인프런 커뮤니티 질문&답변

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극성(capacitor with polarity)과 양극성(non-polar or bipolar capacitor)의 가장 큰 차이는 전압 극성에 대한 허용 여부입니다. 극성 캐패시터, 대표적으로 알루미늄 전해 콘덴서나 탄탈 캐패시터는 반드시 양극(+)과 음극(–) 방향을 맞춰서 사용해야 하며, 반대로 연결하면 내부 전해질이 파괴되거나 누설 전류가 급격히 증가하여 발열 및 폭발까지 이어질 수 있습니다. 반대로, 양극성 캐패시터는 양쪽 방향으로 전압을 걸 수 있기 때문에 교류(AC) 신호나 극성이 변하는 회로에서 주로 사용됩니다.

예를 들어 LDO(Low Dropout Regulator)의 출력 안정화를 위해 많이 쓰이는 출력 커패시터를 보시면, 대부분의 LDO 데이터시트에서는 ESR(Equivalent Series Resistance) 조건과 함께 특정한 정전용량 범위를 요구합니다. 이 경우 흔히 알루미늄 전해 콘덴서를 사용하는데, 출력 전압이 DC로 일정한 극성을 갖기 때문에 극성 캐패시터를 안전하게 사용할 수 있습니다. 예를 들어 3.3V LDO 출력에 10 µF 알루미늄 전해 콘덴서를 연결한다면 극성 캐패시터가 적합합니다.

반면에 오디오 신호 경로나 AC 커플링 회로에서는 입력 신호가 +V와 -V로 교대로 변하기 때문에 극성 캐패시터는 사용할 수 없습니다. 이런 경우에는 필연적으로 양극성 캐패시터(보통은 필름 콘덴서, 세라믹 콘덴서, 혹은 bipolar electrolytic capacitor)를 사용합니다. 예를 들어 오디오 앰프 입력단의 커플링 콘덴서는 ±1 V의 오디오 신호가 인가되므로 극성 캐패시터 대신 양극성 캐패시터를 배치합니다.

정리하자면, DC 전원 안정화(예: LDO 출력)처럼 극성이 고정된 경우에는 극성 캐패시터가 일반적이고, AC 신호 커플링이나 극성이 변하는 환경에서는 반드시 양극성 캐패시터가 필요합니다. 현업에서는 보드 설계 시 디커플링 커패시터(0.1 µF, 1 µF 등)는 대부분 세라믹(양극성)을 쓰고, 벌크 캐패시터(10 µF~100 µF)는 전해(극성)를 배치하는 식으로 혼용하는 사례가 많습니다.