Kondensaattorit

Kondensaattori on elektronisissa piireissä käytettävä komponentti, joka varastoi ja vapauttaa sähköenergiaa. Se on valmistettu johtavista levyistä, jotka on erotettu toisistaan eristävällä materiaalilla. Tätä kutsutaan dielektriseksi materiaaliksi. Kun levyjen yli kytketään jännite, muodostuu sähkökenttä, joka aiheuttaa positiivisen varauksen kertymisen yhdelle levylle ja negatiivisen varauksen toiselle. Tämä varastoitu energia voidaan tarvittaessa vapauttaa, mikä tekee kondensaattoreista tärkeitä komponentteja useissa sovelluksissa, esimerkkeinä suodatus, energian varastointi, signaalinkäsittely ja tehonsäätö.

Kondensaattoreita on useita tyyppejä, joilla jokaisella on omat ominaisuutensa ja käyttötarkoituksensa. Keraamisissa kondensaattoreissa dielektrisenä materiaalina käytetään keraamisia materiaaleja. Ne ovat yleisiä suurtaajuussovelluksissa, kuten RF-piireissä, sekä erotus- ja ohitussovelluksissa niiden pienen koon, edullisuuden, korkean stabiiliuden ja laajan kapasitanssialueen vuoksi.

Monikerroksiset keraamisesti eristetyt kondensaattorit (MLCC) ovat yksi keraamisten kondensaattorien alatyyppi. Ne muodostuvat useista kerroksista keraamista dielektristä materiaalia ja metallielektrodeja, jotka on pinottu yhteen ja jotka muodostavat kompaktin komponentin korkealla kapasitanssilla. Ne tunnetaan pienestä koosta, korkeasta kapasitanssista tilavuuteen nähden, erinomaisesta stabiiliudesta sekä luotettavuudesta. MLCC-kondensaattoreita käytetään paljon erilaisissa elektronisissa laitteissa esimerkiksi erotukseen, suodatukseen ja signaalin tasoitukseen, erityisesti korkeataajuuspiireissä.

Elektrolyyttikondensaattorit käyttävät märkää elektrolyyttiliuosta dielektrisenä materiaalina. Niitä käytetään paljon virtalähdepiireissä, suodatuksessa ja kytkentäsovelluksissa, joissa vaaditaan korkeita kapasitanssiarvoja. Nämä kondensaattorit ovat polarisoituja, mikä tarkoittaa, että ne on kytkettävä oikein päin.

Kalvokondensaattoreissa käytetään dielektrisenä materiaalina muovikalvoa, esimerkiksi polyesteriä, polypropyleenia tai polystyreeniä. Niitä käytetään audio- ja korkeataajuussovelluksissa kiitos niiden tasaisen suorituskyvyn ja alhaisten häviöiden sekä siksi, että niitä voidaan käyttää korkeilla taajuuksilla. Ne eivät myöskään ole polarisoituja, mikä lisää niiden monikäyttöisyyttä.

Superkondensaattorit (ultrakondensaattorit) tarjoavat erittäin korkean kapasitanssiarvon hyödyntämällä sähkökemiallisia kaksoiskerroksia pseudokapasitanssin tuottamiseksi. Näitä kondensaattoreita käytetään energian varastointiin, varavirtalähteisiin ja kuorman tasaamiseen hybridiajoneuvoissa niiden korkean energiatiheyden, pitkän käyttöiän ja nopeiden lataus-/purkaussyklien ansiosta. Ne kurovat tehokkaasti umpeen akkujen ja perinteisten kondensaattoreiden välistä kuilua.

Kiillekondensaattorit käyttävät kiillettä dielektrisenä materiaalina ja ne tunnetaan erinomaisesta stabiiliudesta, alhaisista häviöistä ja korkeasta tarkkuudesta. Ne sopivat korkeataajuisiin ja korkeaa stabiiliutta vaativiin sovelluksiin, kuten radiolähettimiin ja -vastaanottimiin.

Tantaalikondensaattoreita, jotka on valmistettu tantaalista anodina ja oksidikerroksesta dielektrisenä materiaalina, käytetään tilarajoitteisissa sovelluksissa, kuten matkapuhelimissa, kannettavissa tietokoneissa sekä muussa kannettavassa elektroniikassa. Ne tarjoavat korkean kapasitanssin tilavuuteen nähden, stabiilin suorituskyvyn ja luotettavuuden, vaikka ne ovatkin polarisoituja.

Kondensaattorit ovat monipuolisia komponentteja, joita on saatavilla monenlaisiin sovelluksiin. Niiden ominaisuuksien ja käyttötapausten ymmärtäminen on välttämätöntä halutulla tavalla toimivien elektronisten piirien suunnittelussa.

Katso myös:
Kuinka purkaa kondensaattori turvallisesti