electronic components - Intertechnik

kondensatoren
der kondensator
Die gestrichelt gezeichneten Bauteile C DA
und R DA
stehen für die dielektrische
Absorption, einem weniger bekannten Effekt bei Kondensatoren.
Dielektrische Absorption bezeichnet die Ladungsspeicherung im Dielektrikum,
wodurch eine verspätete Ladungsabgabe auftreten kann.Dielektrische
Absorption wirkt sich besonders stark auf die Klangeigenschaften
eines Kondensators aus.
In (Abb. 2) sieht man den Impedanzverlauf eines Kondensators, also
die Änderung seines komplexen Widerstandes über der Frequenz. Bei
zunehmender Frequenz nimmt die Impedanz solange kontinuierlich ab,
bis der Resonanzpunkt f erreicht wird.
Diese Frequenz wird von C und L S
(f r
=1/2·π·√(L S
•C) festgelegt. Danach
steigt die Impedanz -dank L S
-wieder an.
Das Impedanzminimum entspricht in seiner Größe ungefähr R S
. Hierbei
ist aber anzumerken, daß die meisten „Bauteile“ im Ersatzschaltbild
ziemlich frequenzabhängig sind.
Spezifikationen eines Kondensators
• Verlustfaktor D oder tan δ. Er gibt die Verluste an, die aufgrund von R S
im Kondensator entstehen.
Mitunter ist hierfür auch ein Q-Faktor angegeben. (D=1/Q=2·π·f·R S
=tan δ)
• Isolationswiderstand(R P
), üblicherweise sehr groß.
Kondensatorenkonstruktion
Ein moderner Kondensator ist aus einer Reihe übereinandergewickelter
Lagen aufgebaut. Bei den Folienkondensatoren bestehen die Elektroden
üblicherweise aus einer dünnen Metallfolie oder einer leitenden
Lage, die direkt auf das Dielektrikum aufgedampft ist (daher auch
die Bezeichung metallisierte Folien-Kondensatoren). Wenn man die
Elektroden beim Wickeln leicht gegeneinander verschiebt, entsteht
an jeder Seite ein überstehendes Elektrodenstück, an dem man den
Anschlußdraht befestigen kann.
Auf die Volumen-Einheit bezogen, ist die Kapazität bei Elektrolyt-Kondensatoren
am höchsten. Sie bestehen aus zwei Elektroden, die einen
flüssigen beziehungsweise gelartigen Elektrolyten umschließen. Eine
der Elektroden ist mit einer Schicht aus Aluminiumoxyd überzogen, das
die Funktion des Dielektrikums übernimmt. Die Oxydschicht kann auf
verschiedene Arten hergestellt werden.
Bei Elkos mit sogenannter rauher Folie hat die Oxyd-Schicht eine auf
chemischem Weg hergestellte unregelmäßige rauhe Oberseite. Die
Oberfläche ist wesentlich größer als bei einer glatten Schicht, dementsprechend
erhält man eine größere Kapazität als bei einem Elko mit
glatter Folie und gleichen Abmessungen.
Polypropylen-Cs sind zwar hinsichtlich der dielektrischen Absorption und
tan δ noch besser als die beiden vorgenannten Typen, durch die geringere
Dielektrizitätskonstante sind die Abmessungen aber etwa größer.
• Leistungsfaktor (oder Power factor):
(PF‐= sin δ‐= R S
/Z). Er steht in Zusammenhang mit dem Serienwiderstand
R S
.
• Temperaturkoeffizient‐•‐Kapazität, meistens bei 1 kHz gemessen
(für HF-Konsendatoren natürlich auch bei höheren Frequenzen).
• Bei großen Kondensatoren wird auch schon mal der äquivalente Serienwiderstand
R S
angegeben (Equivalent series resistance).
Eine neben den gewöhnlichen Elkos (mit einem Plus- und einem Minus-
Anschluß) weniger häufig anzutreffende Elko-Version, ist die bipolare
Ausführung. Sie ist nochmals in zwei Sorten unterteilbar, nämlich in
solche mit rauher und mit glatter Elektrodenfolie. Bei beiden ist die
Toleranzlage symmetrisch (üblich sind +/-‐10%), die Eigenschaften
sind etwas besser als die der normalen Elkos. Sowohl tan δ als auch die
dielektrische Absorption aller Elko-Arten ist ziemlich groß.
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