Kondensatorer

Kondensatorer – købsguide til det rigtige valg

Kondensatorer er grundlæggende byggesten i elektronik. De filtrerer støj, stabiliserer strømforsyninger, danner tidskonstanter, kobler signaler og kan lagre energi i kortere perioder. I kategorien Elektronik > Elektroniske komponenter > Kondensatorer finder du alt fra små keramiske SMD-typer til store motor- og sikkerhedskondensatorer. Her guider jeg dig gennem de vigtigste valg, så du kan matche specifikationer og pris til din konkrete opgave.

Hvilken kondensator til hvad?

• Afkobling/decoupling: Keramiske MLCC tæt på IC-ben og en større bulk-kondensator (elektrolyt/polymer) pr. forsyningsrail.
• Signal- og audio-kobling: Film (polypropylen) eller keramiske C0G/NP0 for lav forvrængning og stabilitet.
• Tidstagning/filtre: C0G/NP0 eller PPS-film for lav dielektrisk absorption og snæver tolerance.
• Switch-mode strømforsyninger: Lav-ESR aluminium/polymer til høj rippelstrøm og lav impedans.
• Netspænding/mains: Sikkerhedskondensatorer (X2 over fase-nul, Y2 mellem fase/jord). Brug aldrig almindelige typer her.
• Motor start/drift: AC-film (typisk polypropylen, selvhelende) med 400–450 VAC mærkning.
• Backup/energilagring: Superkondensatorer (EDLC) til kortvarig strøm og RTC/MCU backup.

Typer af kondensatorer

• Keramiske (MLCC):
  • C0G/NP0: Meget stabile, lavt tab, små værdier (pF–nF). Gode til præcisions- og RF-opgaver.
  • X7R/X5R: Højere kapacitet i lille pakke (nF–µF), men kapacitans falder under DC-bias og med temperatur.
  • Y5V/Z5U: Billige, men store variationer – undgå i krævende kredsløb.
• Aluminium elektrolyt: Høj kapacitet, polære, egner sig som bulk og til glatning. Vær opmærksom på ESR, rippel og levetid.
• Polymer (aluminium/tantal): Meget lav ESR, høj rippelkapacitet, gode i switch-mode. Kortere datasheet-levetid kan opvejes af lav varme.
• Tantal: Stabil kapacitans i lille volumen. Kræver hård spændings-derating (typisk 50%).
• Film (PP, PET, PPS): Lavt tab, god linearitet og selvheling. PP til audio/AC, PPS til høj temperatur/præcision.
• Superkondensatorer: Meget høj kapacitet (F), lav spænding pr. celle, høj ESR ift. batterier. Brug balancering i serie.

Nøgleparametre du bør vurdere

• Kapacitans og tolerance: Vælg tolerance efter behov (f.eks. ±1% C0G, ±10–20% X7R). Til afkobling er tolerance ofte mindre kritisk.
• Spænding (VDC/VAC) og derating: Hold en margin på 20–50%. Tantal anbefales ofte 50% derating. Husk at MLCC kan miste 50%+ kapacitans under DC-bias – vælg større pakke/kapacitet ved behov.
• ESR/impedans og rippelstrøm: Kritisk i SMPS. Lav ESR reducerer varme og rippel. Tjek datasheet-kurver over frekvens.
• Temperatur og levetid: 85/105/125°C rating. For elektrolytter gælder tommelfingerregel: levetiden fordobles for hver 10°C lavere driftstemp. end den ratede.
• Lækstrøm: Vigtigt i batteridrevne systemer og timingkredsløb.
• Stabilitet og dielektrisk absorption: Vælg C0G/PPS/PP til præcisions- og audioformål.

Montering, formfaktor og layout

• SMD-størrelser (0402/0603/0805/1206): Mindre pakker giver ofte større DC-bias-tab. Vælg større pakke for bedre kapacitansstabilitet.
• Gennemgående (radial/axial): Nem prototyping, bedre til høj effekt og mekanisk robusthed.
• Mekaniske forhold: Højde og benafstand ved udskiftning. Keramiske kan være mikrofoniske – undgå i følsom audioindgang.
• Placering: Afkobling skal sidde tæt på IC’ens forsyningsben. Kort returvej minimerer induktans.

Kvalitet, standarder og pålidelighed

• AEC-Q200: Relevant til automotive og krævende miljøer.
• RoHS/halogenfri: Tjek overholdelse for nye designs.
• Sikkerhedsklasser: X1/X2 til parallel over nettet, Y1/Y2 til jordrelaterede forbindelser. Kun certificerede komponenter til netspænding.
• Producentdata: Læs impedans- og rippelkurver, levetid (f.eks. 2000 h @105°C) og temperaturkoefficienter.

Praktiske købstips

• Dimensionér med margin: 20–50% spændings- og rippelmargen. For tantal: konservativ 50% derating.
• Kombinér typer: MLCC tæt på IC + bulk-polymer/elektrolyt ved indgangen giver stabil forsyning.
• Parallellér til lave impedanser: Flere mindre kondensatorer i parallel kan give lavere samlet ESR/ESL.
• Supercaps i serie kræver balancering: Brug modstande eller aktiv balanceringsløsning.
• Motor- og netapplikationer: Vælg PP-film med korrekt VAC-rating og fastons. Brug kun X/Y-sikkerhedstyper på nettet.
• Udskiftning/reparation: Match kapacitans, spænding, temperatur og mindst samme eller lavere ESR. Tjek fysisk plads.

Sammenfatning: det vigtigste at huske

• Match type til opgave: C0G/PP til præcision, X7R til afkobling, lav-ESR polymer/elektrolyt til SMPS, X/Y til net.
• Derat altid spænding og rippel, og husk DC-bias-effekten på MLCC.
• Vurder ESR, rippelstrøm og temperatur for pålidelig drift og lang levetid.
• Tjek pakning og layout – placering og størrelse påvirker ydelsen.
• Følg standarder: AEC-Q200 for krævende miljøer og certificerede X/Y til netspænding.