Kondensatoren aller Art nutzt man prinzipiell für zwei (oder besser für drei) Funktionen:

1. zum Zwischenspeichern (glätten) von Gleichspannungen in analogen und digitalen Netzteilen (und Netzgeräten)
   und
2. zum Koppeln von Audio- Verstärkerstufen (früher sogar zum Ankoppeln von Lautsprechern an Endstufen)
   und
3. zum Abstimmen von Frequenz-Filter-Kurven in aktiven und passiven Frequenzweichen sowie in Tunern (Empfangsteilen) aller Art

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zu 1.) Das Glätten von Gleichspannungen braucht man nach dem Gleichrichten einer Wechselspannung mit Hilfe von 4 Dioden oder einem sogenannten Brückengleichrichter. Am Ausgang solcher Gleichrichter bekommt man erst mal eine fürchterlich bucklige (Gleich-) Spannung, die nur aus "Sinus-"bergen besteht und die nach jedem Berg wieder auf nahezu Null Volt abfällt. Mit solch einer Spannung kann man aber nicht viel anfangen.

Man benutzt daher Netzteil-Kondensatoren, um die Energie von einer Hallbwelle bis zur nächsten zu speichern, damit am Ausgang eine richtige, wirkliche saubere "glatte" Gleichspannung verfügbar ist.

zu 2.) Aus technischen Gründen möchte man von Verstärkerstufe zu Verstärkerstufe (und somit auch von Verstärker zu Verstärker) nur die gewünschte Wechselspannung, die eigentliche Information, "weiterleiten", also übertragen. Die Gleichspannung soll abgeblockt bzw. gesperrt werden.

Der sogenannte Koppel-Kondensator sollte dazu (natürlich) den gewünschten Hifi-Frequenzbereich absolut frequenzlinear übertragen können.

zu 3.) Bei den Frequenzweichen aller Art spricht der Fachmann von den sogenannten RC oder LC Gliedern. "R" ist dabei das Kürzel für einen ohmschen Widerstand, "C" ist das Kürzel für einen Kondensator und "L" ist das Kürzel für eine Induktivität, also eine Spule.

Das sind also die (vereinfachten) Voraussetzungen für den Betrieb der Kondensatoren in elektronischen Geräten.
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Beginnen wir mit der Funktion 1, dem sogenannten Siebkondensator (dem ELKO) in Audio-Netzteilen.
Die Angabe der Spannung ist eigentlich selbsterklärend. Ein vernünftiger Ingenieur baut aber mindestens 20% Reserve zu der maximal vorkommenden Versorgungsspannung ein. Die Kapazität sagt etwas über die Speicherfähigkeit von Energie aus und wird nach der zu liefernden Leistung des Netzteiles berechnet. Somit könnte ein dicker Netzteil Kondensator zum Beispiel 63V und 5.000uF drauf stehen haben, wenn er an +50 Volt betrieben wird.

Diese Angaben garantiert der Hersteller bis zu einer in unseren Breitengraden üblichen Umgebungstemperatur von ca. 70 bis 80 Grad Celsius (und natürlich nur für eine bestimmte Lebensdauer).

Eine Güteklasse höher vertragen professionelle Netzteil- Kondensatoren mit den gleichen Werten dann aber bis zu 105 Grad Celsius und die sind natürlich auch deutlich teurer. Darüber hinaus gibt es noch eine Güteklasse mehr (oder höher), die "military grade" Edelkondensatoren, die ganz wesentlich härter im Nehmen (bei der Strom-Impulsbelastung) sind, auch bei den Temperaturen und bei der mechanischen Rüttelfestigkeit (in Panzern oder Flugzeugen) und die dann nochmal das Doppelte kosten.
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Wir nehmen als brandaktuelles Beispiel die im Moment (wir haben Aug. 2012) modernen USB Sticks mit 16 oder 32 Gigabyte. Unbestritten haben die alle - bezogen auf die Kapazität - ihre 16 oder 32 Gigabyte netto netto.

