Ist die Kennzeichnung von Kondensatoren immer so klar, wie man sich das als Elektroniker wünscht? Bestimmt nicht.
Kommt Ihnen das hier bekannt vor?
Hat der Kondensator nun 2,2 Nanofarad oder 22? Und was bedeutet eigentlich 104K?
Haben Sie schon einmal in einer Schublade voller Elektronikbauteile gekramt und hatten plötzlich einen Kondensator in der Hand, dessen winzige Beschriftung eher wie ein Rätsel wirkte?
Da lesen Sie kleine Zahlen, kryptische Codes wie die eben genannten Beispiele und manchmal ein Plus- oder Minuszeichen. Gerade für Elektronikeinsteiger, die noch nicht so viele Erfahrungen mit den Bauteilebeschriftungen haben, kann das schnell zur Herausforderung werden.
Aber Kondensatoren gehören zu den wichtigsten Bauteilen in der Elektronik. Und sie sind oft Ursache für Defekte, gerade bei älteren elektronischen Geräten.
Und dann muss Ersatz her. Jetzt geht es darum, die defekten Bauteile zu identifizieren und deren Daten wie Kapazität oder Spannung herauszufinden.
Schluss mit dem Wirrwarr bei der Beschriftung von Kondensatoren
In diesem Beitrag geht es um Kondensator-Beschriftungen und wie Sie diese richtig entziffern, um geeignete Ersatzteile für defekte Kondensatoren zu finden.
Sie erfahren, wie Sie die wichtigsten Informationen wie Kapazität, Spannung, Toleranz und Polarität schnell erkennen können. Dabei werden Sie sehen, dass Sie dafür keine Kenntnisse in der Dechiffrierung oder Dekodierung brauchen – nur ein wenig Wissen und den richtigen Blick.
Dieser Beitrag soll Ihnen die Kennzeichnung von Kondensatoren verständlich machen. Wir beginnen mit den Grundlagen, wie Kondensatoren gekennzeichnet werden. Anschließend entschlüsseln wir die einzelnen Angaben, die Sie auf den Bauteilen finden, und zeigen Ihnen, wie Sie Zahlen- und Buchstabencodes, Farbcodes und weitere Symbole sicher interpretieren können.
Von der Kapazität bis zur Spannung, von der Toleranz bis zur Polarität – am Ende des Beitrags werden Sie jede Zahl und jeden Buchstaben auf einem Kondensator lesen und verstehen können.
Grundlagen zu Kondensatoren und ihrer Kennzeichnung
Was ist ein Kondensator und wozu dient er?
Kondensatoren speichern elektrische Energie, ähnlich wie eine kleine Batterie vor. Allerdings nicht für lange Zeit, sondern nur so lange, bis sie wieder benötigt wird. Das ist besonders praktisch bei Spannungsschwankungen oder schnellen Signalwechseln in einem Schaltkreis.
Auch dort, wo Signale ohne eine Übertragung von Gleichspannung ausgekoppelt werden sollen, sind sie unverzichtbar.
Im Kern besteht ein Kondensator aus zwei leitenden Schichten (den „Platten“), die durch ein Isolationsmaterial getrennt sind. Sobald er aufgeladen wird, speichert er die Energie in einem elektrischen Feld zwischen diesen Platten und gibt sie nach Bedarf wieder ab.
Das schafft der Kondensator ganz im Gegensatz zu einem Akku sehr schnell, oft sogar tausende Male in der Sekunde – je nach Einsatzgebiet und Kapazität.
Kondensatoren werden in unzähligen Geräten eingesetzt: von Ihrem Smartphone über die Waschmaschine bis hin zu den großen Geräten in der Industrie. Sie sind in so gut wie allen elektronischen Schaltungen vorhanden – von wenigen Ausnahmen einmal abgesehen.
Und sie sind für die korrekte Funktion der meisten elektronischen Geräte wichtig, die Sie täglich nutzen.
