Pertimbangan Praktis untuk Memilih dan Menggunakan Kapasitor

Kapasitor, seperti setiap komponen elektronik, memiliki batas operasional yang harus dipatuhi untuk memastikan keandalan dan kinerja sirkuit.

Tegangan Kerja Kapasitor

Tegangan kerja: Kapasitor esensialmente dua konduktor yang dipisahkan oleh dielektrik. Melebihi tegangan patah dielektrik menyebabkan kortir internal dan kerusakan yang tidak dapat diperbaiki. Selalu pilih kapasitor dengan tegangan kerja setidaknya 20 % lebih tinggi dari tegangan maksimum yang akan ditemuinya dalam sirkuit.

Polaritas Kapasitor

Polaritas: Beberapa kapasitor, khususnya jenis elektrolit, dibuat dengan lapisan isolasi tipis yang diendapkan pada satu elektrode selama manufaktur. Konstruksi ini membuatnya sensitif terhadap polaritas tegangan; membalik polaritas merusak dielektrik dan merusak perangkat. Kapasitor elektrolit ditandai dengan jelas dengan panah polaritas atau tanda plus. Jenis non-polar—keramik, film, mylar, udara—tidak memiliki tanda tersebut dan dapat dihubungkan ke arah mana pun.

Sirkuit Ekuivalen Kapasitor

Sirkuit ekuivalen: Kapasitor nyata menunjukkan hambatan seri terbatas (ESR) dan hambatan paralel kebocoran (R_L). Elemen parasit ini mempengaruhi penanganan riak, dispersi panas, dan respons frekuensi. Teknik manufaktur modern memungkinkan nilai ESR dalam rentang submiliohm dan hambatan kebocoran yang melebihi 10¹² Ω, menjadikan kapasitor hampir ideal untuk sebagian besar aplikasi.

Ukuran Fisik Kapasitor

Meminimalkan footprint komponen adalah tujuan kunci dalam elektronika modern. Namun, ukuran dibatasi oleh trade-off antara tegangan kerja dan kapasitansi. Untuk meningkatkan rating tegangan, ketebalan dielektrik harus bertambah, yang mengurangi kapasitansi kecuali luas plat diperluas—menambah ukuran. Akibatnya, dua kapasitor dengan ukuran identik dapat memiliki kapasitansi dan rating tegangan yang sangat berbeda tergantung pada pilihan dielektrik.

Misalnya, kapasitor 2 µF dengan rating 2000 V menempati paket yang relatif besar. Jika dielektrik dihaluskan, kapasitansinya dapat naik hingga seratus kali lipat, tetapi rating tegangannya akan turun tajam. Di sisi lain, kapasitor elektrolit dengan ukuran sebanding dapat menyediakan 20 000 µF pada hanya 35 V berkelanjutan (45 V intermiten) karena dielektriknya yang sangat tipis.

Di bawah ini adalah sampel representatif dari berbagai jenis kapasitor, semuanya lebih kecil dari contoh di atas:

Kapasitor elektrolit dan tantalum terpolar dan memiliki tanda polaritas yang jelas. Unit elektrolit menunjukkan panah kabel negatif; beberapa kapasitor terpolar menunjukkan terminal positif. Jenis non-polar—keramik, film, mylar, udara—tidak memiliki indikator polaritas.

Kapasitor ada di mana-mana pada papan sirkuit cetak. Pada papan di bawah, setiap komponen yang diberi label “C” adalah kapasitor:

Papan ini memiliki kapasitor elektrolit standar (C₃₀, C₃₆) dan kapasitor tantalum (C₁₄, C₁₉, C₂₄, C₂₂), yang menawarkan kapasitansi tinggi dalam bentuk kompak.

Kapasitor permukaan pemasang yang lebih kecil muncul pada papan di bawah, menggambarkan pergeseran terhadap desain permukaan pemasang yang padat:

Semua perangkat permukaan pemasang, termasuk kapasitor dan resistor ini, dipilih untuk menghemat lahan papan.

LEMBAR KERJA TERKAIT:

• Lembar Kerja Kapasitor