Doch es gibt gewaltige Unterschiede bei der Geschwindigkeit, bei der Schreibrate und bei der Leserate. Das steht ganz versteckt irgendwo "ganz ganz" klein gedruckt in einer Ecke, die der "Ich bin doch nicht blöd und Geiz ist geil" Kunde hoffentlich NICHT !!! liest. Die Unterschiede gehen fast bis zum Faktor 10 !! bei der Schreibrate, also von absolut "stinklangsam" über attraktiv schnell bis richtig "superflink".

Die Preise sind dann auch verständlich - von 9,90 Euro bis zu 38.- Euro für lahmen Gurken bis hin zu den schnellen Rennern, und alle mit völlig korrekten 16 oder 32 Gigabyte.
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Bei den sogenannten Elektrolyt-Kondensatoren ist es die Lade- und Entladezeit im Vollastbetrieb. Also wenn der Verstärker seine Nennleistung bereits erbringt und dann dazu noch einen Impuls abliefern soll. Schauen Sie einfach mal in einen Lowcost Consumer-Verstärker oder Receiver rein und dort sehen Sie die dünnen Lötösen und Drähtchen, die an den Kondensatoren im Netzteil verbaut sind. (Siehe siebtes Bild von oben - der Saba 8080.) Dann wird klar, das begrenzt den möchtegern (Impuls-) Strom.

In Accuphase Verstärkern (und anderen hochwertigen Geräten natürlich auch) sind diese Leitungen bis zu 4 Quadratmillimeter dick und da fließt dann auch dicker "Saft" zu den Leistungstransistoren und dann (hoffentlich) auch zu den Lautsprechern. Die Musik klingt bei solchen Verstärkern natürlich ganz anders ( - also allermeist besser).

Wir könnten hier zum Beispiel einen 2 x 70 Watt Sinus Edel-Receiver von WEGA (ca. 3000.- DM) mit einem 2 x 80 Watt Edel-Verstärker E210 von Accuphase (ca. 4800.- DM) vergleichen. Dennoch, dazwischen liegen immer noch klangliche Welten.
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Vorerst muß man etwas über Transistoren und Transistor- verstärker wissen oder erklärt bekommen, nämlich daß Transistoren eine Schwellen- oder auch Durchlass-Spannung haben, in deren Bereichen sie so gut wie "nichts" tun können (und werden).

Transistoren haben nämlich einen ziemlich genau spezifizierten linearen "Verstärkungsbereich", der außerhalb dieses linearen Bereiches sowohl nach oben wie auch nach unten ins "Unbrauchbare" absackt.

Dazu die Erklärung :

Nur in diesem linearen Verstärkungs- bereich (zwischen den beiden grünen Pfeilen) ist ein hochqualitativer akustischer (Verstärkungs-) Betrieb machbar.

Technisch macht man das etwa so, indem man die Verstärkerstufe mit zum Beispiel +20 Volt versorgt und die Null-Linie der Signal-Wellen (des Audio-Signals) auf diesen Arbeitspunkt (der "AP" in der Grafik) um +10 Volt anhebt.

Die Sinuswellen der Musik schwingen dann um die 10 Volt herum und am Ende der Verstärkerstufe wird dieses Signal mit einem Koppel-Kondensator wieder "ausgekoppelt".

Deutlich sieht man auch, daß außerhalb der linearen Kennlienie (rote Kreise) das Signal erheblich verfälscht würde (rote Pfeile). Man kann "den Klirrfaktor" also auch sehen. Eine wirklich saubere klirrarme Verstärkung funktioniert nur zwischen den grünen Pfeilen mit der kleineren Eingangsspannung U (in1) und dem verstärkten sauberen Ausgangsstrom I (out1).
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Die Alterung kann nach 20 Jahren einsetzen oder nach 5 Jahren schon. Manche Kondensatoren aus der Vorkriegszeit funktionieren heute noch (ein wenig). Verlassen können Sie sich auf gar nichts, es sind Massenartikel in Milliardenstückzahlen.