Wenn ein Kondensator defekt ist, müssen Sie die Kondensator-Kennzeichnung richtig entziffern. Dann geht es darum, Bezeichnungen wie 47µ, 104, 10, 4n7 oder 223 richtig zu lesen und zu verstehen.
Die wichtigsten Merkmale eines Kondensators: Kapazität, Spannung, Toleranz und Polarität
Ein Kondensator ist nicht nur irgendein Speicher für elektrische Energie, sondern hat genau definierte Eigenschaften. Die wichtigsten Merkmale, die auch auf der Kennzeichnung zu finden sind, sind:
- Die Kapazität ist die „Speichergröße“ des Kondensators und wird in Farad (F) angegeben, meistens jedoch in Mikrofarad (µF), Nanofarad (nF) oder Picofarad (pF), da die Werte oft sehr klein sind. Sie gibt an, wie viel elektrische Ladung der Kondensator bei einer bestimmten Spannung aufnehmen kann.
- Unter der Spannungsfestigkeit versteht man die maximale Spannung, die der Kondensator verträgt, ohne Schaden zu nehmen. Diesen Wert sollten Sie ernst nehmen, da eine zu hohe Spannung den Kondensator (genauer gesagt: seine Isolierschicht) beschädigen kann.
- Elektronische Bauteile haben immer eine gewisse Toleranz. Diese gibt an, wie genau die tatsächliche Kapazität des Kondensators mit dem aufgedruckten Wert übereinstimmt. Sie wird aber in vielen Fällen gar nicht angegeben. Oft ist sie sogar sehr hoch. Werte von bis zu -20 und +80 Prozent sind durchaus möglich. Sie hängt stark von der jeweiligen Anwendung ab. Für Hochfrequenz- oder Timing-Anwendungen werden Kondensatoren mit niedriger Toleranz benötigt, für allgemeine Entkopplungszwecke in der Stromversorgung sind oft Kondensatoren mit größeren Toleranzen ausreichend.
- Bei Elektrolytkondensatoren ist die Polarität wichtig. Wird er falsch angeschlossen, kann er in der Schaltung versagen oder sogar explodieren.
Warum die Kennzeichnung von Kondensatoren wichtig ist
Vielleicht fragen Sie sich:
Warum müssen Kondensatoren überhaupt so genau beschriftet sein?
Sie erfüllen in jeder Schaltung eine spezielle Aufgabe, die stark von ihren Eigenschaften abhängt. Ein Kondensator mit der falschen Kapazität oder Spannung könnte eine Schaltung aus dem Gleichgewicht bringen. Es können sogar andere Bauteile Schaden nehmen.
Der Platz auf einem Kondensator ist oft sehr begrenzt. Deshalb nutzen Hersteller eine Kombination aus Zahlen, Buchstaben und manchmal sogar Farben, um die wichtigsten Informationen auf dem Bauteil angeben zu können.
Auf den ersten Blick sind diese Beschriftungen eher verwirrend. Aber mit ein paar Informationen lassen sie sich gut entschlüsseln und die relevanten Werte wie Kapazität und Spannung gut ablesen.
Verschiedene Arten der Kennzeichnung von Kondensatoren
Zahlen- und Buchstabencodes: was sie bedeuten und wie man sie entschlüsselt
Kondensatoren sind oft mit einer Kombination aus Zahlen und Buchstaben bedruckt. Auf den ersten Blick wirkt das wie kryptische Zahlen. Aber es steckt tatsächlich ein logisches System dahinter. Diese Codes geben uns die Kapazität, Spannung und teilweise auch die Toleranz an.
Kapazität
Oft sehen Sie einen dreistelligen Zahlencode, wie etwa „104“. Die ersten beiden Ziffern stehen für die Basiszahl, die dritte Ziffer zeigt an, mit wie vielen Nullen diese multipliziert werden muss. Also bedeutet „104“ eine 10 gefolgt von vier Nullen, also 100.000 pF oder 100 nF. Wichtig: Kennzeichnungen dieser Art gehen von Pikofarad aus, wie Sie schon anhand des Beispiels gesehen haben.
