Apa Masa Pakai dan Keandalan Kapasitor?

Kapasitor adalah elemen penting dari banyak desain sirkuit, tetapi juga bisa menjadi bagian yang mahal dari suatu sistem. Inilah sebabnya, saat membeli komponen untuk perangkat elektronik, penting untuk mengetahui masa pakai dan keandalan dari berbagai jenis kapasitor.

Kapasitor adalah perangkat yang menyimpan muatan listrik, terdiri dari konduktor yang dipisahkan oleh bahan isolasi yang disebut 'dielektrik'. Ini bisa berupa udara, kertas, plastik, mika atau keramik. Dielektrik memiliki sejumlah sifat yang penting dalam desain kapasitor, dan sifat-sifat ini memengaruhi seberapa besar kapasitansi yang dapat dicapai kapasitor.

Jenis kapasitor yang paling umum adalah kapasitor elektrolit aluminium, yang dibangun dari dua aluminium foil konduktif, salah satunya memiliki lapisan oksida isolasi, dan pengatur jarak yang direndam dalam cairan elektrolit konduktif. Ini digulung, ditempatkan dalam selubung silinder dan dilengkapi dengan dua pin sambungan, atau kaki.

Tutup ini terpolarisasi, artinya tegangan DC apa pun yang diterapkan padanya harus diarahkan sesuai dengan tanda positif atau negatif pada tubuhnya. Mereka murah untuk diproduksi, dan, tidak seperti kebanyakan jenis kapasitor lainnya, secara fisik kecil untuk jumlah kapasitansi yang mereka berikan.

Umur layanan mereka biasanya 15 tahun atau lebih, dan biasanya dapat digunakan kembali untuk waktu yang lama setelah itu. Seringkali, mereka akan kehilangan sebagian dari kapasitansi pengenalnya, karena penguapan elektrolit, tetapi mereka masih dapat digunakan.

Dalam sirkuit audio, penggunaan kapasitor yang paling umum adalah untuk tiga fungsi: menyambungkan tegangan DC dari satu keluaran elemen rangkaian ke keluaran lainnya; memisahkan dan menyimpan rel catu daya; dan sirkuit selektif frekuensi seperti filter dan equaliser. Dalam aplikasi ini mereka bertindak sebagai 'pemblokir' aliran arus DC yang sangat efektif, mengurangi efek interferensi yang dapat mengganggu kualitas sinyal audio dengan memasukkan sejumlah besar kebisingan ke sistem.

Mereka juga bertindak sebagai 'filter' dengan mengurangi efek sinyal frekuensi rendah dan, kadang-kadang, meningkatkan respons frekuensi yang lebih tinggi untuk membuat sinyal ini lebih mudah direproduksi oleh amplifier. Mereka digunakan di berbagai sirkuit yang berbeda, dan dapat ditemukan di banyak jenis perangkat mulai dari radio tabung hingga komputer dan perlengkapan audio.

Masa pakai kapasitor bergantung pada beberapa faktor, termasuk bahan pembuatannya, penerapannya, dan suhu sekitar tempat kapasitor disimpan atau dioperasikan. Ini juga dipengaruhi oleh pemanasan lokal, DC polaritas terbalik dan lonjakan arus, dan penerapan arus riak di sirkuit.

Secara umum, kapasitor elektrolitik lebih rentan terhadap degradasi daripada kapasitor non-elektrolitik, dan ESR (resistansi seri ekuivalen internal) cenderung meningkat seiring bertambahnya usia. Ini karena isolator pada elektrolitik lebih tipis dan memiliki luas permukaan yang lebih besar daripada rekan non-elektrolitiknya, yang membuatnya lebih rentan terhadap arus bocor.

Namun, catu daya yang dirancang dengan baik dapat memperpanjang umur tutup elektrolitik dengan mencegah panas menumpuk di atasnya. Di sinilah sebaiknya gunakan catu daya yang memiliki fitur perlindungan bawaan untuk mencegah pelarian termal, dan untuk mengganti elektrolit apa pun yang telah mencapai akhir masa pakainya jika diperlukan.