Kondansatör, şarj depolayabilen elektronik bir bileşendir. Dielektrik bir malzeme ile birbirinden ayrılan iki iletken plakadan oluşur.

Kondansatörlerin çalışma prensibi yük ayırma prensibine dayanır. Kondansatöre voltaj uygulandığında, pozitif yükler bir plakada birikir ve negatif yükler diğer plakada birikir. Bu, plakalar arasında bir elektrik alanı oluşturur.

Plakanın voltajı veya yüzey alanı ne kadar büyük olursa, kapasitör o kadar fazla şarj depolayabilir. Bir kapasitörün şarj depolayabilme kabiliyeti, Polas (F) ile ifade edilen kapasitansı ile ölçülür.

Gerilim kaynağı çıkarıldığında, şarj hala kapasitörde saklanır. Kondansatör boşaldığında, depolanan şarj ampul veya motor gibi bir elektrik yükünden akar.

Kondansatörler birçok elektrik ve elektronik devrede enerji depolamak, voltajları düzeltmek veya frekansları filtrelemek için kullanılır. Ayrıca elektronikte de önemli bir rol oynarlar, burada veriler için ara bellek veya rezonant devrelerin bileşenleri olarak kullanılırlar.

Farklı uygulamalar için farklı tipte kapasitörler vardır. İşte en yaygın kapasitör türlerinden bazıları ve kullanımları:

1.Elektrolitik kapasitörler: Bu kapasitörler dielektrik olarak elektrolitik çözeltiler kullanır ve genellikle güç ve amplifikatör devrelerinde kullanılır.

2.Seramik kapasitörler: Bu kapasitörler dielektrik olarak seramik kullanır ve geniş bir kullanım alanına sahiptir. Yüksek frekans devreleri, bastırma devreleri ve zamanlama devreleri dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda kullanılırlar.

3.Tantal kapasitörler: Bu kapasitörler dielektrik olarak tantal kullanır ve küçük boyutlarda yüksek kapasitansa sahiptir. Genellikle cep telefonları, bilgisayarlar ve kameralar gibi elektronik cihazlarda kullanılırlar.

4.Polyester kapasitörler: Bu kapasitörler dielektrik olarak polyester film kullanır ve genellikle ses ve yüksek frekans devrelerinde kullanılır.

5.Film kapasitörleri: Bu kapasitörler dielektrik olarak plastik film kullanır ve yüksek hassasiyet ve stabiliteye sahiptir. Filtreler ve osilatörler gibi hassas devrelerde kullanılırlar.

6.Mika kapasitörler: Bu kapasitörler dielektrik olarak mika kartlar kullanır ve yüksek stabilite ve doğruluğa sahiptir. Yüksek frekans ve yüksek voltaj devrelerinde kullanılırlar.

7.Süperkapasitörler: Bu kapasitörler yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir ve büyük miktarda enerji depolayabilir. Hibrid ve elektrikli araçlar gibi hızlı enerji depolama ve serbest bırakma gerektiren uygulamalarda kullanılırlar.

Bu liste kapsamlı değildir, çünkü belirli uygulamalar için özel olarak geliştirilmiş birçok kapasitör vardır. Doğru kapasitör tipinin seçilmesi, kapasitans, dielektrik gücü, boyut ve maliyet gibi uygulamanın gereksinimlerine bağlıdır.

Bir kapasitörün kapasitansı çeşitli şekillerde ölçülebilir. Bir yöntem, kapasitörü devreye yerleştirmek ve belirli bir yükü biriktirmek veya tüketmek için gereken süreyi ölçmektir. Başka bir yöntem, bir RC devresi oluşturmak için kapasitörü bilinen bir dirence bağlamak ve kapasitörün her iki ucunda belirli bir voltaj oluşturmak veya azaltmak için gereken süreyi ölçmektir. Kapasitansı doğrudan ölçebilen kapasitans ölçerler gibi özel ölçüm cihazları da vardır.

Bir kapasitörün kapasitansı, belirli bir voltaj uygulandığında kapasitörün ne kadar şarj depolayabileceğini gösterir. Farah (F) birimidir. Kapasitans ne kadar büyük olursa, o kadar fazla şarj depolayabilir. Bu, daha büyük kapasitörlere sahip kapasitörlerin daha büyük miktarda elektrik depolayabileceği anlamına gelir.

Kapasitans ayrıca kapasitörün çalışma şeklini de etkiler. Yüksek kapasitansa sahip kapasitörler daha büyük miktarda yük depolayabilir ve böylece daha fazla enerji sağlayabilir. Kondansatörler devrelerde enerji kaynağı olarak kullanıldığında, örneğin voltajları stabilize etmek veya darbeler sağlamak gibi bu önemli olabilir. Ek olarak, kapasitörün kapasitansı devrenin tepki süresini etkiler. Yüksek kapasitansa sahip kapasitörler daha büyük miktarda şarj depolayabilir, bu nedenle devredeki değişikliklere yanıt vermek daha uzun sürer.

