Koliki je vijek trajanja i pouzdanost kondenzatora?

Kondenzatori su bitan element mnogih dizajna kola, ali mogu biti i skupi dio sistema. Zbog toga je pri kupovini komponenti za elektronički uređaj važno znati kakav je vijek trajanja i pouzdanost različitih tipova kondenzatora.

Kondenzator je uređaj koji pohranjuje električni naboj, koji se sastoji od vodiča razdvojenih izolacijskim materijalom koji se naziva 'dielektrik'. To može biti zrak, papir, plastika, liskun ili keramika. Dielektrik ima niz svojstava koja su važna u dizajnu kondenzatora, a ta svojstva utiču na to koliki kapacitet kondenzator može postići.

Najčešći tip kondenzatora je aluminijski elektrolitički kondenzator, koji je konstruiran od dvije provodljive aluminijske folije, od kojih jedna ima izolacijski sloj oksida i odstojnik natopljen provodljivim tekućim elektrolitom. Ovo je smotano, stavljeno u cilindrično kućište i opremljeno sa dva priključna klina, odnosno nožicama.

Ove kapice su polarizovane, što znači da svi istosmjerni naponi koji se primjenjuju na njih moraju biti orijentirani u skladu s pozitivnim ili negativnim oznakama na njihovom tijelu. Oni su jeftini za proizvodnju i, za razliku od većine drugih tipova kondenzatora, fizički su mali za količinu kapaciteta koju pružaju.

Njihov vijek trajanja je obično 15 godina ili više, a nakon toga se obično mogu ponovo koristiti dugo vremena. Često će izgubiti dio svog nazivnog kapaciteta zbog isparavanja elektrolita, ali će i dalje biti upotrebljivi.

U audio krugovima, kondenzatori se najčešće koriste za tri funkcije: spajanje jednosmjernog napona sa izlaza jednog elementa kola na drugi; odvajanje i skladištenje šina za napajanje; i frekvencijsko selektivni krugovi kao što su filteri i ekvilajzeri. U ovim aplikacijama deluju kao veoma efikasan 'blokator' toka jednosmerne struje, smanjujući efekat smetnji koje mogu poremetiti kvalitet audio signala unoseći veliku količinu šuma u sistem.

Oni također djeluju kao 'filter' tako što smanjuju učinak niskofrekventnih signala i, ponekad, poboljšavaju odziv viših frekvencija kako bi pojačalo lakše reproduciralo ove signale. Koriste se u raznim krugovima i mogu se naći u mnogim vrstama uređaja, od cijevnih radija do kompjutera i audio opreme.

Vijek trajanja kondenzatora ovisi o nekoliko faktora, uključujući materijal od kojeg je napravljen, njegovu primjenu i temperaturu okoline na kojoj se skladišti ili radi. Na to također utječe lokalno grijanje, obrnuti polaritet DC i strujni udari, te primjena talasnih struja u kolu.

Uopšteno govoreći, elektrolitski kondenzatori su podložniji degradaciji od neelektrolitičkih, a njihov ESR (interni ekvivalentni serijski otpor) ima tendenciju povećanja kako stare. To je zato što su izolatori na elektrolitima tanji i imaju veće površine od svojih neelektrolitičkih parnjaka, što ih čini sklonijim struji curenja.

Međutim, dobro dizajnirano napajanje može produžiti vijek trajanja elektrolitskih kapica sprječavajući nakupljanje topline na njima. Ovdje je dobra ideja koristiti izvor napajanja koji ima ugrađene zaštitne karakteristike kako bi se spriječio termički bijeg i zamijeniti sve elektrolite koji su došli do kraja svog radnog vijeka kada to postane neophodno.