So wählen Sie zwischen Keramik- und Elektrolytkondensatoren

Ich habe eine Schaltung entworfen und viele Datenblätter gefunden, in denen nicht angegeben ist, ob der Kondensator aus Keramik oder Elektrolyt bestehen soll. Also begann ich mich zu fragen, ob der Wert der Kapazität mir sagen würde, welche Art verwendet werden sollte.

Stimmt es, dass bei einer Kapazität von nF oder pF Keramikkondensatoren verwendet werden sollten und bei einer Kapazität von uF elektrolytische Kondensatoren verwendet werden sollten?

capacitor

— Eduardo
quelle

Wofür sind sie? Anwendung ist wichtiger als Größe.

— Matt Young

Anwendung angegeben werden. Im Allgemeinen sind Keramiken genauer (Kapazitätstoleranz), gute thermische (Temperatur-) Stabilität, können höhere Welligkeitsströme verarbeiten, geringere Verluste (niedriger ESR). Das hängt von der Anwendung ab. Zum Beispiel müssen die Eingangskondensatoren der Buck-Wandler aus Keramik sein, da der Eingangsstrom mehr Spitzen enthält, diese Kappen zuverlässig sind und die Schadensfälle gering sind.

— user19579

Ich würde gerne wissen, ob es Anwendungen gibt, bei denen interne Konstruktionsdetails wichtiger sind als Kapazität, Spannung, ESR und Größe. Gibt es Anwendungen, die speziell andere Eigenschaften ausnutzen? (Polaritätseffekte, Temperaturabhängigkeit, ...?)

— RedGrittyBrick

@RedGrittyBrick Ich habe Hobbyanwendungen gesehen, bei denen die Mikrofoneffekte ausgenutzt werden. In einigen Fällen kann ein Glimmer oder eine Keramikkappe tatsächlich besser als Ultraschall-Mikrofonsensor funktionieren als alle anderen teuren MEMS-Mikrofone. Ich glaube, ich habe den Polaritätseffekt möglicherweise auch für einige Anwendungen absichtlich missbraucht gesehen. Ich bin mir nicht sicher über das letzte Stück.

— Anindo Ghosh

Antworten:

Ich hätte dies als Kommentar gepostet, wenn ich genug Ruf dafür hätte.

Wie Peter Bennett betont, ist Keramik für Kapazitäten <1 µF normalerweise gut, während Elektrolyt für den Rest gut ist. Aufgrund der höheren Induktivität großer Elektrolytkondensatoren verhalten sie sich jedoch für Hochfrequenzsignale normalerweise nicht ideal. Um dieses Problem zu umgehen, kann man einen Elektrolytkondensator parallel zu einem Keramikkondensator verwenden. Dann liefert der Elektrolytkondensator ein gutes Verhalten für den niederfrequenten Teil des Signals und der Keramikkondensator liefert ein gutes Verhalten für den hochfrequenten Teil des Signals.

Beispiel: Sie benötigen eine Kapazität von 100 µF. Dann würde ich einen Elektrolytkondensator von 100 µF parallel zu einem Keramikkondensator von 1 µF verwenden. (Dies würde eine Gesamtkapazität von 101 µF ergeben, aber die Kapazitäten sind normalerweise viel weniger genau als innerhalb von 1% des angegebenen Werts.)

Außerdem sind meine (und die von Peter Bennets) Antworten nur gültig, wenn Sie aufgrund der Anwendung, mit der Sie arbeiten, keine spezifischen Anforderungen haben (wie user19579 in den Kommentaren Ihrer Frage ausführt).

— Nijoakim
quelle

Sofern es keine anderen Hinweise gibt ("+" - Zeichen auf dem Schaltplan oder andere Schaltplansymbole), würde ich annehmen, dass 1 uF und kleiner Keramik und über 1 uF elektrolytisch (Aluminium oder Tantal) sind. Bei Elektrolyten wird normalerweise eine Spannung angegeben, bei Keramiken ist es jedoch unwahrscheinlich, dass eine Spannung angegeben wird - zumindest bei Schaltkreisen, die unter ~ 25 Volt arbeiten, da wir normalerweise davon ausgehen können, dass alle Keramikkappen, die wir kaufen können, mindestens 50 Volt betragen.

— Peter Bennett
quelle

Ich verwende häufig Keramiken bis 22 uF, aber solche bis 100 uF sind leicht verfügbar. Die höherwertigen Keramiken haben tendenziell auch eine niedrigere Spannung (bis zu 4 Volt) und haben / sollten immer die angegebene Spannung haben.

Wie David betont, ist diese Antwort in der Neuzeit einfach nicht anwendbar - insbesondere bei Geräten zur Oberflächenmontage. Multi-Mikrofarad-Keramiken sind üblich und billig, aber ihre Spannungswerte können nicht ignoriert werden, wenn Sie sie außerhalb des logischen Teils einer Schaltung platzieren.

— Chris Stratton

Spannungswerte können nicht ignoriert werden, insbesondere bei kleineren Größen und höheren Kapazitäten. Zum Beispiel diese 47uF Keramik mit einer Nennleistung von 10V.

— Damien