Inleiding tot condensatoren

Hier is een beetje droge materie, gewoon om te helpen begrijpen wat een condensator is en wat hij over het algemeen doet. Een condensator is een klein (meestal) elektrisch/elektronisch onderdeel dat je op de meeste printplaten vindt en dat verschillende functies kan uitvoeren. Wanneer een condensator in een circuit met een actieve stroom wordt geplaatst, verzamelen elektronen van de negatieve kant zich op de dichtstbijzijnde plaat. De negatieve stroomt naar de positieve – dat is waarom de negatieve de actieve draad is, hoewel veel condensatoren niet gepolariseerd zijn. Zodra de plaat ze niet langer kan vasthouden, worden ze langs het diëlektricum en op de andere plaat geduwd, waardoor de elektronen terug in het circuit worden verplaatst. Dit wordt de ontlading genoemd. Elektrische componenten zijn erg gevoelig voor spanningsschommelingen en als zodanig kan een stroompiek die dure onderdelen permanent beschadigen. Condensatoren conditioneren gelijkstroom naar andere componenten en zorgen zo voor een stabiele stroomvoorziening. Wisselstroom wordt gelijkgericht door diodes, dus in plaats van wisselstroom zijn er pulsen van gelijkstroom van nul volt tot piek. Wanneer een condensator van de stroomlijn is aangesloten op de grond en de gelijkstroom niet doorlaat, maar de puls de dop vult, vermindert het de stroom en de effectieve spanning. Terwijl de voedingsspanning naar nul daalt, begint de condensator zijn inhoud te lekken, dit zal de uitgangsspanning en stroom gladstrijken. Daarom wordt een condensator in lijn met een component geplaatst, waardoor pieken kunnen worden geabsorbeerd en dalen kunnen worden aangevuld, dit zorgt er op zijn beurt voor dat de component een constante stroomtoevoer heeft.

Er zijn veel verschillende soorten condensatoren. Ze worden vaak op verschillende manieren gebruikt in circuits. De al te bekende ronde blikken condensatoren zijn meestal elektrolytische condensatoren. Ze zijn gemaakt van een of twee metalen platen die worden gescheiden door een diëlektricum. Het diëlektricum kan lucht zijn (eenvoudigste condensator) of andere niet-geleidende materialen. De metalen plaatfolies, gescheiden door het diëlektricum, worden vervolgens opgerold, vergelijkbaar met een Fruit Roll-up, en in het blik geplaatst. Deze werken geweldig voor bulkfiltering, maar ze zijn niet erg efficiënt bij hoge frequenties.

Hier is een condensator die sommigen zich misschien nog herinneren van de oude radiodagen. Het is een multi-section can-condensator. Deze specifieke is een quad(4) section-condensator. Dat betekent alleen dat er vier afzonderlijke condensatoren met verschillende waarden in één blik zitten.

Keramische schijfcondensatoren zijn ideaal voor hogere frequenties, maar zijn niet geschikt voor bulkfiltering omdat keramische schijfcondensatoren te groot worden bij een hogere capaciteit. In circuits waar het van vitaal belang is om een ​​spanningsbron stabiel te houden, is er meestal een grote elektrolytische condensator parallel aan een keramische schijfcondensator. De elektrolytische zal het meeste werk doen, terwijl de kleine keramische schijfcondensator de hoge frequentie zal filteren die de grote elektrolytische condensator mist.

Dan zijn er nog tantaalcondensatoren. Deze zijn klein, maar hebben een grotere capaciteit in verhouding tot hun grootte dan keramische schijfcondensatoren. Deze zijn duurder, maar worden veel gebruikt op de printplaten van kleine elektronische apparaten.

Hoewel ze niet-polair zijn, hadden oude papieren condensatoren zwarte banden aan één uiteinde. De zwarte band gaf aan welk uiteinde van de papieren condensator wat metaalfolie had (dat als afscherming fungeerde). Het uiteinde met de metaalfolie was verbonden met de grond (of de laagste spanning). Het belangrijkste doel van de folie-afscherming was om de papieren condensator langer mee te laten gaan.

Dit is degene waar we waarschijnlijk het meest in geïnteresseerd zijn, als het gaat om iDevices. Deze zijn erg klein in vergelijking met de eerder genoemde condensatoren. Het zijn de Surface Mount Device (SMD)-condensatoren. Ook al zijn ze miniatuur in vergelijking met de vorige condensatoren, de functie is nog steeds hetzelfde. Een van de belangrijkste, naast de waarden van deze condensatoren, is hun "pakket". Er is een standaardisatie voor de grootte van deze componenten, bijvoorbeeld pakket 0201 - 0,6 mm x 0,3 mm (0,02" x 0,01"). De pakketgrootte voor de keramische SMD-condensatoren komt overeen met de package voor SMD-weerstanden. Dit maakt het bijna onmogelijk om door visualisatie te bepalen of het een condensator of een weerstand is. Hier is een goede beschrijving van de individuele grootte op basis van pakketnummers.

SMD's op een PCB

Grote SMD's

Je kunt op meerdere manieren bepalen wat de waarde van een condensator is. Nummer één is natuurlijk een markering op de condensator zelf.

Deze specifieke condensator heeft een capaciteit van 220 μF (microfarad) met een tolerantie van 20%. Dit betekent dat het ergens tussen de 176 μF en 264 μF kan zijn. Het heeft een spanningsclassificatie van 160 V. De opstelling van de uiteinden toont dat het een radiale condensator is. Beide uiteinden verlaten de condensator namelijk aan dezelfde kant, terwijl de uiteinden er bij een axiale opstelling allebei uit een andere kant van de condensator uitkomen. Ook laat de pijl aan een kant van de condensator zien waar de polariteit zit, in dit geval wijzen de pijlen naar de negatieve pool.

[wordt vervolgd..]