Verschil tussen oerwoud aan Condensatoren

Ik ben een beginnend elektronica hobbyist en waar ik nu niet echt wijs uit wordt is het verschil in de typen condensatoren die aangeboden worden.

Ik weet dat elco's polair zijn en dat je daar op moet letten, maar wat zijn nou de verschillen tussen: Ceramisch, Tantaal, Film, Mylar, Polyester

En kan je bijvoorbeeld toch een Elco gebruiken ook al staat er in de schakeling aangegeven dat het een niet polaire mag zijn bijvoorbeeld. Hoeveel speelruimte is er eigenlijk voor dit soort zaken.

En belangrijker nog, welk type condensator dien je te kiezen voor je schakelingen, polair wordt wel aangegeven in een schakeling, maar verder vind ik het lastig om uit te vogelen welk type nou geschikt is voor een schakeling.

Ik houdt mij bezig met het bouwen van modules voor een modulaire synthesizer overigens.

Ik hoop dat iemand mij wat meer duidelijkheid kan geven.

Daar kun je boeken over volschrijven, dus ik denk niet dat je een heel compleet beeld gaat krijgen hiervoor.
Concreet over je elco vraag: elcos hebben meestal een veel hogere capaciteit van andere niet-polaire C's. Dus in dat geval heb je weinig keus. Polair kan als de polariteit steeds hetzelfde is, als er dus geen wisselspanning op staat.
Verder hangt het ook erg af van de frequentie waarop het moet werken. Hoog-frequent kom je al snel op ceramisch uit.

"We cannot solve our problems with the same thinking we used when we created them" - Albert Einstein

Er is al veel over geschreven.

Voor audio is de condensator paragraaf in hoofdstuk 2 van "Small signal audio design" van Douglas Self imo een goede start.
Allicht is vervorming bij synthesizers (vaak) nog wat minder spannend, maar dan weet je wat de opties en afwegingen zijn. Als het SMD "moet" is dat een extra handycap.

Bipolaire elco's zijn speciaal en zeldzaam, je komt ze vooral tegen in luidsprekerfilters.

Hoeben

Special Member

Een synthesizer vraagt vaak om MKP (polypropyleen) condensatoren op kritische plaatsen maar MKT is op veel plaatsen ook goed genoeg.

Stel gewoon je vragen, waar je welke wil gebruiken. Er is geen standaard antwoord omdat er ook geen standaard condensator is. Er is geen beste, elke type heeft gewoon zijn eigen toepassingsgebied.

Als voorbeeld: Keramisch wordt vaak gebruikt bij hoogfrequent maar kan ruisen, kan microfonisch zijn, kan vervorming geven, de capaciteit kan sterk inzakken bij DC spanningen en ze verouderen. Alles hangt af van welk type en welke grootte. En dan heb ik het alleen nog maar over keramisch.

Ok bedankt voor jullie antwoorden.
Ik ben al iets wijzer geworden.

De Engelse Wikipedia pagina over condensators geeft een aardig overzicht van het gebruik van de diverse soorten, met voor en nadelen.

En ik vind net ook een alleraardigst filmpje op Youtube.

[Bericht gewijzigd door 6502 op 18 augustus 2019 15:24:12 (21%)]

een voorbeeldje.
Ik had een schakeling voor een VCO gekregen waar een 47nf condensator op moet. Deze heeft invloed op de frequentie stabiliteit van de VCO.

Nu werd er aangegeven dat ik een temperatuur stabiele, "goede condensator" hiervoor moet gebruiken. Maar ja, waar moet je dan op letten?

Ligt een beetje aan de frequentie, maar ik zou daar zonder meer een keramisch condensatortje gebruiken. Als het heel speciaal moet worden dan iets van zilver-mica.

Niet dat ik veel nieuws te vertellen heb, maar soms helpt het om hetzelfde in andere woorden te horen.

