Ada berbagai macam jenis kapasitor yang diproduksi dan digunakan pada beragam rangkaian elektronika. Yang membedakan dari setiap kapasitor tersebut adalah bahan dielektrika yang digunakan dan konstruksi bentuk dari kapasitor tersebut. Ada beberapa jenis kapasitor yang sering digunakan, diantaranya adalah : kapasitor keramik, kapasitor elektrolit, kapasitor mika dan kapasitor polystyrene.
Setiap jenis kapasitor memiliki kekurangan dan kelebihan masing masing. Selain itu karakteristik dan penggunaan kapasitor tidak selalu sama. Karena itu ketika memilih kapasitor, perlu memperhatikan hal hal sebagai berikut :
- Ukuran. Ukuran kapasitor disesuaikan dengan area rangkaian elektronika.
- Tegangan kerja maksimum. Tegangan maksimum yang bisa diterapkan pada kapasitor.
- Arus kebocoran. Arus yang mengalir antara dua pelat logam kapasitor
- Resistensi terminal. hambatan antara dua terminal atau kaki kapasitor.
- kapasitansi kapasitor. Kemampuan menyimpan muatan listrik.
Faktor diatas bisa menjadi pertimbangan untuk menentukan kapasitor yang tepat untuk digunakan pada proyek elektronika yang sedang dikerjakan. Misalnya, kebutuhan kapasitor untuk sirkuit regulator tentunya berbeda dengan kebutuhan kapasitor untuk rangkaian oscilator RF.
Jenis kapasitor
Kapasitor nilai tetap merupakan jenis kapasitor yang paling sering digunakan pada rangkaian elektronika. Kapasitor ini telah ditentukan nilai kapasitansinya oleh pabrik pembuatnya.
Umumnya kapasitor nilai tetap dinamakan berdasarkan jenis bahan dielektrika yang digunakan oleh kapasitor tersebut. Dielektrika merupakan sekat isolator yang memisahkan dua pelat logam di dalam kapasitor.
Jenis bahan dielektrika yang banyak digunakan adalah sebagai berikut :
- Keramik
- Kertas
- Mika
- Film plastik
- Kaca
- Alumunium oksida
- Tantalum pentoksida
- Niobiumpentoksida
Berikut ini merupakan penjelasan daftar jenis kapasitor yang ada di pasaaran.
1. Variable kapasitor
Sama halnya dengan komponen resistor, kapasitor juga mempunyai jenis variable kapasitor. Variable kapasitor adalah kapasitor yang mempunyai nilai kapasitansi yang bisa diubah ubah baik secara mekanis maupun secara elektronik. Kapasitor jenis ini biasanya digunakan pada sirkuit resonansi gelombang radio, seperti pada televisi maupun perangkat radio komunikasi lainnya.
Contoh dari variable kapasitor adalah trimmer kapasitor. Trimer kapasitor sering digunakan pada sirkuit kalibrrasi peralatan gelombang radio. Bentuknya kecil dan biasanya menempel langsung pada pcb. Ukuran kapasitas maksimum dari kapasitor trimmer sekitar 500pF.
Konstruksi kapasitor variabel terdiri dari dua set pelat logam yang berbentuk setengah lingkaran. Dimana satu set pelat menempel pada rotor yang terhubung ke tuas, dan satu set pelat lagi dilekatkan pada stator yang tidak dapat bergerak.
Nilai kapasitansi variable kapasitor ditentukan dengan cara memutar tuas rotor. Ketika rotor berputar, maka akan mengubah posisi kedua pelat logam. Perubahan posisi antara kedua pelat logam tersebut mengakibatkan perubahan luas penampang antara kedua pelat, sehingga menghasilkan nilai kapasitansi yang bervariasi.
Nilai kapasitansi maksimum kapasitor variable dicapai pada posisi kedua pelat saling menumpuk sempurna. Pada jenis kapasitor trimmer pemutaran tuas dilakukan menggunakan obeng minus kecil, sementara pada jenis variable kapasitor biasanya dilengkapi dengan knop pemutar sehingga bisa diputar menggunakan tangan.
Variable kapasitor paling banyak ditemukan menggunakan sekat dielektrika dari bahan udara atau plastik. Ada juga kapasitor variable jenis vakum yang mempunyai peringkat tegangan kerja yang jauh lebih tinggi dan mampu menangani arus listrik yang besar. Karena itu sering dipakai pada sirkuit yang menggunakan sumber tegangan besar.
