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Folien Kondensatoren
Folien Kondensatoren, auch als Kunststoff Folienkondensatoren, Folkos oder Wickelkondensatoren bekannt, sind elektronische Bauelemente, die aus zwei metallisierten Folien bestehen. Diese Struktur ermöglicht es ihnen, elektrische Energie in einem elektrischen Feld zu speichern und wieder abzugeben.
- Was ist ein Folienkondensator und wie funktioniert er?
- Welche Typen und Bauarten von Folienkondensatoren unterscheidet man?
- Was bedeutet die Beschriftung der Folien Kondensatoren?
- MK-Kondensatoren und ihre Anwendung, Kennzeichnung und Vor- und Nachteile
- Worauf sollten Sie beim Kauf von Folien-Kondensatoren achten?
- Welche Folien Kondensatoren bietet IT-Tronics?
Welche Typen es gibt, wie ein Folienkondensator aufgebaut ist, was es beim Kauf und einem Defekt zu beachten gibt, was die Beschriftung bedeutet und vieles mehr, erfahren Sie in unserem Ratgeber.
Was ist ein Folienkondensator und wie funktioniert er?
Der Folienkondensator ist ein passives Bauelement, das wie alle Kondensatoren zur Speicherung elektrischer Energie in einem elektrischen Feld verwendet wird. In Folienkondensatoren werden diese Elektroden oft in Form von dünnen metallisierten Folien eingesetzt, die spiralförmig aufgerollt sind, um eine kompakte Bauweise zu ermöglichen.
Die Elektroden bestehen aus dünnen Metallfolien, die entweder auf das Dielektrikum aufgedampft oder als separate Schichten eingebracht werden. Bei metallisierten Folienkondensatoren ist das Metall direkt auf die Folie aufgetragen. Zwischen den Elektroden liegt das Dielektrikum, das aus Materialien wie Polypropylen, Polyester oder Polystyrol besteht. Diese Materialien sind isolierend und verhindern den direkten Stromfluss zwischen den Elektroden, ermöglichen jedoch die Speicherung elektrischer Ladung.
Wenn eine Spannung an den Kondensator angelegt wird, baut sich ein elektrisches Feld zwischen den Elektroden auf. Die Elektronen werden von der negativen Elektrode zur positiven Elektrode gezogen, wodurch eine Ladungstrennung erfolgt. Die Menge der gespeicherten Ladung ist proportional zur angelegten Spannung und der Kapazität des Kondensators, die von der Größe der Elektrodenfläche, dem Abstand zwischen den Elektroden und den Eigenschaften des Dielektrikums abhängt.
Bei Bedarf kann der Kondensator die gespeicherte elektrische Energie in die Schaltung zurückführen. Wenn die Spannung zwischen den Anschlüssen reduziert wird, fließen die Elektronen zurück und die gespeicherte Energie wird freigesetzt.
Welche Typen und Bauarten von Folienkondensatoren unterscheidet man?
Die verschiedenen Typen von Folienkondensatoren sind jeweils für spezifische Anwendungen und Anforderungen geeignet. Bei der Herstellung von Folienkondensatoren werden drei Typen unterschieden:
- Einseitig metallisierte Folie: Einseitig metallisierte Folienkondensatoren nutzen die Folie sowohl als Dielektrikum als auch als Leiter und sind ideal für Anwendungen mit niedrigen Stromimpulsen.
- Beidseitig metallisierte Folie: Beidseitig metallisierte Kondensatoren enthalten eine zusätzliche Isolationsfolie, was sie widerstandsfähiger gegen hohe Stromimpulse macht.
- Separater Metallfilm: Kondensatoren mit einem separaten Metallfilm bieten die höchste Impulsbelastbarkeit und Spannungsfestigkeit, da sie dickere Elektroden verwenden.
Generell gibt es zwei Bauarten von Folienkondensatoren: MK bezeichnet Kondensatoren, bei denen die Elektrode als Metallschicht auf die Folie aufgedampft ist, während FK für Kondensatoren steht, die eine Kombination aus Folien-Dielektrikum und separatem Metallfilm nutzen.
Metallisierte Folienkondensatoren (MK)
Metall-Kunstoff-Kondensatoren, sogenannte MK-Kondensatoren, verwenden eine dünne Metallschicht, die auf die Folien aufgedampft ist. Sie sind kompakt und eignen sich gut für Anwendungen, bei denen Selbstheilungsfähigkeit und Langzeitstabilität erforderlich sind.