* elco's enkel toepassen waar je grote capaciteit wilt. Dat komt vooral neer op enerzijds afvlakken van voeding na gelijkrichting, en anderszijds ontkoppeling van sterke audiosignalen, bv. aan de uitgang van een niet-symmetrische versterker;
* elco's zijn zelden de ideale keuze, gebruik ze enkel waar het niet anders kan. Dat geldt in het bijzonder voor bipolaire elco's, die inderdaad bijna enkel voorkomen in passieve luidsprekerfilters; gebruik liever iets anders, als het effe kan;
* als je toch een elco gaat gebruiken, denk er dan aan dat die het bij hogere frekwenties niet zo goed doet, veelal; het kan dikwijls nuttig zijn, en nooit schadelijk, om er iets bipolairs parallel aan te hangen;
* tegenwoordig gaan elco's ook gebukt onder de kreet "ESR"; dat is relevant bij erg hoge frekwenties, bv. bij het afvlakken van schakelende voedingen. Daar wil je dan specifiek een "low-ESR"-type inzetten;
* tantaal zijn een bijzondere vorm van elco's, ze zijn kleiner, en doen het beter bij hoge frekwenties; maar ze hebben soms maar een kort leven. En de grondstoffen zijn ietwat omstreden, als je politiek correct wilt zijn dan mijd je deze. Zoekkreet = "coltan". Tantaalelco's zijn wel couranter te vinden in smd-bouwvorm.
* ooit waren er bipolaire C's speciaal voor het dempen van storingen op de voedingslijnen van digitale schakelingen; Siemens bv. maakte de blauwe Stibatit waarvan ik nog steeds een flinke voorraad heb. Hiervan gebruik je er een groot aantal, in kritische gevallen vlak op de ic-voet; zonder veel aandacht te geven aan de capaciteit; 47 of 100nF is nogal courant.
* voor hoogfrekwent wordt vaak keramisch gebruikt, maar daar heb ik weinig zicht op; de HF-guru's zullen wel aanvullen :)
* het is niet gemakkelijk (en dus niet goedkoop) om condensators te maken met nauwe waardetolerantie; elco's bv. ziet men wel met "+40/-10%". Voor een elco komt er dat meestal ook niet heel erg op aan, teveel capaciteit kan zelden kwaad. In hoogfrekwent ziet men vaak een trimcondensator parallel aan een vaste. Lastigste is audiofiltering, bv. crossover voor active 2- of 3-wegfilters; daar wil men echt wel nauwkeurige C-waardes. 1% of 2% is wel te vinden.

Mijn 0,02 € ...

hoe beter de vraag geschreven, zoveel te meer kans op goed antwoord

waar ik nu niet echt wijs uit wordt is het verschil in de typen condensatoren die aangeboden worden

De verschillende typen worden vaak onderscheiden door het soort dieelectricum dat in de de condensator gebruikt is. En elk dieelectricum heeft zijn eigenschappen en belangrijker beperkingen.

Een keramische condensator is meestal van een gebakken keramisch materiaal dat de isolatie tussen de twee geleidende vlakken vormt. Het toen kleine Duitse firma'tje Rohde & Schwarz is in de oorlog expert geworden in het maken van deze dingen. In Duitsland kon men in de oorlog geen mica krijgen door een handelsembargo van de geallieerden en dus werden er keramische of gebakken condensatoren gebruikt. Micacondensatoren werden destijds als de beste condensatoren voor in oscillatoren gezien en de keramische typen als een alternatief dat net zo goed was. De keramische modellen waren destijds een soort van buisjes waar aan binnenkant en de buitenkant een laagje metaal was opgedampte. Dat waren de twee geleidende platen.

Zoals gezegd bestaan er ook mica condensatoren. Nu een ouderwetse condensator met inderdaad mica als dieelectricum.

Polypropyleen, polyester en polystyreen zijn kunststoffen met een goede isolerende werking. Met deze kunststoffen is het mogelijk om goedkoop heel goede en stabiele condensatoren te maken. Ze zijn alleen wel erg kwetsbaar. Even te wild met de soldeerbout en ze zijn stuk.

Electrolytische condensatoren zoals tantaal- en aluminium-condensatoren maken gebruik van de oxide laag als dieelectricum. Die laag aluminium- of tantalium-oxide is enkele microns dik. En dat is zo dun dat je heel veel in een klein huisje kunt stoppen en daardoor met een fysiek betrekkelijk klein huis toch een grote capaciteit kunt halen. Helaas word de oxide laag opgebouwd en naderhand instant gehouden door de elektrische gelijkspanning die over de condensator heen staat. Pool je die spanning om dan zal de oxide laag afgebroken worden en verdwijnen. En met de oxide laag verdwijnt ook de capaciteit. Er kan dus prima een wisselspanning door die condensatoren als er daarnaast ook een gelijkspanning over die condensator staat en de topwaarde van de wisselspanning maar nooit hoger wordt als de gelijkspanning.

Bij papier condensatoren is het dieelectricum dus papier. En de die was van buiten buiten af beschermt met een teer. Dit waren ooit goede condensatoren met goede eigenschappen. Helaas wordt zo'n condensator (na 30 of 40 jaar ofzo) wel onbetrouwbaar. Het teer droogt uit en gaat barsten vertonen. Het papier is hygroscopisch en na verloop van tijd slaat het papier door en dan overlijdt de condensator.

