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Der Elektrolytkondensator

Ein Elektrolytkondensator, kurz ElKo genannt, ist ein häufig verwendetes, elektronisches Bauteil, das in einer Vielzahl von Schaltungen verwendet wird. Viele dieser Schaltungen wären ohne den Einsatz von Kondensatoren, besonders dieses Typs unmöglich.

Der Elektrolytkondensator ist ähnlich wie ein Plattenkondensator aufgebaut. Nur besteht hier die isolierende Schicht, das sogenannte Dielektrikum, aus einer chemischen Verbindung, die durch eine Oxidation an der Anode bei einer Elektrolyse erzeugt wird.

Bei dieser Form eines Kondensators besteht die Kathode aus elektrisch leitfähigem Material. Dieses Material ist meist eine Flüssigkeit oder ein Polymer. Die Anode des Kondensators besteht hingegen aus bestimmmten Metallen, wie beispielsweise Aluminium, Tantal oder Niob, die aufgrund der gebildeten Oxidationsschichten nicht mehr leitend sind. Diese Metalle werden auch zur Einteilung der Elektrolytkondensatoren in ihre Klassen verwendet.

Elektrolytkondensatoren bieten im Vergleich zu anderen Kondensatoren höhere Kapazitäten bei kleinerer Bauweise. Damit erschließen diese Typen von Kondensatoren vollkommen neue Anwendungsbereiche. Durch die zunehmende Miniaturisierung konnten so auch immer leistungsfähigere elektronische Komponenten geschaffen und eingesetzt werden.

Aufgrund der gepolten Komponenten eines Elektrolytkondensators dürfen diese nur mit Gleichspannung betrieben werden. Eine Wechselspannung könnte mit einer Umpolung verbunden sein. Eine Ausnahme bilden die im Audiobereich verwendeten bipolaren ElKos.

Der Elektrolytkondensator findet bei Blinkern Anwendung als Ladungsspeicher.

Der Elektrolytkondensator findet bei Blinkern Anwendung als Ladungsspeicher.

Auwwahl spezieller Anwendungsbereiche

  • in Wechselspannungsgleichrichtern zur Glättung und Pufferung von Spannungsspitzen
  • bei DC/DC-Wandlern zum Filtern von auftretender Wechselspannung
  • in der Gleichstromversorgung zum Puffern
  • bei der unterbrechungsfreien Stromversorgung als Zwischenspeicher
  • bei Blitzgeräten als Energiespeicher
  • bei Blinkern als Ladungsspeicher
  • als Startkondenstor bei Motoranlassern
  • in Frequenzeichen im HiFi-Bereich

Rest- und Leckstrom – Ein typisches Phänomenon

Der Elektrolytkondensator besitzt das Phänomen von sogenanntem Reststrom, früher auch unter der Bezeichnung Leckstrom bekannt.

Der Reststrom ist der Gleichstrom, der einen korrekt gepolten Kondensator dieses Typs bei Anlegen einer Spannung durchfließt. Es handelt sich beim Reststrom um einen unerwünschten Effekt nach Einschalten eines Gerätes (Anlage von Spannung).

Der Reststrom kann das Dielektrikum aufgrund von chemischen und mechanischen Veränderungen und aufgrund von Tunneleffekten durchwandern und ist abhängig von Spannung, Temperatur und Zeit.

Je länger eine Spannung in der korrekten Polung anliegt, desto eher ist die Wahrscheinlichkeit, dass durch regenerative Prozesse die schädlichen Vorgänge in einem Kondensator eigenständig kompensiert werden.