Folienkondensatoren mit separatem Metallfilm (FK)
Folienkondensatoren mit separatem Metallfilm, sogenannte FK-Kondnesatoren, nutzen eine separate Metallfolie als Elektrode, was ihnen eine hohe Impulsbelastbarkeit verleiht. Sie werden häufig in Anwendungen eingesetzt, die hohe Spannungen und Ströme erfordern, wie z. B. in Leistungselektronik und Energietechnik.
Die Abkürzungen MK und FK stehen nicht nur für die Typen von Folienkondensatoren, sondern sind auch auf den Kondensatoren selbst als die ersten beiden Buchstaben der Beschriftung zu finden, die sich aus drei Buchstaben zusammensetzt. Dies erleichtert die Identifizierung und Auswahl des passenden Kondensatortyps.
Was bedeutet die Beschriftung der Folien Kondensatoren?
Folienkondensatoren weisen spezifische Beschriftungen auf, die wichtige Informationen über ihre Eigenschaften und Spezifikationen liefern.
Typenbezeichnung:
Typische Bezeichnungen wie MKP, MKT, MKS geben Aufschluss über den Typ und das Material des Dielektrikums. Den ersten Buchstaben (z.B. MK oder FK), die Aufschluss über die Art des Kondensators geben, folgt der Buchstabe für das Material des Dielektrikums. Dieses Material ist ein entscheidender Faktor für die elektrischen Eigenschaften des Kondensators wie seine Kapazität, Spannungsfestigkeit und Temperaturbeständigkeit.
- P für Polypropylen
- T und H für Polyester
- S und Y für Polystyrol
- C und M für Polycarbonat
- U und L für Zelluloseazetat
Kapazität:
Die Kapazität kann direkt aufgedruckt oder kodiert sein. Die Kapazität des Kondensators wird in Farad (F), in Mikrofarad (µF), Nanofarad (nF), oder Pikofarad (pF) angegeben.
105 = 1 µF (10 x 10⁵ pF)
oder 0,68 µF x2 = 0,068µF = 68nF
Spannungsfestigkeit:
Die maximale Betriebsspannung, die der Kondensator aushalten kann, wird in Volt (V) angegeben. Diese Zahl kann auch kodiert sein, z. B. 250V oder über Buchstabencodes wie 2E für 250 V.
Toleranz:
Die Toleranz gibt an, wie stark die tatsächliche Kapazität vom angegebenen Wert abweichen kann. Diese wird oft als Prozentwert angegeben und durch Buchstaben wie J (±5 %), K (±10 %), oder M (±20 %) dargestellt.
Manche Kondensatoren tragen eine Hersteller- oder Seriennummer, die für Rückverfolgbarkeit und Identifikation der Produktionsserie genutzt werden kann. Oft findet sich der Name des Herstellers oder dessen Logo auf dem Kondensator. In einigen Fällen ist auch der Temperaturbereich angegeben, in dem der Kondensator sicher betrieben werden kann, z. B. -40°C bis +85°C.
MK-Kondensatoren und ihre Anwendung, Kennzeichnung und Vor- und Nachteile
Folienkondensatoren bieten vielseitige Lösungen für viele Anwendungen in der Elektronik, von einfachen Filterschaltungen bis hin zu komplexen Leistungssystemen.
