Kapazitiver Spannungsteiler berechnen

Kapazitiver Spannungsteiler berechnungshilfe und Erklärungen

Schema	Theorie
	Zwei Kondensatoren, die in Serie geschaltet sind, bilden zusammen einen Kapazitiven Spannungsteiler. Wie bei einem Spannungsteiler aus Widerständen, teilt auch der kapazitive Spannungsteiler eine Spannung in zwei Teile. Zwischen beiden Kondensatoren kann die Teilspannung abgegriffen werden. Da ein Kondensator einen kleineren Blindwiderstand hat, je grösser seine Kapazität ist, ist die Aufteilung der Spannung umgekehrt proportional zum Verhältnis der beiden Kapazitäten. Entsprechend wird nicht die selbe Formelform angewendet, wie bei einem Spannungsteiler aus Widerständen. Die Berechnung nach dem untenstehenden Rechnertool eignet sich natürlich nur für Anwendungen mit Wechselspannung. Liegt eine reine Gleichspannung am kapazitiven kapazitiven Spannungsteiler an, wird diese Spannung nicht korrekt geteilt. Mehr Informationen dazu findet man im Kapitel vom Kondensator an Gleichspannung. Wie beim Teiler mit Widerständen fliesst durch beide Kondensatoren der Selbe Strom. Der Strom ist nicht nur von den Kapazitätswerten abhängig, sondern auch von der Frequenz der Eingangsspannung. Die Teilspannungen ergeben addiert die Eingangsspannung. Der gesamte Kapazitätswert und die Signaldämpfung werden vom untenstehenden Rechnertool ebenfalls berechnet.

Parametereingabe		Berechnete Werte

C₁=		V_C1=

C₂=		V_C2=

Vin=		I=

f=

Beurteilung vom Einfluss parasitärer Kapazitäten

Der wohl häufigste Grund, einen kapazitiven Spannungsteiler zu berechnen ist, zu beurteilen, ob eine parasitäre Kapazität in einem System einen relevanten Einfluss hat, oder nicht. Dies können zum beispiel Leiterbahnkapazitäten sein. Oder kapazitäten von Leitungen zu metallischen Gehäuseteilen.

Exakte Justierung einer Kapazität

Zwei Kondensatoren können eingesetzt werden, um einen ganz genauen Kapazitätswert zu erreichen. Dazu wird ein kleiner Kondensator mit einen seriell zugeschalteten grossen Kondensator verbunden. allerdings empfiehlt es sich meistens, eine Kapazitätsjustierung mittels parallel geschalteter Kondensatoren zu realisieren. Denn serriell geschaltete Kondensatoren haben in ihrer Mitte einen Spannungsknoten, der von keinem DC-strom erreicht werden kann. Der Mittelabgriff eines kapazitiven Spannungsteilers ist somit floatend und eine mögliche Problemstelle für elektromagnetische Verträglichkeit (EMV). Trotzdem ist mit zwei seriell geschalteten Kondensatoren eine Kapazitätsjustierung möglich. Mit der Berechnung des kapazitiven Spannungsteilers erfährt man, wie viel Spannung über den einzelnen Kondensatoren abfällt.