Auch möglich sind Kennzeichnungen wie 104K, 2n2, 3300 oder 0.33 beziehungsweise einfach .33 oder .033. Das erste Beispiel 104K geht nach dem eben genannten System, bedeutet also 100.000 Pikofarad (pF) oder 100 Nanofarad (nF). Der Buchstabe steht für die Toleranz. Mehr dazu gleich.
Eine Angabe wie 2n2 bedeutet 2,2 nF. Der Buchstabe steht hier für das Nanofarad und dient gleichzeitig als Dezimalpunkt. Eine Toleranzangabe ist hier nicht vorhanden. Ein Zahlenwert wie 3300 steht für die Kapazität in pF, auch hier ohne Toleranzkennung.
Lesen Sie einen Wert ab wie 0.33 oder einfach .33 (nicht den Punkt auf dem Bauteil übersehen, der manchmal schlecht zu erkennen ist), steht das für eine Kapazitätsangabe in Mikrofarad (µF). Hier wären dies 0,33 µF. Die Null lässt man oft einfach weg.
Keramikkondensatoren enthalten oft auch Angaben in Pikofarad als eine zwei- oder dreistellige Zahl (Beispiele: „33“, „100“ oder „68“). Das sind Angaben in pF. Auch Angaben der Kapazität wie „101“ sind möglich. Die 101 bedeutet eine Kapazität von 100 pF (eine 10 mit einer weiteren Null).
Hier ist eine Tabelle mit weiteren Beispielen für Kapazitätsangaben:
| Aufdruck | Beschreibung |
|---|---|
| 15pJ | 15 pF mit ±5% Toleranz |
| 33nZ | 33 nF mit -20…+100% Toleranz |
| 221 | 220 pF (22×10¹) ohne Toleranzkennung |
| 334K | 330 nF (33×10⁴) mit ±10% Toleranz |
| 68K | 68 pF mit ±10% Toleranz |
| 5600 | 5600 pF = 5,6 nF ohne Toleranzkennung |
| 0.68 | 0,68 µF = 680 nF ohne Toleranzkennung |
| .015J | 0,015 µF = 15 nF mit ±5% Toleranz |
| 820 | 820 pF ohne Toleranzkennung |
| 475M | 4,7 µF (47×10⁵) mit ±20% Toleranz |
| 10n | 10 nF ohne Toleranzkennung |
| 3.3µ | 3,3 µF ohne Toleranzkennung |
Spannungsangaben
Die Spannungsfestigkeit von Kondensatoren wird häufig in direkter Form aufgedruckt, etwa als „25V“ oder „100V“. Bei Kondensatoren für sehr hohe Spannungen können die Angaben auch bis in den Kilovolt-Bereich gehen, etwa 1 kV oder 2 kV.
Es gibt jedoch auch Fälle, in denen Buchstabencodes verwendet werden, um die maximale Spannung anzugeben, die der Kondensator aushalten kann. Bei SMD-Kondensatoren wird die Spannung häufig mit einer Buchstabenreihe codiert, wie etwa „J“ für 63 V oder „H“ für 50 V. Es gibt viele solcher Codes, daher ist eine Tabelle hilfreich.
Toleranz
Die Toleranz wird meist mit einem Buchstaben angegeben. „J“ steht für ±5 %, „K“ für ±10 %, und „M“ für ±20 %. Diese Codes sind einheitlich und helfen, den Wert für die Toleranz des Bauteils festzustellen.
