Kapasitans, bir kondansatörün elektrik yükü depolama kapasitesini gösterir ve Farad (F) birimiyle ölçülür. Ancak 1 Farad büyük bir değer olduğu için genellikle daha küçük birimler kullanılır:
Mikrofarad (\u00b5F) = 10⁻⁶ F
Nanofarad (nF) = 10⁻⁹ F
Pikofarad (pF) = 10⁻¹² F
Bir kondansatörün kapasitans değeri, plakaların yüzey alanına ve arasındaki mesafeye bağlıdır. Formül ile ifade edersek:
Burada:
C: Kapasitans (Farad)
ε₀: Vakumun elektriksel geçirgenlik sabiti
εr: Kullanılan dielektrik malzemenin geçirgenlik katsayısı
A: Plakaların yüzey alanı
d: Plakalar arası mesafe
Plaka alanı arttıkça kapasitans da artar, ancak plakalar arası mesafe arttıkça kapasitans azalır.
Kondansatörler belirli bir maksimum voltaj değeri ile sınırlandırılmıştır. Bu, "çalışma voltajı" veya "nominal voltaj" olarak adlandırılır ve genellikle V (volt) cinsinden belirtilir.
10V, 25V, 50V, 100V, 400V gibi değerler yaygındır.
Kondansatörün voltajı aşılırsa, dielektrik malzeme delinerek kondansatör bozulabilir.
Güvenli bir tasarım için devrede uygulanacak maksimum voltajın en az 1.5 katı voltaj değere sahip bir kondansatör seçilmesi önerilir.
Gerçek kapasitans değeri, kondansatör üzerinde yazan nominal değerden biraz farklı olabilir. Bu fark tolerans olarak adlandırılır ve genellikle ±%5, ±%10 veya ±%20 gibi değerlerle belirtilir.
Hassas devrelerde düşük toleranslı (örn: ±%1 veya ±%2) kapasitörler tercih edilir.
Genel elektronik devrelerde ±%10 veya ±%20 tolerans yeterli olabilir.
Kondansatörler ideal olarak sadece kapasitif bileşen içermelidir, ancak gerçekte ESR (Equivalent Series Resistance - Eşdeğer Seri Direnç) adı verilen bir iç dirençleri vardır.
Düşük ESR'li kapasitörler, yüksek frekanslı uygulamalarda daha iyi performans gösterir.
Yüksek ESR, güç kaybı ve ısınma gibi olumsuz etkilere neden olabilir.
SMPS, LED sürücüler ve CPU VRM gibi uygulamalarda düşük ESR'li kapasitörler tercih edilir.
Bir kondansatörün kapasitans değeri sıcaklığa bağlı olarak değişebilir. Bu değişim, sıcaklık katsayısı ile ifade edilir.
Seramik kapasitörlerde X7R, Y5V, C0G gibi sınıflandırmalar kullanılır.
Hassas uygulamalarda C0G veya NP0 kapasitörler tercih edilir, çünkü sıcaklık değişiminden minimum etkilenirler.
Kondansatörün değerlerini etkileyen ana faktörleri şu şekilde özetleyebiliriz:
Malzeme Türü: Seramik, tantal, elektrolitik gibi farklı malzemeler farklı kapasitans ve dayanıklılık sunar.
Plaka Alanı ve Kalınlığı: Daha büyük plaka alanı daha yüksek kapasitans anlamına gelir.
Dielektrik Malzeme: Dielektrik sabiti yüksek olan malzemeler daha yüksek kapasitans sağlar.
Sıcaklık ve Frekans Değişimi: Yüksek frekanslarda bazı kapasitörler daha iyi performans gösterir.
Kondansatör seçerken kapasitans, çalışma voltajı, tolerans, ESR ve sıcaklık katsayısı gibi faktörleri dikkate almak gerekir. Bu faktörler, kullanılacak devreye göre en uygun kondansatörü belirlemede önemlidir. Doğru seçim yaparak, daha stabil ve verimli elektronik devreler tasarlayabilirsiniz.
.png)
