Unterschied zwischen verschiedenen Kondensatortypen

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Hallo WernerTX,

Mittlerweile habe ich herausgefunden, dass keramische Scheibenkondensatoren wohl schon zum alten Eisen gehören und somit nicht mehr zeitgemäß sind.

oberhalb sollte ein Zitat stehen, falls nicht, bin ich durch die neu Art, ein Zitat einzufügen, noch nicht durchgestiegen ;-)

keramische Scheibenkondensatoren haben noch ihre Berechtigung und gehören nicht zum alten Eisen. Jedoch war es durch die Miniaturisierung und die Verwendung von Bestückungsrobotern notwendig, eine andere Bauform zu entwickeln.

Ich finde den Artikel über Keramikkondensatoren bei wikipedia sehr informativ, vielleicht hast du ihn nicht gefunden?

http://de.wikipedia.org/wiki/Keramikkondensator

Lese die Erklärungen zu paraelektrischen und ferroelektrischen Keramikarten und der daraus resulltierenden Einteilung der Keramikkondensatoren in 3 Anwendungsklassen. Diese unterschiedlichen Keramikarten geben dir vor, für welchen Einsatzzweck sie geeignet sind und du als Entwickler musst  den passenden Typ heraussuchen, was aber nichts damit zu tun hat, ob du die klassische Scheibenform oder die moderne Vielschichtform wählst.

Die Miniaturisierung führte zur Umsetzung der Idee, einen gestapelten Keramikkondensator zu entwickeln und es entstand der keramische Vielschichtkondensator. Diese MLCC-Chip genannten keramischen Vielschichtkondensatoren werden heute am häufigsten hergestellt und als SMD-Kondensator durch Bestückungsroboter montiert.

viel Spaß beim Studium des Artikels

Grüße dalko

So weit war ich auch schon, nur ist es mir ab diesem Punkt nicht ganz plausibel. Anhand des Artikels kann ich nur wage schlussfolgern, wo der Unterschied liegt, aber eben nicht mit Gewissheit, darum meine Frage.

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@WernerTX

Was ist dir nicht plausibel? Welche Schlussfolgerung gelingt dir nicht und welche Gewissheit fehlt dir?

Da ich die neue Zitiertechnik noch nicht beherrsche,....

Zitat:

Es geht darum, unterschiedliche Stufen in einer elektronischen Schaltung zu entkoppeln, üblicherweise habe ich das bisher mit keramischen Scheibenkondensatoren gemacht, eignen sich zu diesem Zweck auch keramische Vielschichtkondensatoren oder sind diese für andere Zwecke gedacht?

Warum soll das ein keramischer Vielschichtkondensator nicht können? Wenn du die richtige Version auswählst (passend zum Verwendungszweck). Es geht doch aus dem Artikel eindeutig hervor, dass es sich nur um eine neue Bauform und Herstellungstechnik handelt, damit fallen doch plötzlich die üblichen Einsatzgebiete nicht weg, da verändert sich doch nichts.

Für deinen Einsatz ist laut Artikel der Einsatz von Klasse-1-Keramikkondensatoren nicht empfehlenswert, denn sie sind in erster Linie zur Anwendung in Resonanzkreisen mit besonderen Anforderungen an hoher Güte und geringster Frequenzdrift gedacht. Das wären also Schwingkreise, Filtertechnik, Oszillatoren usw, aber nicht zur Entkopplung.

Klasse-2-Keramikkondensatoren hingegen eignen sich für deinen Zweck, denn es sind größere Kapazitäten möglich und ihre Specs empfehlen sie für Sieb- und Entkopplungszwecke. Und gerade dieser MLCC-Vielschicht-Keramikkondensator ist mit Werten von 1nF bis etwa 100µF dafür besonders gut geeignet.

Klasse-3-Keramikkos haben mit deiner Frage nichts zu tun, denn es gibt sie nicht als Vielschichtkondensatoren und sind mittlerweile fast vollständig verschwunden.

Mögliche Kapazitätswerte entnimmst du folgender Tabelle aus dem Artikel:

Maximale Kapazitätswerte

von Klasse-1-NP0/C0G-MLCC-Keramikkondensatoren

und folgenden.

Was ist jetzt noch nicht plausibel bzw. welche Gewissheit fehlt noch? Falls du noch immer unsicher bist, bitte ich dich um eine genau Beschreibung deiner Schwierigkeiten, denn ich helfe wirklich gerne.

Grüße dalko

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@dalko

Genau das wollte ich wissen, erschloss sich mir jedoch nicht aus dem Artikel (bin ich zu doof gewesen, so etwas zu verstehen)

Vielen vielen Dank..."Hilfreichste Antwort"

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@WernerTX

zu doof sicher nicht, aber der Artikel ist auch kompliziert und wenn man diesen Fachkram nicht tagtäglich macht, kommt man nicht damit klar. Ich musste um 1990 Elektronik entwickeln für den fliegenden Einsatz in einem deutschen Kampfjet. Bevor ich das machen durfte, habe ich viele Ordner über militärische Anforderungen an elektronische Bauteile lesen müssen, sogenannte Mil-Specs zu allem, was verwendet werden könnte, dabei wird auf alles eingegangen....seitdem verstehe ich den Mist, erinnere mich aber an meine Alpträume damals ;-)

"Gewissheit" hatte ich erst nach erfolgreicher Abnahme und Vorlage aller Zertifikate zu Widerständen, Kondensatoren, IC's....und plausibel erschien mir vieles auch nicht.

