커패시터(콘덴서)는 전하를 잠깐 저장했다가 내보내는 부품입니다. 전원의 출렁임을 다독이고, 신호에서 원하지 않는 주파수를 걸러 내고, 555 타이머처럼 시간을 만드는 데 쓰입니다. 종류가 많고 극성이 있는 것도 있어 처음에는 헷갈리기 쉽습니다. 이 글에서는 입문자가 자주 만나는 커패시터의 종류와 극성, 값 읽는 법, 고르는 기준을 정리합니다.
단위부터
커패시터의 용량 단위는 패럿(F)이지만 너무 커서 실제로는 작은 단위를 씁니다.
| 단위 | 읽기 | 크기 |
|---|---|---|
| µF | 마이크로패럿 | 10⁻⁶ F |
| nF | 나노패럿 | 10⁻⁹ F = 0.001µF |
| pF | 피코패럿 | 10⁻¹² F = 0.001nF |
1µF = 1,000nF = 1,000,000pF입니다.
주요 종류
세라믹 커패시터
작은 원판이나 직사각형 모양으로 극성이 없습니다. 용량은 pF에서 수 µF까지이고, 값싸며 고주파 특성이 좋아 IC 전원 옆 디커플링에 가장 많이 씁니다. 유전체 종류에 따라 특성이 다릅니다.
- C0G(NP0): 온도·전압에 안정적이지만 큰 용량이 없습니다. 정밀 타이밍·필터용.
- X7R, X5R: 용량 변화가 어느 정도 있고 값이 싸서 디커플링에 널리 쓰입니다.
- Y5V, Z5U: 온도와 인가 전압에 따라 용량이 크게 줄어 신호 처리용으로는 부적합합니다.
필름 커패시터
플라스틱 필름을 쓴 커패시터로 극성이 없고 오차가 작으며 안정적입니다. 오디오와 정밀 타이머에 쓰이지만 부피가 크고 비쌉니다.
알루미늄 전해 커패시터
용량이 크고(수 µF ~ 수천 µF) 값이 싸며 극성이 있습니다. 원통형이며 몸체에 정격 전압과 용량이 인쇄되어 있습니다. 전원 안정화에 쓰지만 오차가 ±20% 이상이고 시간이 지나면 용량이 줄며 고주파 특성은 나쁩니다.
탄탈 커패시터
작은 크기에 비교적 큰 용량을 가진 극성 부품입니다. 역전압이나 과전압에 약해 터지거나 불이 날 수 있으므로 입문 단계에서는 권하지 않습니다.
극성과 방향
전해·탄탈 커패시터를 거꾸로 꽂으면 내부에서 가스가 생겨 부풀거나 터질 수 있습니다.
- 몸체에 흰색(또는 은색) 줄과
−표시가 있는 쪽이 음극입니다. - 새 부품은 양극 다리가 더 깁니다(납땜 후 다리를 자르면 구분할 수 없으니 먼저 확인하세요).
- 패턴도 도면에서 극성 표시를 확인하고 납땜 전에 한 번 더 확인합니다.
숫자 코드 읽는 법
작은 세라믹 커패시터에는 104처럼 세 자리 숫자가 인쇄되어 있습니다. 앞의 두 자리는 숫자, 마지막 자리는 승수이고 단위는 pF입니다.
| 표시 | 계산 | 용량 |
|---|---|---|
| 101 | 10 × 10¹ pF | 100pF |
| 102 | 10 × 10² pF | 1nF |
| 103 | 10 × 10³ pF | 10nF |
| 104 | 10 × 10⁴ pF | 100nF (0.1µF) |
| 224 | 22 × 10⁴ pF | 220nF |
| 473 | 47 × 10³ pF | 47nF |
| 4n7 | — | 4.7nF |
숫자 뒤에 알파벳이 붙으면 허용 오차입니다. J는 ±5%, K는 ±10%, M은 ±20%입니다(예: 104K).
정격 전압
커패시터에는 견딜 수 있는 최대 전압(정격 전압)이 있습니다. 5V 회로에는 정격 16V 이상, 12V 회로에는 25V 이상을 쓰는 식으로 동작 전압의 1.5~2배 이상을 고르세요. 큰 용량의 세라믹은 인가 전압이 높아지면 실제 용량이 줄어드는 성질도 있습니다.
용도별 선택
| 용도 | 권장 |
|---|---|
| IC 디커플링 | 100nF 세라믹(X7R), IC마다 하나 |
| 전원 안정화 | 47~470µF 전해(전원 입구) |
| 타이밍·발진(555 등) | 필름 또는 C0G 세라믹, 큰 값은 전해 |
| 신호 결합·필터 | 필름, 세라믹 |
디커플링 배치는 전원 레일과 접지 설계에서, 시간 계산은 RC 시정수와 커패시터 충방전과 RC 시정수 계산기에서 이어서 볼 수 있습니다.
만능기판에서 쓸 때
- 다리 간격은 2.5mm(홀 1칸)·5.0mm(홀 2칸)가 많습니다. 구멍에 맞는 제품을 고르세요.
- 전해 커패시터는 키가 크므로 마지막에 납땜하고, 방향이 맞는지 확인한 뒤 납땜합니다.
- 디커플링 커패시터는 다리를 짧게 잘라 IC 가까이 세워서 달면 선이 짧아져 효과가 좋습니다.
정리
커패시터는 극성 유무가 첫 번째 확인 사항입니다. 세라믹(극성 없음)은 디커플링과 작은 용량, 전해(극성 있음)는 전원 안정화에 씁니다. 코드 104는 100nF이고 정격 전압은 동작 전압의 1.5배 이상으로 고르세요. 다음 글 555 타이머로 LED 깜빡이기에서 커패시터를 타이밍 부품으로 사용해 봅니다.