Hier ist eine Tabelle mit den gängigsten Toleranzen:
| Kennbuchstabe | Toleranz bei C < 10 pF | Toleranz bei C > 10 pF |
|---|---|---|
| B | ±0,1 pF | – |
| C | ±0,25 pF | – |
| D | ±0,5 pF | ±0,5 % |
| E | – | ±25 % |
| F | ±1 pF | ±1 % |
| G | ±2 pF | ±2 % |
| H | – | ±2,5 % |
| J | – | ±5 % |
| K | – | ±10 % |
| M | – | ±20 % |
| N | – | ±30 % |
| P | – | 0%…+100% |
Farbcodes auf den Kondensatoren
Einige Kondensatoren haben Farbringe oder Punke als Kennzeichnungen. Lesen Sie hier, was diese bedeuten.
Kapazität
Die ersten beiden Farben geben die Basiskapazität an, und die dritte Farbe ist der Multiplikator. Ein Kondensator mit den Farben Braun (1), Schwarz (0) und Orange (drei Nullen, also x1.000) hätte also eine Kapazität von 10.000 pF oder 10 nF.
Toleranz
Manche ältere Kondensatoren haben einen vierten Ring, der die Toleranz angibt.
Diese Farbcodes sind praktisch, wenn man einen schnellen Überblick braucht – allerdings sind sie nur noch selten zu finden, oft in älteren Geräten.
Hier ist eine Tabelle für die Farbcodierung von Kondensatoren:
| Farbe | 1. Ring (1. Ziffer) | 2. Ring (2. Ziffer) | 3. Ring Multiplikator | 4. Ring Toleranz <10 pF | 4. Ring Toleranz >10 pF | 5. Ring Spannung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Schwarz | 0 | 0 | x 1 pF | – | 20 % | – |
| Braun | 1 | 1 | x 10 pF | 0,1 pF | 1 % | 100 V |
| Rot | 2 | 2 | x 100 pF | 0,25 pF | 2 % | 200 V |
| Orange | 3 | 3 | x 1 nF | – | – | 300 V |
| Gelb | 4 | 4 | x 10 nF | – | – | 400 V |
| Grün | 5 | 5 | x 100 nF | 0,5 % | 5 % | 500 V |
| Blau | 6 | 6 | – | – | – | 600 V |
| Violett | 7 | 7 | – | – | – | 700 V |
| Grau | 8 | 8 | x 0,01 pF | – | – | 800 V |
| Weiß | 9 | 9 | x 0,1 pF | 1 pF | 10 % | 900 V |
| Gold | – | – | – | – | – | 1000 V |
| Silber | – | – | – | – | – | 2000 V |
| – | – | – | – | 20 % | – | 500 V |
Diese Tabelle zeigt die Farbcodes für die wichtigsten Werte wie Ziffern, Multiplikatoren, Toleranzen und Betriebsspannungen.
Tantalkondensatoren verwenden zum Teil ebenfalls Farbcodierungen. Die Zuordnungen der Farben zu den Ziffern sind gleich, ebenso die Multiplikatoren. Aber die Kapazität wird hier in Mikrofarad (µF) angegeben und nicht in Pikofarad (pF). Auch die Farbzuordnungen für die Betriebsspannungen unterscheiden sich von denen der Kondensatoren.
Hier ist die Tabelle mit den Farbcodes für die Spannungswerte von Tantal-Elektrolytkondensatoren, aufgeschlüsselt nach den verschiedenen Herstellern:
| Farbe | ITT, Siemens, Bosch, Valvo – Betriebsspannung | Union Carbide (Kemet) – Betriebsspannung |
|---|---|---|
| Schwarz | 10 V | 4 V |
| Braun | 1,5 V | 6 V |
| Rot | 35 V (auch Rosa) | 10 V |
| Orange | 35 V (auch Rosa) | 15 V |
| Gelb | 6,3 V | 20 V |
| Grün | 16 V | 25 V |
| Blau | 20 V | 35 V |
| Violett | – | 50 V |
| Grau | 25 V | – |
| Weiß | 3 V | – |
Kennzeichnung von Kondensatoren für Keramik-, Elektrolyt-, Folien- und Tantal-Kondensatoren
Jeder Kondensatortyp hat seine eigenen Markierungsmerkmale. Schauen wir uns einige typische Kennzeichnungen an:
Keramikkondensatoren
Oft tragen sie nur minimale Beschriftung, etwa einen einfachen Kapazitäts-Code wie „103“ für 10 nF. Da sie keine Polarität besitzen, ist keine Plus- oder Minus-Markierung nötig.