Selian variable kapasitor yang dikendalikan secara mekanis, saat ini terdapat juga kapasitor yang nilai kapasitansinya dikendalikan secara elektronika. Kapasitor jenis ini biasanya dikenal dengan nama dioda kapasitansi variable atau dioda varactor.
Perubahan nilai kapasitansi dioda ini dilakukan dengan mengubah besaran tegangan bias balik pada dioda. Perubahan tegangan ini mempengaruhi ketebalan area deplesi pada dioda sehingga menghasilkan variasi nilai kapasitansi.
2. Kapasitor keramik
Kapasitor jenis keramik merupakan kapasitor yang paling banyak digunakan pada sirkuit elektronika. Sesuai dengan namanya, kapasitor ini memiliki bahan dielektrika yang terbuat dari bahan sejenis keramik.
Kapasitor keramik biasanya berbentuk bulat pipih berwarna coklat atau biru dengan nilai kapasitansi yang kecil. Nilai kapasitansi kapasitor keramik sekitar 1pF hingga beberapa mikro farad dan termasuk jenis non polar.
Konstruksi dari kapasitor jenis ini berupa cakram keramik yang dilapisi dengan perak di kedua sisi, sehingga kapasitor ini sering disebut sebagai kapasitor disk atau kapasitor piringan. Bahan keramik digunakan sebagai sekat dielektrika, sementara unsur perak dipakai sebagai elektroda atau terminal dari kapasitor tersebut.
Nilai kapasitansi kapasitor keramik ditentukan oleh ketebalan dan komposisi bahan keramik yang digunakan. Untuk mendapatkan nilai kapasitansi yang besar, beberapa kepingan keramik ditumpuk menjadi beberapa lapisan sehingga menghasilkan kapasitor chip multi layer.
3. Kapasitor film
Kapasitor film merupakan jenis kapasitor yang biasa digunakan di antara semua jenis kapasitor yang mempunyai sifat dielektrika khusus. Kapasitor film adalah kapasitor yang tersusun dari sekat film plastik sebagai dielektrikanya dan termasuk ke dalam kelompok komponen non polar..
Bahan dielektrik untuk kapasitor ini berbentuk lapisan tipis yang dilengkapi dengan terminal logam yang dililitkan menjadi kumparan silinder. Kedua terminal kapasitor film umunya terbuat dari bahan sejenis seng atau aluminium logam.
Salah satu kelebihan kapasitor film adalah konstruksi internal dan terminal di kedua ujung kumparan mempunyai hubungan secara langsung. Kontak langsung dengan terminal ini menyebabkan jalur aliran arus listrik lebih menjadi pendek.
Bentuk seperti ini seperti susunan sejumlah besar kapasitor yang terhubung secara paralel. Selain itu, jenis struktur kapasitor ini menghasilkan kerugian resistensi dan induktansi parasit yang rendah. Kapasitor film banyak digunakan dalam sirkuit daya AC dan juga pada rangkaian penguat frekuensi tinggi.
Beberapa contoh bahan film plastik yang digunakan sebagai sekat dielektrik untuk kapasitor film adalah Polypropylene, Polyethylene naphthalate, Polyester, Polyphenylene sulfide dan Polytetrafluoroethylene. Kapasitor jenis film diproduksi dengan nilai kapasitansi berkisar dari 5pF hingga 100uF.
Kapasitor film juga tersedia dalam berbagai bentuk dan rancangan yang berbeda, seperti :
- Wrap & fill (Oval dan Bulat) : Pada jenis ini ujung kapasitor ditutup dengan bahan epoxy dan komponen kapasitor dibungkus dengan pita plastik yang rapat.
- Kemasan Epoksi (Persegi Panjang & Bulat): kapasitor jenis ini dikemas dalam cangkang plastik yang dibentuk dan diisi dengan bahan epoxy.
- Metal Hermetically Sealed (Rectangular & Round): Jenis kapasitor ini terbungkus dalam tabung logam atau kaleng, dan disegel dengan epoxy.
Saat ini di atas semua desain kapasitor tersedia dalam jenis Radial dan Axial Leads. Keuntungan dari kapasitor film plastik adalah, kapasitor ini dapat beroperasi dengan baik pada suhu tinggi jika dibandingkan dengan jenis kapasitor kertas lainnya.