Viel Spaß beim lebenslangen Lernen im Bereich der Elektronik

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Kondensatoren unterscheiden sich nur in folgenden Punkten:

  • Kapazität
  • Spannungsfestigkeit
  • Polung (Gepolt oder ungepolt)
  • ESR (Innenwiderstand)
  • Leistungsfähigkeit / Zuverlässigkeit
  • Baugröße
  • Preis

Kapazität und Spannungsfestigkeit ist klar, muß zur Anwendung passen.

Gepolt will man nicht haben, ungepolt würde es genau so gut tun, allerdings ist gepolt meistens kleiner (Bauform) und billiger. Also ist gepolt wenn möglich zu bevorzugen. Es gibt nur wenige Ausnahmen wo ungepolt genau so billig und winzig ist wie gepolt.

ESR spielt eine Rolle wie schnell Ladung aufgenommen und abgerufen werden soll. Klassische Elkos sind langsam. Durch den Innenwiderstand geben die nicht nur langsammer STrom ab oder nehmen den auf, die werden beim sehr schnellen laden und entladen auch heiß. Kommt hochfrequenz mit hoher Leistung auf einen klassischen Elko, kann der in wenigen Sekunden kochen und der "Dampf" sprengt dann das Gehäuse. Low ESR braucht man vor allem auf modernen Mainboards im PC. Ersetzt man einen der Elkos gegen einen "normalen" kann der durch die hohen Taktströme schnell überhitzen und "explodieren".

Keramik hat den Vorteil, dass es ungepolt ist und wenig Innenwiderstand hat. Auch die Spannungsfestigkeit ist recht hoch ohne den teuer zu machen. Dafür ist die Kapazität gering, große Kapazitäten kann man so nicht aufbauen, das wäre viel zu teuer. Die Scheibenkondensatoren sind billig, SPannungsfest und haben wenig ESR. Die Keramik Vielschichtkondensatoren sind viel aufwändiger zu fetigen und damit teuer, haben aber noch weniger ESR und die haben bei gleicher Größe auch viel mehr Kapazität. So sind mit Keramik vielschicht heutzutage etwa 10µF noch günstig genug und nicht zu groß in der Bauform. So alle 12 Jahre werden Kondensatoren (egal welche Technik) immer plötzlich viel kleiner bzw. haben etwa doppelt so viel Kapazität bei gleicher Baugröße. Die "70er Jahre Coladose" (Metallpapier, ungepolt, Spannungsfest und wenig ESR) gibt es heutzutage als SMD Bauteil das kleiner ist als ein 8-poliger DIL IC bei gleicher Spannung und Kapazität, aber noch weniger ESR. Früher saßen diese "Coladosen" an Drehstrommotoren die an der normalen Steckdose betrieben werden, heutzutage sitzen die mit im Anschlußkasten.

Was man nimmt ist eine Sache des Preises und ob man sich den Platz einer gleichwertigen, aber billigeren Alternative leisten kann.

Bist Du mit den Scheiben glücklich, dann bleibe dabei. Technisch ist es egal sofern die Werte stimmen. Hauptsache Du kriegst die Dinger unter und bezahlt.

Scheibe hat gegenüber Vielschicht den Vorteil, dass die besser mit Hitze fertig wird und allgemein mehr aushält (elektrisch und Mechanisch) als Vielschicht. Bei Hochleistungs-HF kann man vielschicht vergessen, geht viel zu schnell kaputt.

Hallo Commodore64,

deine Aufzählung der Merkmale von Kondensatoren, die zur Unterscheidung  nötig sind, ist nicht vollständig. Es fehlt u.a. die Kapazitätskonstanz und daraus abgeleitet die Frequenzkonstanz, die in Filterschaltungen, Oszillstoren und generell Schwingkreisen von großer Bedeutung ist.

Also muss ein HF-Elektroniker sich immer noch andere Werte ansehen, die in deiner Aufzählung fehlen, wie zum Beispiel (Aufzählung nicht vollständig!)

  • Art des Dielektrikums
  • Temperaturdrift bzw. Temperaturkonstanz
  • Mikrophonieempfindlichkeit und vieles andere mehr!

Was du beschreibst, entspricht zum Beispiel der Beschreibung eines Flugzeugs. Wenn ich aber für eine bestimmte Anwendung nur die üblichen Kriterien eines Flugzeugs aufzähle, decke ich Spezialfälle nicht ab wie zum Beispiel die Art des Antriebs, Personen oder Gütertransport, Überschall oder ....die Aufzählung von Merkmalen könnte fast beliebig fortgesetzt werden.

Dem Fragesteller traue ich zu, ziemlich genau zu wissen, was ein Kondensator ist, ihm sind mit Sicherheit sogar ein großer Teil der unterscheidenden Kriterien klar, aber...

es fehlt im die absolute Gewissheit, fehlende Plausibilität, er kann nur wage schlussfolgern, was der Unterschied der beiden von ihm angesprochenen Bauformen von Keramikkondensatoren ist und in wie weit es seine Auswahl beeinflusst.

Hier verstehe ich ihn nicht richtig, da mir alles plausibel erscheint, was in dem Wikipediaartikel über Keramikkondensatoren steht und ich keine Probleme hätte, den richtigen Kondensator auszuwählen.

Ich hoffe, dass er noch etwas genauer beschreibt, wo sein Problem liegt.

Grüße dalko

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Mit den modernen Vielschichtkondensatoren kann man bei gleicher Größe viel höhere Kapazitäten erreichen, aber viel geringere Spannungsfestigkeit.

Google mal Superkondensatoren.

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