| Typ | Dielektrikum | Beschichtung | Vorteile | Nachteile |
| MKT / MKH | Polyester | Aufgedampfte Aluminiumschicht | Bietet einen hohen Verlustfaktor und großen ESR, ist unempfindlich gegenüber Feuchtigkeit, lösungsmittelbeständig, verfügt über einen hohen Isolationswiderstand und eine hohe Durchschlagsfestigkeit bei kompakten Abmessungen | Empfindlich gegenüber Temperatur- und Frequenzschwankungen |
| MKC / MKM | Polycarbonat | Aufgedampfte Aluminiumschicht | Besitzt einen relativ hohen Verlustfaktor und mittleren ESR, zeigt geringen Temperatureinfluss, kompakte Bauweise und ist langzeitstabil | Ungeeignet für hohe Frequenzen |
| MKS / MKY | Polystyrol | Aufgedampfte Aluminiumschicht oder Zinnfolie | Geringer Platzbedarf und Toleranz, sehr niedriger Verlustfaktor (tan δ), hohe Güte und selbstheilend | Temperaturempfindlich bei Temperaturen über 70 °C |
| MKP | Polypropylen | Aufgedampfte Aluminiumschicht oder Zinnfolie | Niedriger Verlustfaktor (tan δ), niedriger ESR, selbstheilend, feuchtigkeitsbeständig, langzeitstabil und bietet hohe Impuls-, Spannungs- und Stromfestigkeit, kann hohe Spannungsspitzen betrieben werden | Temperaturempfindlich bei Temperaturen über 85 °C |
| MKU / MKL | Zelluloseazetat | Metallfolie, die beidseitig lackbeschichtet und metallisiert ist | Mittlerer Verlustfaktor, selbstheilend und hohe Überlastbarkeit bei kompakten Abmessungen | Nicht geeignet für Stoßentlade-Schaltungen |
- Metallisierte Polypropylenfolienkondensatoren (MKP) werden oft in elektronischen Schaltungen zur Spannungsstabilisierung und -filterung verwendet.
- Metallisierte Polyesterfolienkondensatoren (MKT) sind ideal für allgemeine Anwendungen, die keine hohen Spannungen erfordern, wie z. B. in Konsumerelektronik.
- Metallisierte Polystyrolfolienkondensatoren (MKS) sind bekannt für ihre hohe Genauigkeit und werden in Audio- und Hochfrequenzanwendungen eingesetzt.
- FK-Typen, wie z. B. FKP, werden in Industrien eingesetzt, in denen hohe Leistung und Stabilität entscheidend sind, wie z. B. in Wechselrichtern und Netzteilen.
Worauf sollten Sie beim Kauf von Folien-Kondensatoren achten?
Beim Kauf von Folien-Kondensatoren gibt es mehrere wichtige Faktoren zu beachten, damit der gewählte Kondensator für die jeweilige Anwendung geeignet ist, um die Leistungsfähigkeit sowie Zuverlässigkeit Ihrer elektronischen Anwendungen zu maximieren.
| Auswahlkriterien von Folien-Kondensatoren | |
| Kapazität | Wählen Sie einen Kondensator mit der richtigen Kapazität, gemessen in Mikrofarad (µF), Nanofarad (nF), oder Pikofarad (pF), die für Ihre spezifische Schaltung erforderlich ist. |
| Spannungsfestigkeit | Achten Sie auf die maximale Betriebsspannung (in Volt), die der Kondensator aushalten kann. Diese sollte höher sein als die maximale Spannung, die in Ihrer Anwendung auftreten könnte, um eine sichere und zuverlässige Leistung zu gewährleisten. |
| Toleranz | Die Toleranz gibt an, wie genau die Kapazität des Kondensators dem angegebenen Wert entspricht. Eine geringere Toleranz (z. B. ±5 %) bedeutet eine höhere Präzision und ist wichtig für Anwendungen, die hohe Genauigkeit erfordern. |
| Temperaturbereich | Stellen Sie sicher, dass der Kondensator für den Temperaturbereich ausgelegt ist, in dem er betrieben wird. Einige Kondensatoren sind temperaturempfindlich und können bei extremen Temperaturen an Leistung verlieren oder ausfallen. |
| Dielektrikumsmaterial | Unterschiedliche Dielektrikumsmaterialien wie Polypropylen, Polyester oder Polystyrol bieten unterschiedliche Eigenschaften. Polypropylen ist beispielsweise ideal für Anwendungen mit hohen Frequenzen, während Polyester kosteneffizient ist. |
| Selbstheilungseigenschaften | Einige Folienkondensatoren, insbesondere metallisierte Typen, haben die Fähigkeit zur Selbstheilung, was bedeutet, dass sie kleine elektrische Durchschläge überstehen können, ohne beschädigt zu werden. Dies kann die Lebensdauer des Kondensators in kritischen Anwendungen verlängern. |
| ESR (Equivalent Series Resistance) | Ein niedriger ESR ist wichtig für Anwendungen, die eine hohe Effizienz erfordern, da er die Verluste im Kondensator reduziert und die Wärmeentwicklung minimiert. |
| Impedanz und Verlustfaktor | Achten Sie auf den Verlustfaktor (tan δ), der die Effizienz des Kondensators bei der Umwandlung von elektrischer in thermische Energie beschreibt. Ein niedriger Verlustfaktor ist besonders bei Hochfrequenzanwendungen vorteilhaft. |
| Größe und Bauform | Berücksichtigen Sie die physische Größe und Bauform des Kondensators, um sicherzustellen, dass er in das vorgesehene Gehäuse passt. |
| Rastermaß | Das Rastermaß (RM) gibt den Abstand zwischen den Anschlussdrähten an und kann je nach Bauform unterschiedlich sein. |
Bedarf es eines Austauschs des Folienkondensators, sollte darauf geachtet werden, dass der Ersatzkondensator dieselben Spezifikationen bezüglich Kapazität, Spannungsfestigkeit, Toleranz und Temperaturbereich aufweist, um die ordnungsgemäße Funktion der Schaltung sicherzustellen.