Hopelijk verduidelijkt dit iets.

Op 18 augustus 2019 15:28:23 schreef LRstudios:
Ik had een schakeling voor een VCO gekregen waar een 47nf condensator op moet. Deze heeft invloed op de frequentie stabiliteit van de VCO.

Als het om stabiliteit gaat zou je naar NP0 type ceramische C's kunnen kijken. NP0 is een soort materiaal waarbij de temperatuurafhankelijkheid erg klein is. Nou ben ik niet zeker of die er ook zijn in 47n, kun je even checken bij Farnell of zo.

"We cannot solve our problems with the same thinking we used when we created them" - Albert Einstein

OK helder, dank allen voor de uitgebreide uitleg.

@flipflop, ik heb nu deze condensator genomen, is dat een beetje redelijk denk je?

https://elektronica-online.nl/product/condensator-47nf-100v-10022

Dat is een prima condensator. Maar niet keramisch zoals flipflop adviseerde. Hij ziet er uit als polyester of mylar. (in ieder geval wordt dus zo'n plastic film gebruikt om als isolator dienst te doen).

Die NP0 of C0G keramische zijn gewoon net 1 tikkie beter, maar voor een experimentje is deze niet verkeerd.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Tidak Ada

Golden Member

Bipolaire elco's zijn overigens wel te simuleren door twee elco's van de dubbele waarde anti-serie te schakelen. Maar dat is zeker niet ideaal (geldt ook voor echte bipolaire elco's).
Als de capaciteitswaarde het toelaat, hier met papier, polyester of teflon condensatoren werken.
Voor hf zijn er ook mica en glas condensatoren, aar duur, vooral de glas versie, de meest stabiele.

Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----------------------> TUBECOLLECTORSASSOCIATION@yahoogroups.com
Hubie

Special Member

Op 18 augustus 2019 15:28:23 schreef LRstudios:
een voorbeeldje.
Ik had een schakeling voor een VCO gekregen waar een 47nf condensator op moet. Deze heeft invloed op de frequentie stabiliteit van de VCO.

Nu werd er aangegeven dat ik een temperatuur stabiele, "goede condensator" hiervoor moet gebruiken. Maar ja, waar moet je dan op letten?

Styroflex 1% hiervoor nemen toepassen is mijn advies.

Btw,de uitleg van Wiki over condensatoren en waar toe te passen is goed en compleet.

https://en.wikipedia.org/wiki/Capacitor

Sint en Piet zijn gelukkig weer afgetaaid naar Spanje. Heerlijk,10 maanden geen gezeik meer over Piet,groen zwart of oranje.
Tidak Ada

Golden Member

@Hubie en TS,
Ik herinner me dat een parallelle en/of seriële combinatie van styroflex en polyester(?) condensatoren een nóg betere tempco kan geven. Helaas weet ik niet
precies meer hoe.
Het komt er iig op neer dat styroflex een negatieve tempco heeft en de ander een positieve. Vermits goed gedimensioneerd, geeft dat een tempco, die bijna nul wordt.

Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----------------------> TUBECOLLECTORSASSOCIATION@yahoogroups.com
fatbeard

Honourable Member

Om nog iets toe te voegen aan de algemene condensator-chaos: keramische condensatoren hebben ook een spanningsafhankelijkheid (zowel voor DC als voor AC) en zijn vaak microfonisch.
De genoemde NP0 (ook bekend als C0G) hebben daar de minste last van.

Welke condensator op welke plek het beste is kan niet in een paar zinnen worden uitgelegd, daarvoor moet je eigenlijk voor elke toe te passen condensator een nieuwe keuze maken op basis van de datasheet. Op den duur kun je op basis van de gevraagde eigenschappen al een keuze maken, maar als het echt kritisch is zul je tòch de datasheets erbij moeten halen...

Een goed begin is geen excuus voor half werk; goed gereedschap trouwens ook niet. Niets is ooit onmogelijk voor hen die het niet hoeven te doen.
Hoeben

Special Member

Op 18 augustus 2019 15:28:23 schreef LRstudios:
een voorbeeldje.
Ik had een schakeling voor een VCO gekregen waar een 47nf condensator op moet. Deze heeft invloed op de frequentie stabiliteit van de VCO.

Nu werd er aangegeven dat ik een temperatuur stabiele, "goede condensator" hiervoor moet gebruiken. Maar ja, waar moet je dan op letten?

Voor welk frequentiebereik? Is het iets hoogfrequents met deler of zweving maar laagfrequent mee wordt gemaakt? Of gewoon een oscillator in het audiobereik?

