Co to jest kondensator? Jakie są ich rodzaje?
Kondensator to element elektryczny, który jest zbudowany z dwóch okładek (przewodników) przedzielonych izolatorem (zwanym również dielektrykiem). Poprzez podłączenie napięcia kondensatory gromadzą ładunek, który utrzymuje się w nim nawet po odłączeniu źródła napięcia.
Właściwości kondensatorów są uzależnione przede wszystkim od rezystancji, ponieważ ma ona różną wielkość. Rezystancję posiada każdy kondensator, ponieważ ma ona bardzo istotne znaczenie dla prędkości ładowania i rozładowywania się elementu. W związku z tym im większa wartość ESR tym dłuższy będzie czas ładowania, natomiast mniejsza wielkość ESR to krótszy czas ładowania.
Wyróżnia się różne rodzaje kondensatorów, które dzieli się ze względu na ich budowę oraz zastosowanie. Jednymi z najpopularniejszych są kondensatory elektrolityczne, które stosuje się w zasilaczach i regulatorach napięcia i charakteryzuje ich duża upływność. W porównaniu do innych kondensatorów ten element elektryczny pozwala uzyskać większą pojemność w stosunku do swojej wielkości. Element charakteryzuje mały opór szeregowy, a także niewielka indukcyjność.
Należy jednak pamiętać, że kondensator elektrolityczny będzie działał poprawnie tylko w przypadku małych częstotliwości. Można również wyróżnić kondensatory ceramiczne, które posiadają niską rezystancję i stosuje się je przykładowo do filtrowania zakłóceń i zasilania. Kondensatory, które są bardziej odporne na warunki zewnętrzne i posiadają mniejszą rezystancję to kondensatory tantalowe.
Czym są kondensatory tantalowe?
Wspomniane wyżej kondensatory tantalowe to elementy stosowane w przypadku magazynowania energii i odsprzęgania sygnałów w obwodach elektronicznych. Są znane od niemal 60 lat i ciągle się je udoskonala. Znajdują zastosowanie w układach lotniczych, wojsku, implantach medycznych, ale też urządzeniach, z których korzystamy na co dzień, a więc smartfonach i notebookach.
Charakteryzują się nie tylko dużą odpornością na niekorzystne warunki zewnętrzne, ale również większą stabilnością i niewielkimi rozmiarami. Stosuje się w nich katody polimerowe, które obniżają skuteczną rezystancję szeregową, dzięki czemu zwiększają gęstość upakowania. Dzięki bardzo dobrym właściwościom kondensatorów tantalowych przewyższają one inne kondensatory.
Długotrwałość tych elementów zapewnia m.in. spiekany dwutlenek manganu, który w kondensatorach tantalowych pełni rolę katody. Jest to materiał niedrogi, a ponadto ma właściwości samonaprawcze. Z tego względu tantalowe wersje kondensatorów uważa się za długotrwałe i niezawodne. Stałe udoskonalanie elementów tantalowych doprowadziło do stworzenia kondensatorów niewielkich, a zarazem pojemnych.
Było to możliwe m.in. dzięki zastosowaniu ramki wyprowadzeniowej, która jest technologią wydajną i tanią. Z kolei metalizowanie krawędzi kondensatora zredukowało rozmiar ich wewnętrznych wyprowadzeń. Tym sposobem zwiększono sprawność pojemnościową tych elementów, a także obniżono upływność prądu stałego.