Kapasitor ini memiliki toleransi yang kecil, keandalan yang tinggi, dan juga memiliki masa pakai yang sangat lama. Contoh kapasitor jenis film adalah film silinder, film logam persegi panjang, dan film foil .
4. Kapasitor polypropylene
Kapasitor polypropylene merupakan salah satu dari contoh jenis kapasitor film. Kapasitor polypropylene adalah kapasitor yang memiliki film polypropylene sebagai bahan sekat dielektriknya. Kapasitor polypropylene diproduksi dalam rentang nilai kapasitansi mulai dari 100 pf hingga 10μF.
Kelebihan utama dari jenis kapasitor Polypropylene adalah memiliki tegangan kerja yang tinggi hingga mencapai 3000 V. Fitur ini membuat kapasitor polypropylene (pp) bisa digunakan pada rangkaian yang mempunyai tegangan operasi sangat tinggi, seperti pada sirkuit power amplifier, rangkaian power supply dan sirkuit TV.
Kapasitor polipropilena dipakai ketika membuthkan nilai toleransi yang lebih baik dari yang dimiliki oleh kapasitor poliester.
Kapasitor polypropylene juga sering dipakai pada aplikasi kopling dan kapasitor bank karena mempunyai nilai resistansi isolasi yang tinggi. selain itu jenis ini memiliki nilai kapasitansi yang stabil untuk frekuensi di bawah 100KHZ. Kapasitor polypropylen ini digunakan dalam sirkuit elektronika di mana kita membutuhkan komponen untuk bertugas meredam noise, kopling, filter, blocking frekuensi tertentu, dan penanganan pulsa sinyal listrik.
5. Kapasitor polycarbonat
Kapasitor polycarbonat adalah kapasitor yang tersusun dari bahan polycarbonat sebagai sekat dielektrikanya. Jenis kapasitor ini tersedia di pasaran dalam rentang nilai kapasitansi mulai 100pF hingga 10μF dan memiliki tegangan kerja hingga 400V DC. Kapasitor polycarbonat dapat beroperasi pada suhu -55 ° C hingga + 125 ° C tanpa menyebabkan penurunan nilai.
Kapahttps://ruangteknisi.com/pengertian-kapasitor/sitor ini memiliki koefisien suhu yang cukup baik, karena itu kapasitor polycarbonat lebih sering dipakai. Kapasitor ini jarang digunakan pada sirkuit yang membutuhkan presisi tinggi, karena memiliki tingkat toleransi yang tinggi sekitar 5% sampai 10%. Kapasitor polycarbonat juga digunakan pada sirkuit AC. da terkadang juga ditemukan pada rangkaian catu daya.
6. Kapasitor mika
Kapasitor Mika adalah kapasitor yang terbuat dari endapan lapisan tipis perak pada bahan mika sebagai unsur penyekat dielektrikanya. Kapasitor mika perak mempunyai performanya yang tinggi dibandingkan dengan jenis kapasitor lainnya, karena itu banyak digunakan di berbagai sirkuit elektronika.
Kapasitor mika umumnya mempunyai nilai toleransi +/- 1%. Niali toleransi sebesar Ini jauh lebih baik daripada jenis kapasitor lain yang ada di pasar saat ini. Selain itu besaran koefisien suhu kapasitor mika jauh lebih baik daripada jenis kapasitor lainnya.
Nilai ini positif dan biasanya berada di wilayah 35 hingga 75 ppm / C, dengan nilai rata-rata +50 ppm / C.Nilai kapasitansi untuk kapasitor mika perak biasanya dalam kisaran antara beberapa pico-farad hingga 3300 pico -farads. Kapasitor mika perak memiliki level Q yang sangat tinggi dan juga memiliki faktor daya yang kecil. Kapasitor mika perak memiliki rentang tegangan antara 100V hingga 1000 V.
Kapasitor mika sering digunakan dalam sirkuit osilator RF. Kapasitor mika tidak digunakan untuk rangkaian kopling dan bypass seperti jenis kapasitor lain.
7. Kapasitor elektrolit
Kapasitor Elektrolit umumnya digunakan pada rangkaian yang membutuhkan nilai kapasitansi yang sangat besar . Kapasitor elektrolit memiliki terminal anoda logam yang dilapisi dengan lapisan teroksidasi yang biasa digunakan sebagai bahan dielektrikanya. Sementara elektroda lain dari kapasitor ini adalah cairan elektrolit non-padat atau padat.