In 2002 hatte einer der größten Hersteller der Welt in Hongkong, von dem alle chinesischen Fabriken diese Teile kaufen, geglaubt, er könne den "Anti-Fäulniß-Zusatz" für dieses Dielektrikum einsparen.

Es ging (nur) um Millionstel Cent pro Stück. Relativ schnell und dann ein Jahr später sind hunderttausende von Computer- Hauptplatinen komplett (und natürlich innerhalb der Garantie) ausgefallen, geplatzt - bei uns auch, und bei IBM, Compaq, Siemens und HP ebenso wie bei den Schraubern, Krautern und Bastlern. Der Schaden ging damals ebenfalls in die Milliarden.
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Es ist sehr schwierig, einem Kondensator anzusehen, wie viel er bereits "gelitten" hat. Man kann den Innenwiderstand messen und die Kapazität bestimmen und das ganze unter der Nennspannung auch noch ausprobieren. Doch - wie lange er das "ab dann" noch weiter mitmacht, weiß niemand.

In Geräten, die sowieso schon offen sind zur Fehlersuche bzw. Reparatur, sollte man die Netzteilkondensatoren und ähnliche Elkos auf den einzelnen Platinen, die der Stabilisierung der Versorgungsspannung dienen, vorsorglich austauschen. Kondensatoren sind Massenartikel und kosten heute nicht mehr viel. Neue Elkos gibt es bei Conrad, ELV und Reichelt und den Industrie- Distributoren. Pollin hat fast nur alte gebrauchte Ware - da also aufpassen.

Bei uns im Museums-Labor ist das nicht so kritisch, da wir ja wissen wollen, wie lange der zweite (alte) Kondensator von einem +/- 50 Volt Pärchen überlebt, wenn der defekte Kondensator gerade erneuert wurde. Wenn "Sie" selbst aber tauschen müssen oder (gegen Entgelt) tauschen lassen, dann immer gegen neue Ware.

Für Sie zuhause ist es nämlich sehr ärgerlich, wenn nach einer kürzlichen Reparatur - wenige Tage später - wieder der weiße beißende Qualm aufsteigt und Sie Ihr tolles Hobby der besseren Hälfte - aber jetzt wirklich - nicht mehr nahe bringen können.
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Banken und Versicherungen müssen Datensicherungsbänder vor der Entsorgung absolut sicher löschen. Das macht man in einem richtig starken Magnetfeld, welches die Magnetbandwickel wirklich gänzlich "durchdringt" und die Aufzeichnung auf dem Magnetband eliminiert, aber richtig und unwiderruflich. Das ist die offene Kammer rechts im Bild.

Dazu wird eine sogenante Kondensatoren- Batterie mit zum Beispiel 400 Volt Drehstrom und 3 x 25 Ampere (bei den kleinen Modellen - bei den größeren Modellen sind es 3 x 65 bis 3 x 120 Ampere !! und das ist eine Menge Energie) ca. 10 Sekunden aufgeladen und dann diese geballte Lade-Energie mit einem speziellen ganz extremen Hochlastschalter auf die große Kupfer-Spule "losgelassen". Die Kondensatoren- Batterien sind im Unterschrank des Schrankes eingebaut.
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Eine kleine 3 x 25 Ampere Anlage erzeugt dabei Schläge, als wenn ein VW Golf aus dem 4.Stock neben Ihnen runter kracht. Eine große 3 x 85 Ampere Anlage erzeugt akustische Schläge ähnlich einer Panzerhaubitze vom Truppenübungsplatz, die man in 1 km Entfernung noch so laut hört, daß umliegende Bewohner sofort die Polizei rufen. Das gab es in einem Industriegebiet nahe Frankfurt. (Das lukrative Geschäftsmodell wurde von dieser Entsorgungsfirma ganz schnell wieder fallen gelassen und ich habe damit im historischen Ortskern eines Vorortes von Wiesbaden gar nicht erst angefangen. - Es ging dabei sogar um richtig viel Geld - (besser gesagt : um richtig lukrative Einnahmen.)
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