Folienkondensatoren
Sie sind oft mit einem Wert und der Spannung beschriftet, etwa „0,1 µF 250 V“. Die Polarität ist auch hier nicht relevant, da sich Folienkondensatoren polungsunabhängig einsetzen lassen.
Elektrolytkondensatoren
Die Kapazität ist in der Regel in Mikrofarad (µF) angegeben, zum Beispiel 47 oder 470, teils mit, teils ohne die Einheitsangabe auf dem Bauteil in µF. Diese benötigen eine deutliche Polaritätskennzeichnung, da sie in nur eine Richtung betrieben werden dürfen. Häufig sehen Sie ein Minus-Zeichen oder einen Streifen auf der Seite, die den Minuspol markiert. Vereinzelt ist auch der Pluspol mit einem entsprechenden Symbol gekennzeichnet.
Tantalkondensatoren
Wie bei den Elektrolytkondensatoren ist auch hier die Polarität wichtig, jedoch kennzeichnet man bei den Tantalkondensatoren meistens den Pluspol. Der positive Anschluss ist oft mit einem kleinen Plus-Zeichen markiert, und manche Modelle haben auch eine farbliche Markierung am positiven Anschluss. Die Kapazität ist auch hier in der Regel in Mikrofarad (µF) angegeben.
Gängige Standards und Normen zur Kennzeichnung von Kondensatoren
Hier finden Sie einen Überblick über die wichtigsten Normen (z. B. EIA, IEC).
Die Kennzeichnung von Kondensatoren folgt weltweit einigen wichtigen Standards. Die gängigsten sind die EIA-Standard (Electronic Industries Alliance) und die IEC-Normen (International Electrotechnical Commission). Beide stellen sicher, dass Kondensatoren weltweit einheitlich beschrieben und verwendet werden können.
EIA-Standard
Besonders für Keramik- und SMD-Kondensatoren, der EIA-Standard definiert Codes für Kapazität, Spannung und Toleranz. Bekannt ist hier das dreistellige Kapazitätssystem, das Sie auf vielen kleinen Kondensatoren finden.
IEC-Normen
Die IEC-Normen sind international weit verbreitet und spezifizieren nicht nur die Kennzeichnung von Kondensatoren, sondern auch Qualitätsanforderungen. Diese Normen legen unter anderem fest, wie die Toleranz und Temperaturbereiche anzugeben sind.
Hinweise internationale Kennzeichnung von Kondensatoren
In Europa erfolgt die Kennzeichnung von Kondensatoren in der Regel nach den Vorgaben der IEC-Norm (International Electrotechnical Commission). Diese Norm legt fest, wie elektronische Bauteile beschriftet werden sollen, um Klarheit und Einheitlichkeit zu gewährleisten. Das bedeutet, dass die Werte und Einheiten oft direkt auf dem Bauteil aufgedruckt sind, zum Beispiel „100 µF“.
Im Gegensatz dazu nutzen viele Hersteller in den USA den EIA-Standard (Electronic Industries Alliance). Dieser Standard führt zu Unterschieden bei der Kennzeichnung von Kapazitäts- und Toleranzangaben. Eine typische Form der EIA-Kennzeichnung ist die dreistellige Schreibweise, wie etwa „101“ für 100 pF.
Zusätzlich zu den Kennzeichnungssystemen gibt es verschiedene Abkürzungen auf Kondensatoren, die wichtige Informationen über Material und Eigenschaften geben. Ein Beispiel ist der Code NP0, der bei keramischen Kondensatoren verwendet wird. Dieser Code zeigt an, dass der Temperaturkoeffizient nahe null liegt, was bedeutet, dass die Kapazität bei Temperaturschwankungen stabil bleibt.
