Naast de zelfbouwers zijn dat ook stemmer vaak geconfronteerd met het probleem van het kiezen van condensatoren. Natuurlijk wilt u voor elk doel de optimale component vinden, waarvan de eigenschappen in de betreffende schakeling tot bijzonder goede resultaten leiden. Helaas is de markt bijna ondoordringbaar groot en zijn mythen en halve informatie wijdverspreid, vooral in de audiosector. Dus hier is een kleine handleiding.

Een condensator is een apparaat dat energie kan opslaan in de vorm van een elektrisch veld. In vergelijking met een batterij is de energie die kan worden opgeslagen vrij klein en, afhankelijk van waar deze in het circuit wordt gebruikt, kan deze ook zeer snel weer worden vrijgegeven, binnen fracties van een seconde. Energieopslag als zodanig is daarom zelden het doel van de condensator, maar de invloed op wisselstromen is van belang.

Er zijn geen ideale condensatoren, ze zouden geen verliezen hebben en geen inductantie van de voedingslijnen. Echte condensatoren komen echter aardig in de buurt van het ideaal. Desalniettemin zijn er verschillende soorten condensatoren, elk verschillend in hoeverre ze in dit opzicht afwijken van het ideaal en tegen welke prijs. De goede elektronica-ingenieur kent deze afwijkingen van het ideaal en ook welke van deze afwijkingen in het onderhavige geval relevant zijn en welke niet. Op basis hiervan kun je vervolgens het goedkoopste onderdeel kiezen.

In audiotoepassingen zijn de belangrijkste toepassingen voor condensatoren:

• • Afscherming en filtering van de bedrijfsspanning

• • Audiosignalen koppelen terwijl gelijkstroom wordt geblokkeerd

• • Als frequentiebepalende component in actieve circuits

• • Als frequentiebepalende component in crossovers voor spreker

• • Voor frequentiecompensatie van versterkers

• Om stoorfrequenties te onderdrukken

Andere toepassingen komen voor in de elektronica, maar zijn relatief zeldzaam in de audiotechnologie.

Een condensator bestaat uit twee (meestal) metalen contacten die tegenover elkaar staan, gescheiden door een isolator. De isolator wordt het diëlektricum genoemd en het daarin opgebouwde elektrische veld slaat de energie op. Het ligt dus voor de hand dat de eigenschappen van het diëlektricum cruciaal zijn voor de condensator.

De belangrijkste condensatorparameter is de capaciteit. Het hangt af van het gebied en de afstand tussen de tegenoverliggende contacten (de platen) en de eigenschappen van het diëlektricum ertussen. Om de capaciteit zo groot mogelijk te maken probeert men drie dingen:

• • Maak het oppervlak van de platen zo groot mogelijk

• • Maak de afstand tussen de platen zo klein mogelijk

• Maak de diëlektrische constante van het diëlektricum zo groot mogelijk

Een andere belangrijke parameter is de maximale spanning. Als dit tijdens bedrijf wordt overschreden, kan het diëlektricum defect raken en kan er stroom door het normaal isolerende diëlektricum lopen. De meeste condensatoren gaan hierdoor kapot, maar er zijn enkele typen die onder bepaalde omstandigheden kunnen overleven.

Overigens is de in de condensator opgeslagen energie het resultaat van de capaciteit en de spanning. Grotere exemplaren kunnen genoeg energie opslaan om een ​​paard te doden, laat staan ​​een mens. Naast deze twee hoofdparameters zijn er diverse andere parameters die uiteindelijk iets te maken hebben met afwijkingen van het ideaal, b.v. B. Lekstromen, ESR, ESL, temperatuurcoëfficiënt, nauwkeurigheid van de capaciteit, afhankelijkheid van de capaciteit van de spanning, diëlektrische absorptie, toelaatbaar temperatuurbereik tijdens bedrijf, levensduur, etc.

Hier zijn enkele veelvoorkomende soorten condensatorconstructies:
1. Aluminium elektrolytische condensatoren
2. Tantaal elektrolytische condensatoren
3. Keramische condensatoren
4. Filmcondensatoren
5. Condensors van papier of papierolie

Andere soorten bestaan, maar zijn van minder belang.

