Was ist ein Filterkondensator?
Ein Filterkondensator ist eine elektronische Komponente, die Spannungsspitzen oder Signalspitzen in elektronischen Schaltkreisen entfernt. Kondensatoren werden aufgrund ihrer Fähigkeit, elektrische Ladungen bei vorbestimmten Werten zu absorbieren und effektiv zu speichern, als Filtervorrichtungen verwendet. Diese Eigenschaft wird in einer Filterkondensatoranwendung zum Aufsaugen oder Puffern von Spannungswerten verwendet, die eingestellte Parameter überschreiten. Filterkondensatoren werden typischerweise über einer Last oder als Pfad zur Erde in Schaltkreisen angeordnet. Zu den verschiedenen Filterkondensatortypen gehören Elektrolyse, Keramik und Tantal.
Eine der vielen Hürden, die Entwickler elektronischer Schaltungen überwinden müssen, ist die Beseitigung von Spannungs- und Signalanomalien. Dies kann in Form von DC-Welligkeiten an den Stromversorgungsausgängen, Audiointerferenzen und durch Schalter verursachten Lichtbögen auftreten. Diese Anomalien können insbesondere in empfindlichen Schaltkreisen oder High-End-Audioanwendungen zu Chaos führen. Die Fähigkeit eines Kondensators, elektrische Ladungen mit bekannten Werten zu absorbieren und zu halten, macht ihn zu einer idealen Filterkomponente, um diese Spannungs- und Signalspitzen zu beseitigen.
Ein Filterkondensator wird normalerweise über einer Last platziert oder so angeschlossen, dass er einen kontrollierten Pfad zur Erde bietet. In dieser Konfiguration absorbiert der Kondensator effektiv alle Spannungen, die über seiner Nennspannung liegen. Die gespeicherte Energie wird entweder auf Masse gelegt oder an geeigneter Stelle wieder in den Stromkreis zurückgeführt. Der bekannte Betriebsbereich von Kondensatoren ermöglicht es Schaltungsentwicklern, den Filterkondensator genau an die Schaltungsanforderungen anzupassen.
Kondensatoren, die für die Gleichstromschienen- und Stromversorgungsfilterung verwendet werden, sind typischerweise polarisierte elektrolytische Typen. Dieser Kondensatortyp bietet hohe Kapazitätswerte in relativ kleinen Gehäusen und zu geringen Kosten. Filterkondensatoren, die bei Hochfrequenzfilteranwendungen (HF-Filteranwendungen) eingesetzt werden, beseitigen Signalstörungen in Signal- und Stromversorgungsleitungen von Radios und anderen Audiogeräten. Diese Kondensatoren sind in der Regel Keramikplatten oder Silberglimmer mit niedrigen Induktivitätswerten.
Filterkondensatoren vom Typ mit gewickelter Kunststofffolie, die für die Verwendung mit Netzstrom ausgelegt sind, werden üblicherweise als Schaltlichtbogenunterdrücker verwendet. Keramikscheibenkondensatoren werden bei Gleichstrommotoren mit niedriger Spannung verwendet, um die HF-Störungen zu filtern, die bei laufendem Motor auftreten. Computer verwenden viele Filterkondensatoren in ihrer Schaltung, wobei der Tantalkondensator der am häufigsten verwendete Typ ist. Hochleistungs-Crossover-Lautsprechersysteme verwenden nicht polarisierte Elektrolyt / Keramik-Kondensatorpaare, um Signalstörungen zu vermeiden. Tatsächlich verwenden nur wenige Schaltungen irgendwann keinen Filterkondensator und sie bleiben eine der billigsten, effizientesten und am weitesten verbreiteten Methoden zur Spannungsfilterung.