Welche Folien Kondensatoren bietet IT-Tronics?
Folienkondensatoren von IT-Tronics stehen für ihre hohe Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer. Sie sind ideal für Anwendungen mit hohen Betriebszyklen und extremer Belastung. IT-Tronics arbeitet mit renommierten Herstellern zusammen, die erstklassige Folien Kondensatoren liefern. Die Kondensatoren werden unter strengen Standards produziert, um maximale Qualität und Sicherheit zu gewährleisten. Mit IT-Tronics Kondensatoren investieren Sie in langlebige und zuverlässige Komponenten, die die Betriebssicherheit Ihrer Systeme erhöhen.
Ob für neue Projekte oder für Wartungs- und Reparaturarbeiten: Ausschlaggebend für die Auswahl ist natürlich der Anwendungsbereich des Folienkondensators, sowie seine Kapazität, Spannungsfestigkeit und Toleranz. Folienkondensatoren von IT-Tronics sind mit 2-Pin-Anschluss oder Schraubanschluss ausgestattet oder für die Oberflächenmontage geeignet.
Folienkondensator Axial
Der axiale Folienkondensator ist so konzipiert, dass seine Anschlüsse an gegenüberliegenden Enden des Gehäuses herausgeführt werden, was ihn ideal für lineare Schaltungen und Anwendungen mit begrenztem Platzangebot macht. Diese Bauweise erleichtert die Montage in engen Räumen und bietet eine zuverlässige Leistung in Anwendungen wie Audiogeräten, Netzteilen und Filterkreisen.
Die Kapazität der axialen Folienkondensatoren reicht von 0,0015µF (1,5nF oder 1.500pF) bis zu 2 µF (2000 nF). Ihre Spannungsfestigkeit beträgt 63V bis zu 2.000V Gleichspannung.
Folienkondensator Radial
Der radiale Folienkondensator hat beide Anschlüsse auf derselben Seite des Gehäuses, was ihn kompakt und einfach auf Leiterplatten montierbar macht. Diese Bauweise eignet sich besonders für platzsparende Designs in Anwendungen wie Schaltnetzteilen, DC-DC-Wandlern und allgemeinen elektronischen Schaltungen.
Die Kapazitätsspanne der radialen Folienkondensatoren ist breit: Sie beginnt bei 0,0001µF und endet bei 650µF. Die Spannungsfestigkeit liegt zwischen 25V und 2.000V DC.
Folienkondensator SMD
Der SMD-Folienkondensator ist für die Oberflächenmontage auf Leiterplatten ausgelegt und bietet eine kompakte Lösung für hochdichte Schaltungsdesigns. Aufgrund ihrer geringen Größe und hohen Zuverlässigkeit sind SMD-Folienkondensatoren ideal für Anwendungen, wo Platzersparnis und Leistungsstabilität entscheidend sind.
Die kleinen kompakten SMD Folienkondensatoren haben eine Kapazität von 0,00082 µF bis zu 0,33µF. Ihre Spannungsfestigkeit reicht von 16V bis 250V.
Die Abmessungen unserer Folienkondensatoren werden sowohl in Zoll als auch in metrischen Einheiten durch vier Ziffern angegeben: Die ersten beiden Ziffern stehen für die Länge, die letzten beiden Ziffern für die Breite der Folienkondensatoren. Weitere spezifische Informationen können dem Datenblatt des jeweiligen Produkts entnommen werden.
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