Zoals u kunt zien, is het onderscheid gebaseerd op het diëlektrische materiaal - geen verrassing hier. Wat zijn de eigenschappen van deze verschillende diëlektrica en wat betekent dit voor de toepassing in de audiosector?

Waar wordt welk type in het voordeel gebruikt?

Bij afscherming in voedingen komt bijna alleen de aluminium elektrolytische condensator in aanmerking vanwege de vereiste capaciteiten. Als de verliezen bij hogere frequenties te hoog zijn, kunnen ook andere condensatoren met een lagere capaciteit parallel worden geschakeld. Dit is over het algemeen een onderschatte en vaak over het hoofd geziene manier om de eigenschappen van een duur speciaal onderdeel veel goedkoper te realiseren: verschillende typen worden met elkaar gecombineerd. Een parallelschakeling van een elektrolytische condensator met een keramische condensator heeft, geschikt gecombineerd, de capaciteit van de elektrolytische condensator en de hoogfrequente eigenschappen van de keramische condensator. Het gebruik van een enkele condensator met deze eigenschappen zou aanzienlijk duurder zijn.

Overigens is klasse 3 bij het afschermen van hoogfrequente storingen ideaal voor keramiek, omdat de capaciteitsvariaties hier geen probleem zijn en je veel capaciteit nodig hebt voor een lage prijs en klein design.

Ook bij passieve crossovers is vanwege de capaciteit vaak geen ontkomen aan elektrolytische condensatoren, maar hier zijn niet-polaire typen nodig, die ook goedkoper kunnen worden bereikt door twee in tegengestelde richting geschakelde polaire typen te gebruiken. Anders zijn hier filmcondensatoren in trek omdat ze lagere toleranties en hogere betrouwbaarheid hebben.

Tantaalcondensatoren zijn een vervanger voor elektrolytische condensatoren in afscherming, waar hogere betrouwbaarheid vereist is met een klein ontwerp en de hogere prijs geen probleem is.

Keramische condensatoren hebben een reputatie voor vervorming, maar dat geldt alleen voor klasse 2 en 3. Klasse 1 - Materialen kunnen veilig worden gebruikt in het audiosignaalpad waar filmcondensatoren anders zouden worden gebruikt voor stabiliteit, toleranties en lage vervorming. Denk hierbij aan frequentiebepalende componenten in filters of Versterker-Een vergoeding. Vanwege de goede HF-eigenschappen, vooral bij SMD-uitvoeringen (opbouwmontage, zonder aansluitdraden), worden ze ook gebruikt voor stoorontlading.

Filmcondensatoren zijn populair voor toepassingen in het signaalpad, d.w.z. voor filters, het blokkeren van gelijkspanning, enz., vooral wanneer de vereiste capaciteiten niet langer gemakkelijk kunnen worden gedekt door klasse 1-keramiek, omdat filmcondensatoren meestal duurder zijn dan keramische condensatoren.

Elektrolytische condensatoren kunnen ook worden gebruikt om gelijkspanning te blokkeren of voor koppelingsdoeleinden, maar u moet op de polariteit letten (een lage spanning in de tegenovergestelde richting tot ongeveer 1V maakt niet uit) en u moet de capaciteitswaarde duidelijk overdimensioneren ( factor 10 indien mogelijk) in het belang van lage vervorming).

Bepaalde diëlektrica hebben een effect dat bekend staat als diëlektrische absorptie. Dit betekent dat er een ander energieopslagmechanisme is dat iets te maken heeft met moleculaire uitlijningen en niet alleen te wijten is aan het elektrische veld. Het effect is dat door het kortsluiten van de condensator niet alle opgeslagen energie wordt verwijderd, dus als de kortsluiting weer opengaat, wordt er weer een (lage) spanning meetbaar. De Empfindlichkeit van een schakeling voor dit effect is heel anders, in het ene geval heeft het effect geen praktische gevolgen, in een ander geval is het duidelijk merkbaar. Dit laatste geval komt zelden voor in de audiosector, maar er zijn toepassingen in de meettechniek waarbij dit effect zeer storend kan zijn.