Kondenzátor je elektronická součást, která může ukládat náboj. Skládá se ze dvou vodivých desek, které jsou od sebe odděleny dielektrickým materiálem.

Princip fungování kondenzátoru je založen na principu separace náboje. Když se napětí aplikuje na kondenzátor, kladný náboj se hromadí na jedné desce a záporný náboj se hromadí na druhé desce. Tím vzniká elektrické pole mezi deskami.

Čím větší je napětí nebo plocha desky, tím více náboje může kondenzátor ukládat. Schopnost kondenzátoru ukládat náboj je měřena jeho kapacitou, která je reprezentována tahem (F).

Při odebrání zdroje napětí je náboj stále uložen v kondenzátoru. Když je kondenzátor vypuštěn, uložený náboj protéká elektrickým zatížením, jako je žárovka nebo motor.

Kondenzátory se používají pro ukládání energie, vyhlazování napětí nebo filtrování frekvencí v mnoha elektrických a elektronických obvodech. Hrají také důležitou roli v elektronice, kde se používají jako součást mezilehlé paměti nebo rezonančního obvodu dat.

Existují různé typy kondenzátorů pro různé aplikace. Zde jsou některé z nejběžnějších typů kondenzátorů a jejich použití:

1. Elektrolytické kondenzátory: Tyto kondenzátory používají jako dielektrika elektrolytické roztoky, které se běžně používají v obvodech napájení a zesilovačů.

2. Keramické kondenzátory: Tyto kondenzátory používají keramiku jako dielektriku a jsou široce používány. Používají se v různých aplikacích, včetně vysokofrekvenčních obvodů, potlačovacích obvodů a časových obvodů.

3. Tantalové kondenzátory: Tyto kondenzátory používají tantaly jako dielektrika s vysokou kapacitou v malých rozměrech. Obvykle se používají v elektronických zařízeních, jako jsou mobilní telefony, počítače a fotoaparáty.

4. Polyesterové kondenzátory: Tyto kondenzátory používají polyesterové fólie jako dielektrika a běžně se používají pro audio a vysokofrekvenční obvody.

5. Filmové kondenzátory: Tyto kondenzátory používají jako dielektrika plastovou fólii s vysokou přesností a stabilitou. Používají se v přesných obvodech, jako jsou filtry a oscilátory.

6.Slídové kondenzátory: Tyto kondenzátory používají slídové desky jako dielektrika s vysokou stabilitou a přesností. Používají se pro obvody s vysokou frekvencí a vysokým napětím.

7. Supercapacitors: Tyto kondenzátory mají vysokou hustotu energie a mohou ukládat velké množství energie. Používají se v aplikacích, které vyžadují rychlé skladování a uvolňování energie, jako jsou hybridní a elektrické vozy.

Tento seznam není podrobný, protože existuje mnoho kondenzátorů vyvinutých speciálně pro konkrétní aplikace. Výběr vhodného typu kondenzátoru závisí na požadavcích na aplikaci, jako je kapacita, dielektrická pevnost, velikost a náklady.

Kapacita kondenzátoru lze měřit různými způsoby. Jednou z metod je umístit kondenzátor do obvodu pro měření času potřebného k akumulaci nebo spotřebě určitého náboje. Další metodou je připojení kondenzátoru ke známému odporu, vytvoření RC obvodu a měření času potřebného k vytvoření nebo snížení určitého napětí na obou koncích kondenzátoru. K dispozici jsou také speciální měřicí přístroje, jako jsou kapacitní měřiče, které měří kapacitu přímo.

Kapacita kondenzátoru udává, kolik náboje může kondenzátor uložit při použití určitého napětí. Jeho jednotkou je Farah (F). Čím větší je kapacita kondenzátoru, tím více náboje může uložit. To znamená, že kondenzátory s větší kapacitou mohou ukládat větší množství elektrické energie.

Kapacita také ovlivňuje způsob, jakým kondenzátor funguje. Kondenzátory s vysokou kapacitou mohou ukládat větší množství náboje, a tím poskytovat více energie. To může být důležité, když se kondenzátor používá jako zdroj energie v obvodu, jako je stabilizace napětí nebo poskytování impulzů. Kromě toho kapacita kondenzátoru ovlivňuje dobu odezvy obvodu. Kondenzátory s vysokou kapacitou mohou ukládat větší množství náboje, takže trvá déle, než reaguje na změny v obvodu.