Ein weiterer häufiger Code ist X7R, der für keramische Kondensatoren steht, die bis zu 125 °C eine stabile Kapazität liefern. Der Code beschreibt die Betriebstemperatur und die Toleranz des Bauteils.
Zusätzlich finden sich Abkürzungen wie L oder LL, die für „Low Leakage“ stehen. Diese Bezeichnung wird häufig bei Folien- und Tantal-Kondensatoren verwendet, die besonders geringe Leckströme aufweisen. Solche Informationen sind wichtig, um Kondensatoren für spezifische Anwendungen auszuwählen.
Tipps, um die Kennzeichnung von Kondensatoren zu entschlüsseln
Suchen Sie einfache Techniken zur schnellen Interpretation der Kennzeichnung von Kondensatoren?
Das Entschlüsseln der kleinen Zahlen und Buchstaben auf einem Kondensator kann schnell gehen, wenn man ein paar Grundtechniken kennt. Hier sind einige einfache Tipps:
Dreistellige Codes
Bei den Kapazitäts-Codes sind die ersten beiden Ziffern die Basis, die dritte Ziffer gibt an, mit wie vielen Nullen die Basis multipliziert wird. Zum Beispiel bedeutet „103“ = 10 + 3 Nullen, also 10.000 pF (oder 10 nF).
Kapazitäts-Umrechnungen
Die Kapazität wird je nach Größe in Farad, Mikrofarad (µF), Nanofarad (nF) oder Picofarad (pF) angegeben. Falls Sie bei den Einheiten unsicher sind: 1 µF = 1.000 nF = 1.000.000 pF. Das ist besonders hilfreich, um die Codes schneller einzuordnen.
Spannungs- und Toleranzcodes merken
Die Spannung ist meistens direkt in Volt (V) aufgedruckt. Aber wenn Buchstaben auf den Kondensatoren stehen, lohnt es sich, sich die häufigsten beziehungsweise gängigsten zu merken. „J“ steht etwa für 63 V, und „K“ bedeutet ±10 % Toleranz.
Hier sind ein paar praktische Beispiele für die Kennzeichnung von Kondensatoren:
Beispiel 1:
Ein kleiner Keramikkondensator ist mit „104“ und „50V“ beschriftet.
Der Code „104“ bedeutet 10 + 4 Nullen, also 100.000 pF oder 100 nF.
Die Angabe „50V“ steht für die maximale Spannung, die dieser Kondensator aushält.
Beispiel 2:
Ein Elektrolytkondensator trägt die Aufschrift „47 µF 25V“.
Hier ist „47 µF“ die Kapazität, und die Spannung ist direkt angegeben – 25V.
Oft findet man auf solchen Elektrolytkondensatoren auch einen Streifen oder ein Minuszeichen, das den negativen Pol markiert.
Häufige Fehler bei der Kennzeichnung von Kondensatoren
Ein häufiges Problem ist die Verwechslung von Einheiten: Ist der Wert in Nanofarad (nF) oder Mikrofarad (µF) angegeben? Und beim Umrechnen zwischen den Einheiten kann es zu Fehlern kommen.
Auch die Polarität von Elektrolytkondensatoren ist wichtig. Achten Sie darauf, die Markierungen für Plus und Minus sorgfältig zu überprüfen, bevor Sie die Kondensatoren einbauen.
Für Anfänger ist es besonders hilfreich, einige Grundlagen der Kondensator-Kennzeichnung zu kennen. Zu ist gerade das Umrechnen zwischen den Kapazitätseinheiten – von Pikofarad (pF) über Nanofarad (nF) bis hin zu Mikrofarad (µF) – verwirrend. Eine Umrechnungstabelle schafft Abhilfe.
Tipps, um die wichtigsten Infos immer im Blick zu haben
Hier einige praktische Tipps, um die wichtigsten Infos jederzeit griffbereit zu haben:
- Hängen Sie eine Tabelle mit den häufigsten Codes, Einheiten und Spannungen in Sichtweite. Das spart wertvolle Zeit.