Hubie

Special Member

Op 18 augustus 2019 22:35:25 schreef Tidak Ada:
@Hubie en TS,
Ik herinner me dat een parallelle en/of seriële combinatie van styroflex en polyester(?) condensatoren een nóg betere tempco kan geven. Helaas weet ik niet
precies meer hoe.
Het komt er iig op neer dat styroflex een negatieve tempco heeft en de ander een positieve. Vermits goed gedimensioneerd, geeft dat een tempco, die bijna nul wordt.

Klopt Tidak Ada,
Ik kan het nu paraat ff niet ophoesten maar in een RSGB Handbook staat die truc uitgebreid beschreven om een VFO te temmen.

Sint en Piet zijn gelukkig weer afgetaaid naar Spanje. Heerlijk,10 maanden geen gezeik meer over Piet,groen zwart of oranje.

@Hoeben
Het is een VCO in audiobereik.

Heeft die afstelmogelijkheden? Zo ja, dan heb je geen lage toleranties nodig, wat behoorlijk kan schelen, want dat kost veel. Temperatuursonafhankelijkheid is dan wel relevant, en een C0G/NP0 keramische condensator is dan geschikt. Voor een 47nF exemplaar is dat echter geen alledaags diëlectrum, dan krijg je vaker X7R, X5R of Y5V en Z5U (ren hard weg als je deze diëlectra tegenkomt). Deze zijn een beetje tot zeer gevoelig voor temperatuur, en (zoals fatbeard zegt) spanningsafhankelijk (=niet lineair) en microfonisch.

Goede condensatoren op zo een plek waren voorheen polystyreen, al neigen die dan al flink van formaat te zijn of polycarbonaat, beide worden echter nog nauwelijks gemaakt, maar zijn als NOS (new old stock) nog wel te krijgen (zoals hier). Een modern diëlectricum dat nog wel te gebruiken is voor deze capaciteit, is polyphenyleensulfide (PPS). Als het heel nauw luistert kan je natuurlijk nog gespecialiseerdere exemplaren kopen, maar het lijkt me makkelijker te zorgen dat je VCO niet op de kachel staat als je hem gebruikt. ;-)

Een tweetal interessante links:
- The're JUST capacitors van James Lewis; dit is een YouTube filmpje van een presentatie over verschillende typen condensatoren waar ook relevante technische informatie wordt gegeven;
- Wikipedia pagina van Film Capacitors (en); in dit artikel komen een groot aantal diëlectra ter sprake die een goede toevoeging kunnen zijn aan het artikel over condensatoren.

Op 18 augustus 2019 14:12:52 schreef LRstudios:
En belangrijker nog, welk type condensator dien je te kiezen voor je schakelingen...

Waar moet je condensator aan voldoen?

2 makkelijke
- spanning
- capaciteit

maar ook:
- levensduur
- prijs
- ESR
- Temperatuur
- Afmetingen

Dan zijn er nog vervelende addertjes
- Capaciteit kan worden beïnvloed door de spanning.
- Tantaal kan weer niet tegen te grote inrush stromen.

Dit is ongetwijfeld nog niet alles waar je op moet letten, echter is de vraag wat belangrijk is in jou toepassing.

uiteindelijk geeft, alle goede bedoelingen ten spijt, de overvloed aan info in dit topic, nog wat extra bos... :-)

aangezien het audio is met een vrij kleine waarde is een foliecondensator aangewezen, MKT of MKP, maakt niet veel uit..wat je bij de hand hebt...

temperatuurscompensatie is een ander ding... je moet eerst de schakeling bouwen en dan pas je kan je oordelen of er TC nodig is, welke richting en of je dat al dan jiet via de keuze van de condensator oplost. voor een fabrikant die duizenden exemplaren maakt, geen probleem, voor een hobbyist des te meer, dus vooral niet van wakker liggen. Eerst bouwen en dan vaststellen.

Hoeben

Special Member

Ik zou ook voor MKP of MKT gaan.

Heb je een specificatie voor het temperatuurgedrag? "goed" staat niet in de datasheet, wel een getal.

Als je kan kiezen tussen MKP en MKT (en dat kan), ga dan voor MKP (of polypropyleen). Op Wikipedia staat een interessant grafiekje om te tonen waarom (temperatuursafhankelijkheid is hier de leidende factor lijkt me):

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b0/Folko-Kurven-Cap-3.png

Je ziet dat PPS ook kan, maar die zijn voor de losse sterveling wat lastiger te krijgen. De grote distibuteurs hebben ze wel echter.