Kondansatörlerin diğer elektronik bileşenlere göre avantajları:

Kondansatörler elektrik enerjisini depolayabilir ve serbest bırakabilir, bu da onları birçok uygulamada vazgeçilmez kılar.
-Yapması nispeten kolay ve ucuzdur.
-Kondansatörler yüksek güvenilirliğe ve uzun servis ömrüne sahiptir.
-Birçok farklı boyut ve kapasitede gelirler, bu yüzden farklı gereksinimlere uyum sağlayabilirler.
-Kondansatörlerin iç direnci düşük, bu da enerjiyi verimli bir şekilde aktarabilecekleri anlamına geliyor.

Kondansatörlerin diğer elektronik bileşenlere göre dezavantajları:

-Kondansatörlerin kapasitesi sınırlıdır ve sadece belirli bir noktaya şarj edilebilir.
-Gerilim kaynağına bağlı değillerse, elektrik yüklerini depolayamazlar.
-Kondansatörler yüksek voltajda hasar görebilir, bu da bazı uygulamalarda kullanımını sınırlayabilir.
-Boyut ve ağırlık açısından nispeten büyük olabilirler, bu da bazı uygulamalarda sorun yaratabilir.
-Kondansatörler sıcaklık değişimlerinden ve çevresel etkilerden etkilenmiş olabilir.

Kondansatörler çeşitli elektronik devrelerde çeşitli şekillerde kullanılabilir ve farklı roller oynar. İşte kapasitörlerin bazı yaygın uygulamaları:

1.Enerji depolama: Kondansatörler elektrik enerjisi depolayabilir ve gerektiğinde serbest bırakabilir. Devrelerde geçici enerji kaynağı olarak, voltaj dalgalanmalarını telafi etmek veya geçici elektrik kesintileri durumunda tampon olarak kullanılırlar.

2.Gerilim yumuşatma: Kondansatörler, AC voltajını DC voltajına dönüştürmek ve voltaj tepe noktasını düzeltmek için güç kaynaklarını veya doğrultucu devreleri değiştirmek için kullanılır. Gürültüyü azaltır ve daha kararlı bir güç kaynağı voltajı sağlar.

3.Zaman sabiti: Bir devrede zaman gecikmesi oluşturmak için bir kapasitör kullanılabilir. Dirençlerle birlikte zamanlayıcı devreleri, osilatörler ve filtreler için RC elemanları oluştururlar.

4.Kuplaj ve ayırma: Kondansatörler genellikle farklı devre blokları arasındaki sinyalleri iletmek veya birleştirmek için kullanılır. DC sinyallerini engellerken AC sinyallerini iletebilirler. Ayrıştırma kapasitörleri, kaynaktan gelen paraziti veya gürültüyü izole etmek ve en aza indirmek için kullanılır.

5.Frekans bölücü: Ses veya müzik devrelerinde, kapasitörler belirli frekans aralıklarını filtrelemek ve farklı hoparlörlere veya amplifikatörlere aktarmak için frekans bölücünün bir parçası olarak kullanılır.

6.DC koruması: AC devrelerinde, DC bileşenlerini engellemek ve sadece AC gücünün geçmesine izin vermek için kapasitörler kullanılır. Bu, örneğin, elektrolitik kapasitörleri hasara neden olabilecek zıt polaritelerden korur.

Kondansatörlerin elektronik devrelerdeki rolü uygulamaya göre değişir, ancak genel olarak voltajları stabilize etmek, sinyalleri iletmek, zaman gecikmeleri oluşturmak ve paraziti en aza indirmek için kullanılırlar.

Yüksek performanslı kapasitörler satın alırken, nominal voltaj, kapasitans, ESR (Eşdeğer Seri Direnç) ve sıcaklık aralığı özellikle önemlidir. Bu değerler, gerçek çalışma koşulları altında bileşenin elektrik yük kapasitesini, enerji verimliliğini ve hizmet ömrünü belirler. Güç elektroniği veya enerji depolama sistemlerindeki uygulamalar için darbe akımı kapasitesi de dikkate alınmalıdır. Buna ek olarak, dielektrik (örneğin alüminyum, tantal, seramik veya polimer) stabilite ve yaşlanma davranışı için kritik bir faktördür. Mühendisler, gerilim ve sıcaklık profillerinin tasarımını optimize etmek için tolerans özelliklerine, montaj şekline (SMD vs. THT) ve birkaç kapasitörün olası paralel bağlantısına dikkat etmelidir. Kesin bir spesifikasyon, yüksek akımlı veya yüksek frekanslı uygulamalarda erken arızaları önler.