- Für ältere Kondensatoren sind die Farbcodes besonders wichtig. Eine kurze Notiz der Farben und ihrer Bedeutung hilft, sie schnell zu erkennen. Vorteil: Die Farbzuordnungen zu den Ziffern helfen Ihnen auch bei der Bestimmung des Widerstandswertes mithilfe der Farbringe auf Widerständen.
- Haben Sie eine App oder einen Screenshot mit den wichtigsten Codes auf Ihrem Smartphone. So sind Sie immer bestens ausgestattet, egal wo Sie sich gerade mit Ihren Bauteilen beschäftigen.
Mit etwas Übung wird das Entschlüsseln der Kennzeichnungen von Kondensatoren bald zur Routine. Hier sind einige Beispiele:
- 1µF – 250 Volt
- 3300pF/3,3nF – 1000 Volt (1kV)
- 1200pF – 2000 Volt Gleichspannung bzw. 600 Volt Wechselspannung
- 330nF/0,33µF – 100 Volt
- 0,1µF (entspr. 100nF) – 275 Volt (hier Wechselspannung)
- 47nF (entspr. 0,047µF)
- 10nF (entspr. 0,01µF)
- 0,022µF – 1000 Volt (Gleichspannung)
- 3300pF (entspr. 3,3nF) – 1000 Volt (Gleichspannung)
Hinweis: Auf einigen Kondensatoren, ausgenommen Elektrolyt- und Tantalkondensatoren, sind Zeichen für Gleichspannung und/oder Wechselspannung aufgedruckt. Sie sehen das am Beispiel 3 rechts oben (WIMA FKP-1) oder am Beispiel 5 links unten.
Mehr Infos zu den Spannungsfestigkeiten finden Sie weiter unten.
Hier sind ein paar weitere Beispiele:
Der Kapazitätswert auf dem ersten Kondensator (hier handelt es sich um Keramikkondensatoren) ist fast gar nicht mehr zu erkennen. Der Aufdruck lautet „101“, was für eine Kapazität von 100pF steht. Die weiteren Beschriftungen und ihre Werte lauten: 473 (47nF), 472 (4,4nF), 104 (100nF oder 0,1µF), ebenso beim Keramikkondensator ganz rechts im Bild.
Spannungsfestigkeit an Gleich- und Wechselspannung
Die Spannungsfestigkeit eines Kondensators gibt an, wie viel Spannung der Kondensator maximal vertragen kann, ohne dass er beschädigt wird. Diese Spannung ist für Gleichspannung (DC) und Wechselspannung (AC) unterschiedlich, da die Belastung für das Material des Kondensators in den beiden Spannungsarten unterschiedlich ausfällt.
Gleichspannung (DC)
Bei Gleichspannung ist die Spannungsfestigkeit meist höher, da die Spannung konstant anliegt. Der angegebene Maximalwert auf dem Kondensator bezieht sich in der Regel auf die maximale Gleichspannung, die der Kondensator dauerhaft aushält, ohne dass seine Isolierung durchschlagen wird.
Wechselspannung (AC)
An einer Wechselspannung muss der Kondensator jedoch mit einer komplexeren Belastung umgehen. Da sich die Polung der Spannung stetig ändert, wird das Material des Kondensators bei jedem Polungswechsel stärker beansprucht. Schließlich findet bei jedem Wechsel der Polung auch ein Ladungswechsel statt.
Dadurch ist die effektive Spannungsfestigkeit bei Wechselspannung deutlich niedriger als an einer Gleichspannung. Um dies zu berücksichtigen, geben Hersteller oft einen deutlich niedrigeren Spannungswert für AC-Anwendungen an. Wenn ein Kondensator für eine bestimmte DC-Spannung geeignet ist, beträgt seine AC-Spannungsfestigkeit oft weniger als ein Drittel bis die Hälfte dieses Wertes. Das sind aber nur ungefähre Werte.
