Lexikon Kondensator

Category : Lexicon

kondenzátor je elektrický komponent, ktorý môže uchovávať energiu vo forme elektrického poľa. Na tento účel sa dve elektricky vodivé telesá (elektródy) uvedú do polohy, v ktorej ležia oproti sebe bez toho, aby došlo k elektrickému kontaktu. Medzi nimi sa môže hromadiť elektrické pole, elektricky izolačný materiál, v ktorom je pole umiestnené, sa nazýva dielektrikum. Predpokladom pre elektrické pole je potenciálny rozdiel medzi dvoma vodivými telesami, to znamená elektrické napätie medzi nimi. charakteristická veličina pre kondenzátor je jeho kapacita. Kapacita je miera toho, koľko energie je potrebné vynaložiť na dosiahnutie určitého napätia (napr. 1 volt). Toto sa označuje ako nabíjanie kondenzátora na napätie. Kapacita kondenzátora závisí od mechanickej konštrukcie, konkrétne od vzdialenosti elektród a ich plochy, a tiež sú nevyhnutné vlastnosti dielektrika. okrem toho, že sa kondenzátory používajú ako krátkodobé zariadenia na ukladanie energie, používajú sa hlavne ako komponent závislý od frekvencie. Vďaka tomu je možné zostaviť filtre, ktoré majú frekvenčne závislú prenosovú krivku, ktorá sa používa napríklad pri crossoveroch. v závislosti od aplikácie sa používajú kondenzátory s rôznymi konštrukciami a technológiami, ktoré majú svoje výhody a nevýhody. V Hi-fi sektore nájdete najmä tieto typy (existujú aj iné, ale menej významné typy):

tu je jedna elektróda tvorená hliníkovou fóliou, druhá elektróda pozostáva z vodivej kvapaliny, elektrolytu (odtiaľ názov "elektrolytický kondenzátor" - skrátene Elko). Medzi nimi je dielektrikum oxidu hlinitého, ktoré sa tvorí ako tenká vrstva na hliníkovej fólii. Hliníková fólia je často chemicky zdrsnená, aby sa zväčšila povrchová plocha. Výsledkom tejto konštrukcie je veľká oblasť elektród a veľmi malé rozstupy elektród, ktoré ponúkajú veľkú kapacitu s pomerne malou mechanickou veľkosťou komponentu. Elektrolytické kondenzátory sú preto vhodné, pokiaľ ide o čo najväčšiu kapacitu. Za nevýhodu možno považovať, že sú polarizované, takže napätie môže byť aplikované iba v jednom smere, pretože ak je napätie obrátené, dielektrikum by sa pôsobením elektrolytu rozložilo, v dôsledku čoho sa kondenzátor stane nepoužiteľným. Elektrolytické kondenzátory majú tiež tendenciu pomaly vysychať po dlhú dobu, najmä ak sú prevádzkované pri vysokej teplote. Ich životnosť je preto obmedzená. elektrolytické kondenzátory sa nachádzajú prakticky vo všetkých zariadeniach, najmä na skríning (vyhladzovanie) prevádzkového napätia v napájacom zdroji a často aj v signálnej ceste ako spojovacie kondenzátory - tu sa filtračný efekt používa na oddelenie jednosmerného napätia. tu dielektrikum pozostáva z keramiky, ktorá nesie elektródy ako metalizácie. Existuje veľké množstvo rôznych druhov keramiky, ktoré dávajú kondenzátorom veľmi odlišné vlastnosti. Keramika s vysokou dielektrickou konštantou umožňuje veľkú kapacitu v malom priestore, aj keď nie rádovo elektrolytických kondenzátorov, ale táto keramika je vysoko nelineárna, to znamená, že ich vlastnosti sa výrazne menia s teplotou a aplikovaným napätím. Ostatná keramika je veľmi lineárna, ale má relatívne nízku dielektrickú konštantu a je vhodná iba pre relatívne malé kapacity. Tento typ sa používa na potlačenie rušenia, kde ide o rozptýlenie vysokých frekvencií alebo na potlačenie oscilačných sklonov. V signálnej ceste sú vhodné iba lineárne typy a dosiahnuteľná kapacita je tam často príliš nízka. kondenzátor tu pozostáva z plastovej alebo papierovej fólie ako dielektrika. Elektródy sú buď vyrobené z kovových pár uložených na fólii, alebo sú to samostatné kovové fólie, ktoré sú navinuté spolu s dielektrickou fóliou. Vlastnosti týchto typov sú vysoko závislé od dielektrického materiálu. Linearita je zvyčajne veľmi dobrá, kondenzátory sú preto vhodné pre aplikácie v signálnej ceste. Pri veľkých kapacitách sa však kondenzátor rýchlo stáva relatívne veľkým a drahým. tieto typy sa používajú vo filtroch a všeobecne vo všetkých aplikáciách, kde sú v signálnej ceste.