Herzstücke der Elektronik: Kondensator und MOSFET im Überblick
In modernen elektronischen Geräten sind Kondensatoren und MOSFETs allgegenwärtig. Ob in Netzteilen, Computern, Haushaltsgeräten oder Fahrzeugen – ohne diese Bauteile läuft nichts. Doch was genau machen sie, wie sind sie aufgebaut und warum geben sie so häufig den Geist auf?
Der Kondensator – Speicher im Miniaturformat
Aufbau und Funktion
Ein Kondensator speichert elektrische Energie in einem elektrischen Feld zwischen zwei leitenden Platten, die durch ein Dielektrikum (Isolator) getrennt sind. Je nach Bauart unterscheidet man u. a.:
| Kondensator-Typ | Aufbau | Verwendung |
|---|---|---|
| Elektrolyt-Kondensator | Aluminiumfolien + Elektrolyt | Netzteile, Audio, Motherboards |
| Keramik-Kondensator | Keramik als Dielektrikum | Hochfrequenz, Entstörung |
| Folienkondensator | Kunststofffolie | Industrie, Motorsteuerung |
Die Kapazität wird in Farad (F) gemessen, gängiger sind µF, nF oder pF.
Der MOSFET – Elektronisches Ventil mit Hochleistung
Aufbau und Funktion
Kondensator und MOSFET
MOSFET steht für Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor. Es handelt sich um einen spannungsgesteuerten Transistor, der wie ein Schalter oder Verstärker funktioniert. Drei Anschlüsse bestimmen sein Verhalten:
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Gate (G): Steuert den Stromfluss
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Source (S): Eingang des Stroms
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Drain (D): Ausgang des Stroms
MOSFETs gibt es in zwei Varianten:
| Typ | Kanaltyp | Anwendung |
|---|---|---|
| N-Kanal | Strom fließt, wenn Gate positiv ist | Leistungselektronik, CPU |
| P-Kanal | Strom fließt, wenn Gate negativ ist | Low-side-Schaltungen |
Typische Defekte und Symptome
Kondensatoren:
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Aufgebläht, ausgelaufen: Besonders bei Elkos sichtbar
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Gerät startet nicht mehr / flackert: Spannungsversorgung instabil
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Messung: Mit ESR-Meter oder Multimeter im Kapazitätsmodus
MOSFETs:
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Kurzschluss zwischen Drain und Source
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Gerät überhitzt oder bleibt dauerhaft an
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Durchgebranntes Gehäuse (sichtbar oder riechbar)
Reparatur und Austausch
| Bauteil | Hinweise zur Reparatur |
|---|---|
| Kondensator | Sichtprüfung, auslöten, gleichen Typ mit passender Spannungsfestigkeit einlöten |
| MOSFET | Datenblatt prüfen, SMD-Lötkolben oder Heißluft nötig, oft in Netzteilen defekt |
Wichtig: Immer auf die Polarität (Elko) und Spezifikation achten.
Geplante Obsoleszenz – Mythos oder Realität?
Gerade bei Elektrolyt-Kondensatoren taucht oft der Vorwurf der „geplanten Obsoleszenz“ auf. Günstige Elkos trocknen nach wenigen Jahren aus, vor allem wenn sie in Geräten mit hoher Wärmeentwicklung (z. B. TV, Router, Netzteile) verbaut werden. Ob aus Kostengründen oder mit Absicht – die Lebensdauer liegt oft nur bei 1.000–2.000 Betriebsstunden bei 85 °C.
MOSFETs hingegen sterben meist durch:
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Fehlkonstruktion (z. B. schlechte Kühlung)
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Überspannung
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Überschwingungen in Schaltungen ohne Schutzdioden
Ob das gewollt ist oder durch Kostendruck resultiert, bleibt oft offen. Tatsache ist: Mit hochwertigen Bauteilen und konservativem Design könnten viele Geräte deutlich länger leben.
Fazit
Wer sich mit der Reparatur von Elektronik beschäftigt, kommt an Kondensatoren und MOSFETs nicht vorbei. Oftmals sind es diese Bauteile, die gezielt auf Lebensdauergrenzen hin optimiert wurden – ob aus wirtschaftlichen Gründen oder nicht. Mit etwas Fachwissen lassen sie sich jedoch in vielen Fällen selbst tauschen – und das Gerät lebt weiter.