Förutom de självbyggare är också Tuner ofta inför problemet med att välja kondensatorer. Naturligtvis vill du hitta den optimala komponenten för varje ändamål, vars egenskaper leder till särskilt goda resultat i motsvarande krets. Tyvärr är marknaden nästan ogenomträngligt stor och myter och halvinformation är utbredda, särskilt inom ljudsektorn. Så här är en liten guide.

En kondensator är en enhet som kan lagra energi i form av ett elektriskt fält. Jämfört med ett batteri är energin som kan lagras ganska liten och beroende på var den används i kretsen kan den också släppas ut igen mycket snabbt, inom små bråkdelar av en sekund. Energilagring som sådan är därför sällan syftet med kondensatorn, utan snarare är påverkan på växelström av intresse.

Det finns inga idealiska kondensatorer, de skulle inte ha några förluster och ingen induktans av matningsledningarna. Men riktiga kondensatorer kommer ganska nära idealet. Ändå finns det olika typer av kondensatorer som var och en skiljer sig åt i hur långt de avviker från idealet i detta avseende och till vilket pris. Den gode elektronikingenjören känner till dessa avvikelser från idealet och även vilka av dessa avvikelser som är relevanta i det aktuella fallet och vilka som inte är det. Utifrån detta kan du sedan välja den billigaste komponenten.

I ljudapplikationer är de huvudsakliga användningsområdena för kondensatorer:

• • Avskärmning och filtrering av driftspänningen

• • Kopplar ljudsignaler samtidigt som likström blockeras

• • Som en frekvensbestämmande komponent i aktiva kretsar

• • Som en frekvensbestämmande komponent i crossovers för Lautsprecher

• • För frekvenskompensation av förstärkare

• För att undertrycka störningsfrekvenser

Andra tillämpningar förekommer inom elektronik, men är jämförelsevis sällsynta inom ljudteknik.

En kondensator består av två (vanligtvis) metallkontakter som är vända mot varandra, åtskilda av en isolator. Isolatorn kallas dielektrikum och det elektriska fältet som byggs upp i den lagrar energin. Det är därför uppenbart att dielektrikumets egenskaper är avgörande för kondensatorn.

Den viktigaste kondensatorparametern är kapacitans. Det beror på arean och avståndet mellan de motsatta kontakterna (plattorna) och egenskaperna hos dielektrikumet däremellan. För att göra kapaciteten så stor som möjligt försöker man tre saker:

• • Gör ytan på plattorna så stor som möjligt

• • Gör avståndet mellan plattorna så litet som möjligt

• Gör dielektriska konstanten för dielektrikumet så stor som möjligt

En annan viktig parameter är den maximala spänningen. Om detta överskrids under drift kan dielektrikumet gå sönder och ström kan flyta genom det normalt isolerande dielektrikumet. De flesta kondensatorer kommer att förstöras av detta, men det finns vissa typer som kan överleva under vissa omständigheter.

Energin som lagras i kondensatorn härrör för övrigt från kapacitansen och spänningen. Större exemplar kan lagra tillräckligt med energi för att döda en häst, än mindre en människa. Utöver dessa två huvudparametrar finns det olika andra parametrar som i slutändan har att göra med avvikelser från idealet, t.ex. B. Läckströmmar, ESR, ESL, temperaturkoefficient, kapacitansens noggrannhet, kapacitansens beroende av spänningen, dielektrisk absorption, tillåtet temperaturområde i drift, livslängd etc.

Här är några vanliga typer av kondensatorkonstruktion:
1. Elektrolytiska kondensatorer av aluminium
2. Tantalelektrolytiska kondensatorer
3. Keramiska kondensatorer
4. Filmkondensatorer
5. Pappers- eller pappers-oljekondensatorer

Andra typer finns men är av mindre betydelse.

Som du kan se är skillnaden baserad på det dielektriska materialet - ingen överraskning här. Vilka egenskaper har dessa olika dielektrika och vad betyder det för tillämpningen inom ljudsektorn?

Var används vilken typ med fördel?

Vid skärmning i strömförsörjning är det nästan bara aluminiumelektrolytkondensatorn som kommer ifråga på grund av den erforderliga kapaciteten. Om förlusterna är för höga vid högre frekvenser kan även andra kondensatorer med lägre kapacitet parallellkopplas. Detta är i allmänhet ett underskattat och ofta förbisett sätt att uppnå egenskaperna hos en dyr specialkomponent mycket billigare: olika typer kombineras med varandra. Ett Parallellschaltung av en elektrolytisk kondensator med en keramisk kondensator har, lämpligen kombinerat, kapacitansen hos den elektrolytiska kondensatorn och den keramiska kondensatorns högfrekvensegenskaper. Att använda en enda kondensator med dessa egenskaper skulle bli betydligt dyrare.

För övrigt, vid skärmning av högfrekventa störningar är klass 3 idealisk för keramik, eftersom kapacitetsvariationerna inte är ett problem här och du behöver mycket kapacitet till ett lågt pris och liten design.

Även i passiva crossovers är det ofta inte möjligt att undvika elektrolytkondensatorer på grund av kapaciteten, men här behövs icke-polära typer, vilket också kan uppnås billigare genom att använda två polära typer kopplade i motsatta riktningar. Annars är filmkondensatorer efterfrågade här eftersom de har lägre toleranser och högre tillförlitlighet.

Tantalkondensatorer är en ersättning för elektrolytkondensatorer inom screening, där det krävs högre tillförlitlighet med en liten design och det högre priset inte är något problem.

Keramiska kondensatorer har ett rykte om sig för distorsion, men det gäller bara för klass 2 och 3. Klass 1 - Material kan säkert användas i ljudsignalvägen där filmkondensatorer annars skulle användas för stabilitet, toleranser och låg distorsion. Dessa inkluderar frekvensbestämmande komponenter i filter eller Förstärkare-Ersättning. På grund av de goda HF-egenskaperna, speciellt med SMD-konstruktioner (ytmontering, utan anslutningsledningar), används de även för störurladdning.

Filmkondensatorer är populära för applikationer i signalvägen, d.v.s. för filter, blockering av likspänning, etc., speciellt när den erforderliga kapaciteten inte längre lätt täcks av klass 1-keramik, eftersom filmkondensatorer vanligtvis är dyrare än keramiska kondensatorer.

Elektrolytiska kondensatorer kan också användas för att blockera likspänning eller för kopplingsändamål, men du måste vara uppmärksam på polariteten (en låg spänning i motsatt riktning på upp till ca 1V spelar ingen roll) och du bör klart överdimensionera kapacitansvärdet ( faktor 10 om möjligt) för låg distorsion).

Vissa dielektrika har en effekt som kallas dielektrisk absorption. Det betyder att det finns en annan energilagringsmekanism som har något med molekylära anpassningar att göra och inte enbart beror på det elektriska fältet. Effekten är att kortslutning av kondensatorn inte tar bort all lagrad energi, så när kortslutningen öppnas blir en (låg) spänning mätbar igen. De känslighet av en krets för denna effekt är mycket olika, i ett fall har effekten inga praktiska konsekvenser, i ett annat fall är det tydligt märkbart. Det senare fallet är sällsynt inom ljudsektorn, men det finns tillämpningar inom mätteknik där denna effekt kan vara mycket störande.