Bipolare/Ungepolte Elektrolytkondensatoren

Bipolare Elektrolytkondensatoren werden in Tonfrequenz-Anwendungen (für Frequenzweichen), in normalen elektronischen Schaltungen und als Koppelkondensator in Verstärkerschaltungen verwendet, in denen die Polarität nicht eindeutig ist. Hier kommt es auf eine hohe Kapazität und kleine Bauform an, weniger auf die Belastbarkeit. Man möchte auch einen möglichst kleinen Wechselstromwiderstand (Blindwiderstand) haben.

Einerseits haben Elektrolytkondensatoren eine hohe Kapazität. Andererseits sind sie gepolt und scheiden für Wechselstrom-Anwendungen aus. Folienkondensatoren mit entsprechend hoher Kapazität scheiden wegen der enormen Baugröße ebenfalls aus. Alternativ werden bipolare (ungepolte) Elektrolytkondensatoren verwendet. Sie haben eine hohe Kapazität und eine kleine Bauform.

Innerer Aufbau bei bipolaren Elektrolytkondensatoren

Vom Prinzip her ist der bipolare Elektrolytkondensator dem Aluminium-Elektrolytkondensator ähnlich. Es gibt bipolare Elektrolytkondensatoren sowohl mit glatter, als auch mit aufgerauhter Oberfläche. Danach folgt das flüssige und säurehaltige Elektrolyt. Als Außenbelag wird eine weitere Aluminiumfolie mit einer Oxidschicht verwendet. Im Prinzip sind jetzt zwei Kondensatoren in Reihe geschaltet.

Ersatzschaltung des bipolaren Transistors

Die Kapazität des ersten Kondensators wird aus der inneren Aluminiumfolie (Kathode) und dem Elektrolyten gebildet. Die Oxidschicht auf der Aluminiumfolie ist das Dielektrikum. Der zweite Kondensator wird aus dem Elektrolyten und der äußeren Aluminiumfolie (Anode) gebildet. Auch hier ist die Oxidschicht auf der Aluminiumfolie das Dielektrikum. Die äußere Aluminiumfolie wird also nicht nur zur Kontaktierung verwendet, sondern ist ein eigenständiger Kondensatorbelag.
Formel zur Berechnung der Gesamtkapazität
Der Widerstand RE, der durch den Elektrolyten verursacht wird, kann bei folgender Berechnung vernachlässigt werden. Wer die Reihenschaltung von zwei Kondensatoren kennt, weiß dass sich daraus keine Kapazitätsvergrößerung, sondern eine Kapazitätsverkleinerung ergibt.
Wann man davon ausgeht, das die innere Kapazität mit der äußeren Kapazität gleich groß ist, dann ist die Gesamtkapazität nur halb so groß, wie Ca und Ci. Das bedeutet, dass ein bipolarer Elektrolytkondensator bei gleicher Größe nur die halbe Kapazität hat.

Kondensator im Gleichstromkreis

Legt man an einen Kondensator eine Spannung an, dann lädt er sich auf. Die Ladung bis zur höchsten Spannung und auch die Entladung auf 0 Volt läuft nach einer Exponentialfunktion ab. Das heißt, beide Vorgänge sind zeitabhängig, wodurch sich zeitabhängige Funktionen in einer elektronischen Schaltung realisieren lassen.

Kondensatoren in Schaltungen und Anwendungen

Kennzeichnung von Kondensatoren

Im besten Fall ist ein Kondensator einfach mit der Kapazität, der maximalen Spannung und auch der Toleranz beschriftet. Aufgrund der kleinen Bauformen ist oft wenig Platz. Zu allem Überfluss gibt es verschiedene Verfahren und Systeme, um Kondensatoren zu kennzeichnen und zu beschriften.

Übersicht: Elektrolytkondensatoren

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