Kunststoffolienkondensatoren
Als Dielektrikum wird bei Kunststoffolienkondensatoren dem Namen entsprechend eine Kunststoffolie verwendet. Kunststoffe besitzen eine erheblich größere Durchschlagfestigkeit als Papier, so daß bei gleicher Nennspannung infolge der dünneren Folie eine deutlich kleinere Bauform möglich ist. Da zudem Kunststoffolie ganz erheblich druckstabiler als Papier ist, ist die Kapazität unabhängig von der angelegten Spannung. Bei Kunststoffolienkondensatoren werden sowohl durch eine Kunststoffolie voneinander isolierte Metallfolien (Film-/Folienaufbau) als auch metallisierte Kunststoffolien (MK-Aufbau, MK = Metallisierter Kunststoff) verwendet. Die aufgedampfte Metallisierung ist mit nur einigen zig Nanometer Dicke viel dünner als eine Metallfolie, die einige Mikrometer dick ist (Nanometer = Milliardstel Meter, Mikrometer = Millionstel Meter). MK-Kondensatoren sind daher nochmals kleiner als Kondensatoren mit Film-/Folienaufbau. Ihr einziger Nachteil ist, daß die dünne Metallschicht eine geringere Stromtragfähigkeit besitzt als vergleichsweise dicke Folien. Für Impulsanwendungen, bei denen oft kurzzeitig Ströme von etlichen hundert Ampere oder noch mehr fließen, verwendet man vorzugsweise Kondensatoren mit Film-/Folienaufbau. MK-Kondensatoren haben hingegen den Vorteil, selbstheilend zu sein.
Es gibt zahlreiche verschiedene Kunststoffarten, die als Dielektrikum Verwendung finden, wobei jeder Kunststoff materialabhängige Vor- und Nachteile besitzt. In den allermeisten Fällen ist ein simpler Wald-und-Wiesen-MK-Kondensator mehr als ausreichend. Wo ganz spezielle Anforderungen bestehen (z.B. Hochspannungstechnik oder Meßtechnik), bietet jedoch die große Vielfalt an Kunststoffen die Möglichkeit, den für die jeweilige Anwendung besten Kondensator zu verwenden. Unterschiede gibt es beispielsweise bei der Temperaturabhängigkeit und dem Langzeitverhalten (beide wirken sich auf die Kapazitätstoleranz aus), bei der Durchschlagfestigkeit, der Höhe der Permittivitätszahl, des Isolationswiderstands und den dielektrischen Verlusten.
Gängige Kondensatoren werden aus den nachfolgenden Kunststoffen hergestellt, die mit Vor- und Nachteilen aufgelistet sind:
Dielektrikum Kürzel Aufbau Eigenschaften
Polyester (Polyethylenterephthalat) MKT MK verlustarm, hoher Isolationswiderstand, großer Temperaturbereich, selbstheilend
Polyester (Polyethylenterephthalat) KT Film-/Folie verlustarm, hoher Isolationswiderstand, großer Temperaturbereich, hohe Impulsbelastbarkeit
Polypropylen MKP MK verlustarm, geringe Temperaturabhängigkeit, geringe Frequenzabhängigkeit, geringe dielektrische Absorption, sehr hoher Isolationswiderstand, großer Temperaturbereich, selbstheilend
Polypropylen KP Film-/Folie verlustarm, geringe Temperaturabhängigkeit, geringe Frequenzabhängigkeit, geringe dielektrische Absorption, sehr hoher Isolationswiderstand, großer Temperaturbereich, hohe Impulsbelastbarkeit
Polystyrol KS (Styroflex) Film-/Folie sehr verlustarm, extrem geringe Temperaturabhängigkeit, geringe Frequenzabhängigkeit, sehr hoher Isolationswiderstand, mittlerer Temperaturbereich
Polycarbonat MKC MK sehr geringe Temperaturabhängigkeit, geringe dielektrische Absorption, sehr hoher Isolationswiderstand, selbstheilend
Polycarbonat FKC Film-/Folie sehr geringe Temperaturabhängigkeit, geringe dielektrische Absorption, sehr hoher Isolationswiderstand, hohe Impulsbelastbarkeit
Kunststoffolienkondensatoren werden in einem sehr breiten Kapazitätsbereich hergestellt, sind aufgrund ihrer sehr guten Eigenschaften für die meistens Anwendungen bestens geeignet und zudem relativ preiswert. Es ist deshalb kein Wunder, daß sie die meistverwendete Kondensatorbauform sind.
