Kondansatör nedir nasıl seçilir?

[aster]

Kapasitör ve Kondansatörler

Soru: Değişik tipteki kondansatörlerin avantajları dezavantajları nelerdir? Yeni bir devre tasarlarken en uygun kondansatörü nasıl seçebilirim?

Cevap:Belirli uygulamalar için uygun kondansatörü seçmek aslında çok da zor değildir.
Genel olarak kondansatörleri dört ana uygulama kategorisine koyabiliriz:

-- AC coupling, AC sinyali geçirip, DC'yi bloke etmek
-- Decoupling, AC sinyalleri, DC sinyal üzerine binmiş yüksek frekanslı sinyalleri  veya kuvvetli ve referans sinyallerdeki düşük frekanslı sinyalleri süzmek için
-- Actif/pasif RC filtreler
-- Analog integratör ve sample-and-hold devreleri

Poly, film, seramik, elektrolitik,tantal gibi pek çok kondansatör çeşidi olmasına rağmen, bazı basit kriterler ve "parazitik etkiler"den dolayı, devrenize en uygun kondansatör seçebileceksiniz.

Soru: Parazitik etkiler nelerdir?
Cevap: Kondansatörler, idealden farklı olarak, "parazitik" ve "ideal olmayan bileşenleri" ve  karakteristikler ile tanımlanır. Bunlar resistif, indüktif bileşenler, nonlineerlik ve dielektrik hafızadır. Bu bileşenlerden dolayı, her üreticinin kondansatörleri birbirinden farklıdır ve datasheetlerde verilir.


Soru: Kondansatör  tanımlayan en önemli parametreler nelerdir?
Cevap: Kaçak direnç (paralel direnç), eşdeğer seri direnç, eşdeğer seri indüktans ve dielektrik çekim (hafıza).

Kaçak direnç, Rp: Kaçak direnç, en çok, analog integratör ve sample-and-hold ve kondansatörlerin yüksek empedans olarak kullanıldığı, AC coupling, depolama uygulamalarında önemli kazanır.

Bir ideal kondansatörde, yük, Q, sadece harici akımdan etkilenir. Ancak gerçek bir kondansatörde, Q, yük,  kaçak direnciden dolayı R-C zaman sabiti ile belirlenen hızla dolar.

Elektrolitik kondansatör (tantal ve alüminyum) yüksek sığaları ve kaçak akımları ile diğer kondansatörlerden ayrılırlar (tipik olarak her bir mF için 5-20 nA) ve bu özelliklerinden dolayı depolama ve coupling uygulamalarına çok uygun değillerdir. Bu tip uygulamalar için en iyi  seçim Teflon (polytetrafluorethylene), polyproplene, polystyrene gibi "poly" tip kondansatörledir.

Eşdeğer seri direnç, Rs: Kondansatörün gösterdiği seri dirençtir. Yüksek AC akımlarda güç kaybına neden olurlar. RF ve yüksek ripple taşıyan decoupling kondansatörlerinde probleme neden olurlar. Düşük seri direce sahip kondansatörler genellikle mika ve film tiplerdir.

Eşdeğer seri indüktans, Ls: Rs gibi  yüksek frekanslarda, hatta DC veya düşük frekanslı hassas devrelerde ciddi problemlere neden olabilir.

Elektrolitik, kağıt, veya plastik film kondansatörler, basit olarak birbirinden plastik veya kağıt gibi dielektrik malzemelerle ayrılarak sarılan metal folyolardan oluştuğu için, yüksek Ls'leri vardır. Bu nedenle, birkaç MHz mertebesinde, kapasitörden çok indüktans gibi davranırlar.

Seramik tip kondansatörler, seramik dielektrik malzeme ile ayrılmış çok katlı metal iletkenden oluşan bir yapıdan oluştuğu ve dönel bir yapıdan ziyade paralel formda oldukları için, Ls'leri düşüktür. Bu nedenle, yüksek frekans decoupling devrelerinde daha uygun bir seçimdir.

Monolitik kondansatörler ise mikrofonikdir yani titreşimden etkilenirler. Hatta bazı tipleri yüksek sığası ve seri indüktasına nazaran çok düşük seri direnci olmasından dolayı kendi kendine rezonasa geçebilirler.

Disk tip seramik kapasitörler ise düşük fiyatlarına rağmen yüksek seri indüktansları vardır.

Alıntı: Elektro Elektronik