Folienkondensatoren / Wickelkondensatoren

Folienkondensatoren/Wickelkondensatoren Wegen des Materials werden diese Kondensatoren Folienkondensatoren oder wegen der Bauform Wickelkondensatoren genannt. Bei der Erforschung einer idealen Kondensatorfolie suchte man nach extrem dünnen reißfesten, temperaturstabilen und leicht zu verarbeitenden Folien. Bei einigen dieser Typen besteht sogar die Möglichkeit zur Selbstheilung nach einem Durchschlag.

Um eine hohe Kapazität zu erreichen, wird zwischen zwei Metallfolien (meist Aluminium) ein Dielektrikum gewickelt (FK/FP-Typen) oder aufgedampft (MK/MP-Typen). Man unterscheidet zwischen Papier- und Kunststoff-Dielektrikum. Papier hat viele ungünstige Eigenschaften, wie hohe Feuchtigkeitsaufnahme und mechanische Schrumpfung. Kunststoffe können bei gleicher Kapazität und gleicher Spannungsfestigkeit kleiner gebaut werden.
Der Wickel wird mit Anschlüssen versehen und in einen Becher aus Kunststoff, Keramik, Hartpapier oder Metall eingesetzt und vergossen. Damit keine Feuchtigkeit in den Becher gelangt, wird er luftdicht verschlossen.

Folienkondensatoren sind ungepolt. Allerdings haben sie aufgrund ihrer Wickel-Bauform einen Außen- und einen Innenbelag. Der Außenbelag ist auf dem Gehäuse durch einen Strich oder Balken gekennzeichnet. Er darf nicht mit der Markierung von gepolten Elektrolytkondensatoren verwechselt werden. Statt des Balkens wird auch ein längerer Anschluss oder Abstand gekennzeichnet.
Folienkondensatoren eignen sich zur Funkentstörung oder an Netzspannungen, wo besondere Bedingungen für Kondensatoren gelten (VDE 0565).

Metall-Papier-Kondensator (MP-Kondensator)

Bei MP-Kondensatoren werden die Metallbeläge auf das Papier (Dielektrikum) aufgedampft. Die Dicke der Metallschicht beträgt etwa 0,05 m. Die Dicke der Metallbeläge hat keinen Einfluss auf die Kapazität. Die erforderliche Dicke des Papiers hängt von der Nennspannung ab.
Kommt es bei einem MP-Kondensator zu einem Durchschlag durch eine zu hohe Spannung, so entsteht am Durchschlagspunkt eine große Stromdichte. Die dünne Metallschicht verdampft an dieser Stelle. Das Dielektrikum wird dabei nicht beschädigt.
Der Ausheilvorgang dauert etwa 10 s bis 50 s und macht sich in elektronischen Schaltung als Störimpuls bemerkbar.
Nach 1000 Ausheilvorgängen sinkt die Kapazität eines MP-Kondensators um etwa 1%.

Metall-Kunststoff-Kondensator (MK-Kondensator)

Bei Metall-Kunststoff-Kondensatoren werden die Metallbeläge auf die Kunststofffolie aufgedampft. Die Dicke der Metallschicht beträgt etwa 0,02 m bis 0,05 m. Die Folie wird zu Rund- oder zu Flachwickeln gerollt. Manchmal werden die Folienstücke auch aufeinander geschichtet.
Eine Selbstheilung wie bei Metall-Papier-Kondensatoren ist ebenfalls möglich.

Kennzeichnung für MK-Kondensatoren nach DIN 41379

Mit geringen Unterschieden halten sich nahezu alle Hersteller an dieses Bezeichnungssystem, das in weiten Teilen der DIN 41379 entspricht.

Ursprüngliche Fassung aus Jogis Röhrenforum, Autor: Kurt Schenk

Typ Dielektrikum Belag Vorteile Nachteile Anwendungen
MKT
MKH
Polyester Aluminium (aufgedampft) hoher Verlustfaktor, großer ESR, wenig feuchtigkeitsabhängig, lösungsmittelstabil, hoher Isolationswiderstand, hohe Durchschlagsfestigkeit, kleine Abmessungen stark temperatur- und frequenzabhängig Hostaphan, Mylar, Termphane (Markennamen), allgemeine Anwendungen, Betrieb bis 100°C
MKC
MKM
Polycarbonat Aluminium (aufgedampft) relativ großer Verlustfaktor, mittlerer ESR, geringer Temperatureinfluss, kleine Abmessungen, langzeitstabil nicht für hohe Frequenzen geeignet Makrofal (Markenname), für NF geeignet, Einsatz in Kfz-Elektronik, Betrieb bis 100 °C
MKU
MKL
Zelluloseazetat beidseitig lackbeschichtete Metallfolie, Lack metallisiert mittlerer Verlustfaktor, selbstheilend, besonders hohe Überlastbarkeit, kleine Abmessungen nicht für Stoßentlade-Schaltungen geeignet -
MKS
MKY
Polystyrol Aluminium (aufgedampft) oder Zinnfolie geringer Platzverbrauch und Toleranz, sehr kleiner tan δ, hohe Güte, selbstheilend temperaturempfindlich ab 70 °C Styroflex oder Trolitul (Markennamen), HF-Schwingkreise
MKP Polypropylen Aluminium (aufgedampft) oder Zinnfolie kleiner tan δ, kleiner ESR, selbstheilend, feuchtebeständig, langzeitstabil, hohe Impuls-, Spannungs- und Stromfestigkeit, verkraftet hohe Spannungsspitzen temperaturempfindlich ab 85 °C Einsatz als Boosterkondensator

Anwendung des Wickelkondensators

Der Wickel- oder auch Rollkondensator hat die größte parasitäre Induktivität L. Das hat zur Folge, dass L und C eine relativ niedrige Reihen-Resonanzfrequenz erzeugen. Und das bedeutet, unterhalb dieser Resonanzfrequenz wirkt das Bauteil vorwiegend als Kapazität und oberhalb als parasitäre Induktivität. Die Induktivität kommt durch die Wicklung zustande.
Zusätzlich ist der parasitäre Reihenwiderstand zu berücksichtigen, der z. B. durch die Anschlussdrähte und zu einem Teil aus den Wickelfolien besteht.
Bei Wickelkondensatoren gilt es zu beachten, dass bei hohen Freuenzen nicht mehr garantiert werden kann, dass die Impedanz niedrig genug ist. Ab einem bestimmten Frequenzbereich "funktioniert" der Wickelkondensator nicht mehr.

Je nach Typ eignet sich ein Wickelkondensator als:

  • Glättungskondensator
  • Hochspannungskondensator
  • Stoß- und Stützkondensator

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