Le condensateur: Mise en pratique

La mise en pratique peut être limitée par plusieurs facteurs : la tolérance, la polarité, la réponse en fréquence.

Deux grandes familles de condensateurs existent : les chimiques et les céramiques.

Condensateurs chimiques

Valeurs des condensateurs

Les chimiques ont de fortes valeurs de capacité (1uF à 10 000uF couramment) alors que les céramiques ont des valeurs entre le picofarad (pF) et le microfarad. En pratique, le condensateur chimique a une durée de vie liée à la température que le fabricant précise (exemple : 2000 heures à 85°C). A des températures inférieures, la durée de vie augmente considérablement.

A titre indicatif, les grosses valeurs de capacité servent pour lisser des tensions d'alimentation (stockage d'énergie), alors que les faibles valeurs servent à atténuer sélectivement des fréquences (filtres) ou à laisser passer un signal entre deux étages d'un circuit (condensateur de liaison).

Tolérance des condensateurs

Les chimiques, de forme cylindrique, ont une tolérance importante qui peut aller jusqu'à -20%/+80%. Par exemple, un modèle de 1000uF peut varier entre 800uF et 1800uF pour un composant donné. Les céramiques ont des tolérances bien meilleures, 5 à 10%.

La polarité des condensateurs

La plupart des chimiques sont polarisés. La polarité doit être impérativement respectée, sous risque de dommage irréversible ou d'explosion ! La borne négative est repérée par une large bande sur le côté du composant. On ne doit en aucun cas non plus dépasser la tension maximale indiquée (6.3V, 10V, 35V, 63V, etc).

Astuce : si on souhaite réaliser un condensateur non polarisé mais de grande valeur (100 uF, 1000 uF, etc), on peut associer deux condensateurs chimiques en série, le + sur le +, ou le - sur le -. Il n'est en effet pas possible de trouver des condensateurs non polarisés de capacité aussi élevée.

En revanche, les condensateurs céramiques ne sont pas polarisés. Ils sont ainsi très adaptés aux signaux alternatifs (filtrage, couplage).

Réponse en fréquence

Les condensateurs chimiques ont un bon comportement jusqu'à une certaine fréquence au delà de laquelle leur caractère inductif devient prépondérant. Par ailleurs, leur résistance série (ESR, en Anglais : effective series resistance) limite le courant d'ondulation (charge et décharge) à cause de l'échauffement. Si ils sont adaptés pour le lissage de la tension dans des alimentations classiques à pont redresseur, ils ne conviennent guère à des fréquences supérieures à quelques dizaines de kHz. Les condensateurs céramiques prendront le relais.

Astuce : mettre en parallèle différents modèles avec un rapport de 1000 entre les valeurs utilisées. Exemple : si on souhaite mettre 100uF chimique, on pourra placer en parallèle 100nF céramique. Les alimentations des circuits intégrés utilisent souvent cette méthode, en plaçant le condensateur de faible valeur au plus près du composant (voir ci dessous)

Par ailleurs, il est possible de connecter en série ou en parallèle des condensateurs, de même que les résistances.