Bei Anwendungen mit Wechselspannung ist es also besonders wichtig, einen Kondensator zu wählen, der dafür geeignet ist. Ein AC-Kondensator wird so ausgelegt, dass er die dauernde Umkehr der Spannung verarbeiten kann. Besonders bei höheren Frequenzen ist die Spannungsfestigkeit wichtig.
Auswahl des richtigen Kondensators beim Austausch
Bei der Auswahl eines Kondensators mit Blick auf die Spannungsfestigkeit gilt: lieber etwas mehr. Im Allgemeinen richtet die Spannungsfestigkeit aber nach der jeweiligen Schaltung und deren Anforderungen. Hier ein paar (unverbindliche) Tipps dazu:
Immer eine Sicherheitsreserve einplanen
Wählen Sie Kondensatoren mit einer Spannungsfestigkeit, die deutlich über der im Betrieb erwarteten Spannung liegt. Für Gleichspannungsanwendungen wird eine Spannungsreserve von etwa 20 bis 50 Prozent über der tatsächlichen Betriebsspannung empfohlen. Bei Wechselspannungen sollte die Spannungsfestigkeit mindestens doppelt so hoch sein wie die Betriebsspannung, um plötzliche Spannungsspitzen abzufangen.
Gleichspannung vs. Wechselspannung berücksichtigen
Kondensatoren sind sehr oft für Gleichspannung spezifiziert, was bedeutet, dass der angegebene Spannungswert für DC gilt. Siehe dazu auch die Abbildungen mit den Beispielen. Wenn der Kondensator für Wechselspannung (AC) verwendet wird, sollte die Spannungsfestigkeit entsprechend reduziert sein, oft auf etwa ein Drittel bis die Hälfte des angegebenen DC-Werts.
Besser ist: Wählen Sie für AC-Anwendungen am besten geeignete Kondensatoren, die für die kontinuierliche Spannungsumkehr und Temperaturschwankungen ausgelegt sind.
Den Kondensatortyp beachten
Verschiedene Kondensatortypen haben unterschiedliche Eigenschaften in Bezug auf Spannungsfestigkeit. Keramikkondensatoren und Folienkondensatoren eignen sich gut für Wechselspannungen, während Elektrolytkondensatoren in erster Linie für Gleichspannung ausgelegt sind. Bei Elektrolytkondensatoren, die für Wechselspannungen verwendet werden (etwa in Frequenzweichen für Lautsprecherboxen), gibt es bipolare Versionen zu kaufen.
Temperatur- und Frequenzeinflüsse
Kondensatoren werden bei höheren Frequenzen und Temperaturen stärker belastet, wodurch die effektive Spannungsfestigkeit sinken kann. Wenn die Schaltung mit hohen Frequenzen arbeitet oder mit höheren Umgebungstemperaturen zu rechnen ist (etwa in Schaltnetzteilen), wählen Sie einen Kondensator mit einer höheren Spannungsfestigkeit und einer entsprechenden Temperaturangabe.
Die Lebensdauer des Kondensators
Eine höhere Spannungsfestigkeit verlängert die Lebensdauer des Kondensators, da das Bauteil unterhalb seiner maximalen Belastungsgrenze betrieben wird. Dies gilt insbesondere für Elektrolytkondensatoren, die empfindlich auf Überspannungen reagieren. Ein Kondensator mit zu geringer Spannungsfestigkeit kann seine Kapazität schneller verlieren oder gar ausfallen. Es gibt zahlreiche Beispiele dafür, das Schaltungen und Geräte wegen knapp dimensionierter Elkos vorzeitig ausgefallen sind.
Mehr über die Kennzeichnung von Bauteilen unterschiedlicher Art und wie Sie Ersatz für defekte Bauteile finden, können Sie in meinem E-Book über Elektronik-Reparaturen nachlesen. Mehr dazu finden Sie auf der Buchseite zu Elektronik-Reparaturen.
