Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Welche Kondensatoren für welchen Zweck


von Arsch N. (arschnelson)


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Hallo liebe Community,

ich beschäftige mich gerade mit dem Thema Kondensatoren und ihren 
Einsatzzweck und mir ist folgende Frage in den Sinn gekommen.

Welche Aufbauart von Kondensatoren verwende ich für welchen 
Einsatzzweck? dabei würde ich mich gern vorerst nur auf 
Keramikkondensatoren und Folienkondensatoren beschränken.

Keramikkondensatoren verwende ich als Stützkondensatoren für ICs, da sie 
keine hohe Induktivität besitzen und somit schneller den benötigten 
Strom zur Verfügung stellen können. Ist das richtig?

Für welchen Zweck verwende ich dann Folienkondensatoren und wieso?

Vielen Dank für eure Hilfe :)

: Verschoben durch User
von Klaus R. (klausro)


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von Nils (Gast)


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Zu dem Thema gibt es eintausendundeins Webseiten, die die Einsatzzwecke 
von Kondensatorentypen in einer Breite erklären, die in einem Forenpost 
so nicht möglich ist. Ach, es gibt ganze Bücher zu dem Thema.

Zudem kann man nicht einfach so pauschal von z.B. Keramikkondensatoren 
geben. Innerhalb der Keramikkondensatorenfamilie alleine gibt es viele 
Typen, die sich von den Eigenschaften extrem unterscheiden.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Arsch N. schrieb:
> Für welchen Zweck verwende ich dann Folienkondensatoren und wieso?

Schau dir einfach die Eigenschaften der Kondensatoren an.
Dann wird dir auch klar, für welche Einsatzzwecke die verschiedenen 
Kondensatortypen jeweils geeignet sind.

Wichtige Eingeschaften sind z.B.

- lieferbare Kapazitätstoleranz
- Veränderung der Kapazität mit Temperatur, angelegter Spannung etc.
- Impulsfestigkeit (damit verwandt: ESR)
- Eigeninduktivität (und daraus resultierend: Resonanzfrequenz)
- mechanische Größe für eine bestimmte Kapazität/Spannung
- Preis für eine bestimmte Kapazität/Spannung

Und beachte dabei daß es nicht nur eine Sorte Keramikkondensatoren gibt. 
Die mußt du in mindestens zwei Klassen einteilen - nach Dielektizitäts- 
konstante (niedrig vs. hoch) des Keramikmaterials.

von Frank (Gast)


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Arsch N. schrieb:
> Keramikkondensatoren verwende ich als Stützkondensatoren für ICs, da sie
> keine hohe Induktivität besitzen und somit schneller den benötigten
> Strom zur Verfügung stellen können. Ist das richtig?
Nein.

Darüber hinaus ist der Begriff "Stützkondensator" äußerst irreführend 
und geht von einem falschen Modell aus. Die Leitungsstörung breitet sich 
vom Bauelement aus und nicht von der Stromversorgung. Entsprechend 
verwendet man Kondensatoren um diese Leitungsstörung zu filtern bzw. 
kurz zuschließen. Die Auswahl des entsprechenden Kondensators erfolgt 
somit nach Störunterdrückung/Preis/etc.

Die Induktivität der Kondensatoren ergibt sich eher aus der Bauform, den 
aus dem Typ und ist für den genannten Einsatzzweck auch weniger 
relevant.

Bei diesen Entstörkondensatoren kommt es in erster Linie auf den Preis 
an und deshalb werden dort billige Mehrschicht-Keramikkondensatoren 
verwendet. Eben weil sie die billigsten Kondensatoren sind.

Es gibt aber auch hochwertige Keramikkondensatoren. Ebenso gibt es viele 
verschiedene Folien- und Elektrolytkondensatoren.

Deshalb wählt man grundsätzlich den billigsten Kondensator aus, der die 
Anforderungen erfüllt. Deshalb werden so viele Kondensatortypen 
hergestellt, um möglichst viele Einsatzzwecke abzudecken.

von Michael B. (laberkopp)


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Arsch N. schrieb:
> Für welchen Zweck verwende ich dann Folienkondensatoren

Hohe Güte und Kapazitätsstabilität, geringe dielectric Absorption 
(insbesondere PP und Styroflex) und bei MP oder X2 Kondensatoren hohe 
Belastbarkeit (Ripplestrom).

Keramik (X7R Z5U) eher wenn der genau Wert vollkommen egal ist, die 
verlieren ja bis 90% der Kapazität wenn Gleichspannung anliegt.

http://www.edn.com/design/analog/4402049/Temperature-and-voltage-variation-of-ceramic-capacitors--or-why-your-4-7--F-capacitor-becomes-a-0-33--F-capacitor

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.14

von Mr. Red Hair (Gast)


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Arsch N. schrieb:
> Welche Aufbauart von Kondensatoren verwende ich für welchen
> Einsatzzweck? dabei würde ich mich gern vorerst nur auf
> Keramikkondensatoren und Folienkondensatoren beschränken

Als Schaltungsentwickler beschäftigt man sich NICHT mit Details der 
fertigung/Aufbaus von Kondensatoren sondern mit deren elektrischen 
Eigenschaften insbesonders deren Änderung im Laufe der jahre 
(dereating). Wenn ein kerko deine Anforderungen dann nimm den. Im 
zweifelsfall baut man die schaltung mit verschiedenen typen auf und 
ermittelt per Messung den besseren.

Und dann sollte man auch auf Sicherheitsanforderungen richten. Tantal-C 
sind kleine Brandbomben und daher für manche Applikation verboten. Warum 
das so ist interessiert nicht, deshalb ist es ja genormt.

von Joachim B. (jar)


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Frank schrieb:
> Darüber hinaus ist der Begriff "Stützkondensator" äußerst irreführend
> und geht von einem falschen Modell aus. Die Leitungsstörung breitet sich
> vom Bauelement aus und nicht von der Stromversorgung. Entsprechend
> verwendet man Kondensatoren um diese Leitungsstörung zu filtern bzw.
> kurz zuschließen.

sehe ich nicht so und ich sehe auch keinen Widerspruch.

Es ist richtig das ein Bauteil im "Schaltmoment" mehr Strombedarf hat 
und die Spannung auf der Versorgung belastet, somit in die VCC stört und 
das wird am "Stützkondensator" gefiltert.

Es ist aber auch die andere Bertrachtungsweise nicht falsch, am IC ist 
die VCC üblicherweise nicht mehr nah an der Quelle, dazwischen liegen 
Zuleitungsinduktivitäten die sich jeder Stromänderung widersetzen, also 
am IC kann die VCC einbrechen dem begegnet man mit einem 
Stützkondensator der kurzfristige Ladung schnell auf kurzem Weg 
induktivitätsarm liefern soll wenn das IC es benötigt, also die VCC 
stützt.

von Klaus R. (klara)


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Arsch N. schrieb:
> Welche Aufbauart von Kondensatoren verwende ich für welchen
> Einsatzzweck?

http://www.wima.de/DE/applicguide.htm
mfg klaus

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