Výhody kondenzátorů ve vztahu k jiným elektronickým komponentům:

Kondenzátory ukládají a uvolňují elektrickou energii, což je v mnoha aplikacích nepostradatelné.
-Jsou poměrně snadné vyrábět a mají nízké náklady.
-Vysoká spolehlivost a dlouhá životnost kondenzátorů.
-Jsou k dispozici v mnoha různých velikostech a kapacitách, a proto mohou být přizpůsobeny různým požadavkům.
-kondenzátory mají nízký vnitřní odpor, což znamená, že mohou efektivně přenášet energii.

Nevýhody kondenzátorů ve vztahu k jiným elektronickým komponentům:

-Capactors are limited capacity and can be charged only to a point.
-Pokud nejsou připojeny k zdroji napětí, nemohou ukládat náboj.
-Kondenzátory mohou být poškozeny při vysokém napětí, což může omezit jejich použití v některých aplikacích.
-Pokud jde o velikost a hmotnost, mohou být relativně velké, což může být v některých aplikacích problematické.
-Kondenzátory mohou být ovlivněny teplotními změnami a dopady na životní prostředí.

Kondenzátory mohou být použity v různých elektronických obvodech různými způsoby a hrají různé role. Zde jsou některé běžné aplikace kondenzátorů:

1. Skladování energie: Kondenzátory mohou ukládat elektrickou energii a uvolňovat ji v případě potřeby. Používají se jako dočasné zdroje energie v obvodech, které kompenzují kolísání napětí nebo působí jako vyrovnávací paměť v případě dočasného výpadku napájení.

2. Vyhlazení napětí: Kondenzátor se používá pro spínání napájecího zdroje nebo usměrňovače pro přeměnu střídavého napětí na stejnosměrné napětí a vyhlazení napětí. Sníží hluk a zajišťují stabilnější napájecí napětí.

3.Časová konstanta: Kapacita může být použita k generování časového zpoždění v obvodu. V kombinaci s odporem tvoří RC komponenty pro obvody časovače, oscilátory a filtry.

4. Spojení a odpojení: Kondenzátory se běžně používají pro přenos nebo spojování signálů mezi různými bloky obvodů. Jsou schopny vysílat signály střídavého proudu při blokování signálů DC. Oddělovací kondenzátory se používají k izolaci a minimalizaci rušení nebo šumu ze zdroje.

5. Frekvenční dělič: V audio nebo hudební obvod se kondenzátor používá jako součást frekvenčního děliče pro filtrování určitého kmitočtového rozsahu a jeho předávání různým reproduktorům nebo zesilovačům.

6. DC ochrana: V AC obvodech se kondenzátory používají k blokování DC prvků, které umožňují pouze průchod střídavého proudu. To například chrání elektrolytické kondenzátory před opačnou polaritou, která může způsobit poškození.

Úloha kondenzátorů v elektronických obvodech se liší od aplikace k aplikaci, ale obecně se používají k stabilizaci napětí, přenosu signálů, generování časového zpoždění a minimalizaci rušení.

Při nákupu vysoce výkonných kondenzátorů jsou důležité zejména jmenovité napětí, kapacita, ESR (ekvivalentní sériový odpor) a teplotní rozsah. Tyto hodnoty určují kapacitu elektrického zatížení, energetickou účinnost a životnost součástky v reálných provozních podmínkách. U aplikací ve výkonové elektronice nebo systémech pro ukládání energie je třeba zohlednit také schopnost impulzního proudu. Kromě toho je dielektrikum (např. hliníkové, tantalové, keramické nebo polymerové) rozhodujícím faktorem pro stabilitu a chování při stárnutí. Inženýři by měli věnovat pozornost tolerančním specifikacím, formě montáže (SMD vs. THT) a případnému paralelnímu zapojení několika kondenzátorů, aby optimalizovali návrh napěťových a teplotních profilů. Přesná specifikace zabrání předčasným poruchám v aplikacích s vysokým proudem nebo vysokou frekvencí.