Sebagian besar kapasitor elektrolit memiliki terminal yang terpolarisasi . Sehingga kedua terminalnya memiliki kutub yang berbeda. Kapasitor elektrolit atau elco dapat dibedakan menurut bahan dielektrikanya :
- Kapasitor elektrolitik aluminium. Mempunyai bahan dielektrika alumunium dioksida.
- Kapasitor elektrolitik tantalum: Menggunakan bahan tantalum sebagai dielektrikanya.
- Kapasitor elektrolitik niobium: Memakai niobium sebagai bahan dielektrikanya.
Nilai permitivitas tantalum hampir tiga kali lebih besar daripada permitivitas aluminium dioksida, namun nilai permitivitas ini hanya akan berpengaruh pada dimensinya saja.
Secara umum, kapasitor jenis ini menggunakan tiga jenis cairan elektrolit, yaitu sebagai berikut:
- Non padat (basah atau cair): Kapasitor ini memiliki konduktivitas hampir 10ms / cm dan tersedia dengan biaya rendah.
- Oksida mangan padat: Kapasitor ini memiliki konduktivitas hampir 100ms / cm dan juga memiliki kualitas dan stabilitas tinggi.
- Polimer konduktif padat: Kapasitor jenis ini memiliki konduktivitas sekitar 10.000 ms / cm dan juga nilai ESR <10mΩ.
Kapasitor Elektrolit banyak digunakan pada rangkaian catu daya arus dc. Selainiyu juga digunakan pada sirkuit kopling dan decoupling untuk mengurangi tegangan riak. Karena itu kapasitor elektrolit banyak dibuat dalam nilai kapasitansi yang besar dan ukurannya yang kecil. Salah satu kelemahan utama kapasitor elektrolit adalah memiliki peringkat tegangan yang rendah, biasanya paling besar sekitar 450 volt saja.
8. Kapasitor elektrolit alumunium
Kapasitor Aluminium merupakan kapasitor yang tersusun dari film oksida pada aluminium foil dengan selembar kertas penyerap yang direndam dalam larutan elektrolit dan dan dikemas dalam wadah berupa kaleng. Pada dasarnya ada dua jenis Kapasitor Elektrolit Aluminium yaitu jenis foil polos dan jenis foil etced.
Kapasitor elektrolit jenis foil sering digunakan sebagai kapasitor penghalus riak tegangan di sirkuit catu daya. Sedangkan kapasitor jenis foil etced digunakan untuk kopling sinyal, blocking arus dc dan rangkaian by pass.
Kapasitor aluminium elektrolit mempunyai nilai kapasitansi kisaran 1uF hingga 47000uF dan toleransinya sebesar 20%. Peringkat tegangan kerja hingga 500V. Jneis ini lebih murah dan banyak tersedia di pasar.
Nilai kapasitansi dan peringkat tegangan dicetak dalam satuan uF atau menggunakan kode huruf yang diikuti oleh tiga digit. Ketiga digit tersebut mewakili nilai kapasitansi dalam pF dimana dua digit pertama mewakili angka dan digit ketiga adalah digit pengali.
9. Kapasitor elektrolit tantalum
Kapasitor Tantalum merupakan jenis kapasitor yang terbuat dari bahan tantalum pentaoksida sebagai bahan dielektrikanya. Kapasitor elektrolit tantalum juga merupakan kapasitor polar sama seperti kapasitor aluminium. Kapasitor elektrolit tantalum diproduksi dalam tipe basah (foil) dan kering (padat).
Kedua terminal kapasitor elektrolit tantalum lebih kecil dari terminal kapasitor aluminium ekuivalen dan terminal itu dibuat dengan mangan dioksida.
Keuntungan utama dari kapasitor aluminium Tantalum Electrolytic Capacitorsover adalah bahwa mereka lebih stabil, lebih ringan dan lebih kecil. Mereka memiliki nilai kapasitansi berkisar dari 47nF hingga 470uF dan tegangan kerja maksimum hingga 50V. Ini lebih mahal daripada elektrolit aluminium.
Sifat-sifat dielektrik oksida tantalum adalah arus bocor yang rendah dan stabilitas kapasitansi yang lebih baik. Sifat-sifat dielektrik tantalum oksida ini menyebabkan penggunaannya dalam aplikasi pemblokiran, by-passing, decoupling, pemfilteran dan pengaturan waktu. Dan juga sifat-sifat ini jauh lebih baik daripada dielektrik aluminium oksida.
