글쓴이 : SOONDORI
정확한 용어는 커패시터(Capacitor)가 맞지만 흔히 콘덴서(Condenser)라고도 불린다. (과거 일본인들 용어를 따라 했다는 이야기가 있다) 전해, 필름 등 커패시터 제작방법은 여러 가지가 있고 각각의 동작특성도 다르다. 그중 값싸게 대용량 제품을 만들 수 있는 것이 전해콘덴서이고 과거부터 전자회로에서 널리 쓰이고 있지만 1) 수명이 1000~2000시간 정도로 짧고, 2) 몇 가지 전기적, 전자적인 특성한계도 있다. 이는 곧 ‘노화를 전제로 하는 골칫거리 부품’이라는 것이고 30년, 40년 또는 그 이상 오래된 빈티지 기기라면 전량 교체가 필수라는 뜻이 된다.
구조는 두 개의 극판을 놓고 중간에 액상전해질(흔히 쓰이는 알루미늄콘덴서, 탄탈콘덴서) 또는 고체전해질(이산화망간화합물, 유기반도체, 도전성고분자화합물)을 채운다. 흔히 사용하는 알루미늄콘덴서(Aluminum Electrolytic Capacitor)는 절연체 역할을 하는 알루미늄 산화피막(AlO3) 전극층 하나와 또 다른 알루미늄 전극층을 두고 중간에 전해액이 묻은 전해지(Paper Separator) 층을 배치한다. 이 다겹층을 돌돌 말아 봉입하면 흔히 보는 동그란 모양의 전해콘덴서가 되는데 용량이 클 수록 단면적도 커져야 하므로 전체 체적 즉, 콘덴서의 높이와 직경은 커지고 무게도 증가한다. 아주 큰 콘덴서는 장착하는 방법이 따로 정해져 있다.
(출처 : http://www.we-online.com)
알루미늄 산화피막은 한쪽 방향으로 전기를 흘리는 성질이 있어서 전해콘덴서는 +/- 극성 구분이 있다. 극성을 반대로 하면 전해액이 끓어오르고 압력이 증가하여 콘덴서가 폭발하고 경우에 따라 회로가 단락될 수 있는데 중/대용량 콘덴서는 그 폭발력이 상당하기 때문에 콘덴서 상부에 방폭용 홈을 가공해 놓는다. 참고로 두 전극에 산화피막층을 가공하면 무극성 콘덴서가 되고 배치된 회로의 가압극성(≠ 신호극성)이 수시로 변하는 경우 사용된다. 극성 콘덴서 두 개를 직렬(+ → – 그리고 – → + 또는 그 반대의 조합)로 연결하면 개별용량 합산값의 1/2 용량인 무극성 콘덴서가 된다.
전해콘덴서는 회로 온도에 따라 수명, ESR 등 동작특성이 달라진다. 시중에는 85도, 105도 제품이 있고 같은 동작 조건에서라면 후자가 수명이 훨씬 더 길다. 전해콘덴서는 사용할수록 용량이 감퇴되므로 오디오기기 설계자들은 기대하는 사용 기간을 정해놓고 여유치를 반영한다. 30년 전에 나온 동일 용량의 전해콘덴서에 비해 요즘의 콘덴서들은 그 크기가 30% 이상 작다. 전극층 가공 시 에칭기술을 적용하여 작은 체적공간에서 단면적을 크게 늘릴 수 있고 전해액 등 제조기술도 발전했기 때문이다. 밀집회로가 많아진 요즈음에는 콘덴서 크기를 최대한 작게 만드는 것이 곧 제품 경쟁력이다.
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