwendete Keramik hat eine sehr hohe Dielektrizitätskonstante, wodurch Keramikkondensatoren in einer kleinen Größe einen relativ hohen Kapazitätswert aufweisen können. Im Gegensatz zu Elektrolytkondensatoren sind Keramikkondensatoren nicht polarisiert, aber ihre Kapazität unterliegt einer nichtlinearen Verschiebung, wenn sich ihre Temperatur ändert. Aus diesen Gründen werden keramische Kondensatoren häufig als Entkopplungs- oder Bypass-Kondensatoren verwendet. Keramikkondensatoren sind in Werten von wenigen pF bis zu mehreren uF erhältlich und haben Nennspannungen von einigen Volt bis zu mehreren zehntausend Volt.
Andere Arten von Kondensatoren
Für speziellere Anwendungen stehen verschiedene Kondensatortypen zur Verfügung. Trimmer oder variable Kondensatoren sind Kondensatoren mit einstellbarer Kapazität und sind für die Feinabstimmung oder Kompensation in der Schaltung nützlich. Ultrakondensatoren sind Kondensatoren mit sehr hohen Kapazitätswerten, typischerweise mit einer Kapazität von mehr als einem Farad. Sie haben oft eine niedrige Spannung, speichern jedoch bei bestimmten Anwendungen ausreichend Energie, um die Batterien zu ersetzen.
