Cómo determinar el tipo de condensador

Hay muchos tipos diferentes de condensadores en el mercado de componentes electrónicos hoy en día, y cada tipo tiene sus propias ventajas y desventajas. Algunos son capaces de operar a altos voltajes, otros son notables por una capacitancia significativa, otros tienen una inductancia baja y algunos se caracterizan por una corriente de fuga excepcionalmente baja. Todos estos factores determinan la aplicación de tipos específicos de condensadores.

Considere qué tipos de condensadores son. En general, hay muchos de ellos, pero aquí consideraremos los principales tipos populares de condensadores, y descubriremos cómo determinar este tipo.

Condensadores electrolíticos de aluminio, por ejemplo, K50-35 o K50-29, consisten en dos tiras delgadas de aluminio retorcidas en un rollo, entre las cuales el papel impregnado de electrolitos se coloca como un dieléctrico. El rollo se coloca en un cilindro de aluminio sellado, en uno de cuyos extremos (tipo de carcasa radial) o en los dos extremos (tipo de carcasa axial) se encuentran los cables de contacto. Las conclusiones se pueden soldar o atornillar.

La capacitancia de los capacitores electrolíticos se mide mediante microfaradios, y puede ser de 0.1 microfaradios a 100,000 microfaradios. Una capacidad significativa de los condensadores electrolíticos, en comparación con otros tipos de condensadores, es su principal ventaja. La tensión de funcionamiento máxima de los condensadores electrolíticos puede alcanzar los 500 voltios. El voltaje de funcionamiento máximo permitido, así como la capacitancia del condensador, se indican en su carcasa.

Este tipo de condensadores también tiene desventajas. El primero de los cuales es la polaridad. En el caso del capacitor, el terminal negativo está marcado con un signo menos, este terminal debe estar presente cuando el capacitor en el circuito opera a un potencial menor que el otro, o el capacitor no podrá acumular carga normalmente, y lo más probable es que explote o se dañe en cualquier caso si toma mucho tiempo manténgalo energizado con la polaridad incorrecta.

Debido a la polaridad, los condensadores electrolíticos son aplicables solo en circuitos de corriente continua o pulsante, pero no directamente en circuitos de corriente alterna, solo el voltaje rectificado puede cargar condensadores electrolíticos.

La segunda desventaja de este tipo de condensador es la alta corriente de fuga. Por esta razón, no será posible utilizar un condensador electrolítico para el almacenamiento de carga a largo plazo, pero es bastante adecuado como elemento de filtro intermedio en el circuito activo.

La tercera desventaja es que la capacitancia de este tipo disminuye con el aumento de la frecuencia (corriente de ondulación), pero este problema se resuelve instalando en los tableros paralelos al capacitor electrolítico un capacitor cerámico de una capacidad relativamente pequeña, generalmente 10,000 menos que la del electrolítico adyacente.

Vea aquí para más detalles: Condensadores electrolíticos

Ahora hablemos de condensadores de tantalio. Un ejemplo es K52-1 o smd A. Están basados ​​en pentóxido de tantalio. La conclusión es que durante la oxidación del tántalo, se forma una película de óxido densa, no conductora, cuyo espesor puede controlarse tecnológicamente.

Un condensador de tantalio de estado sólido consta de cuatro partes principales: ánodo, dieléctrico, electrolito (sólido o líquido) y cátodo. La cadena de producción es bastante complicada. Primero, se crea un ánodo a partir de polvo puro de tantalio prensado, que se sinteriza a alto vacío a una temperatura de 1300 a 2000 ° C para obtener una estructura porosa.

Luego, por oxidación electroquímica, se forma un dieléctrico en forma de una película de pentóxido de tantalio, cuyo espesor se controla cambiando el voltaje durante la oxidación electroquímica, como resultado, el espesor de la película se obtiene de cientos a miles de angstroms, pero la película tiene una estructura que proporciona una alta resistencia eléctrica.

La siguiente etapa es la formación de un electrolito, que es un dióxido de manganeso semiconductor. El ánodo poroso de tantalio se impregna con sales de manganeso, luego se calienta para que aparezca dióxido de manganeso en la superficie; El proceso se repite varias veces hasta obtener una cobertura total. La superficie resultante se cubre con una capa de grafito, luego se aplica plata, se obtiene un cátodo. La estructura se coloca luego en un compuesto.

Los condensadores de tantalio son similares en propiedades al electrolítico de aluminio, pero tienen características. Su voltaje de operación está limitado a 100 voltios, la capacitancia no excede los 1000 microfaradios, su propia inductancia es menor, por lo tanto, los condensadores de tantalio también se usan a altas frecuencias que alcanzan cientos de kilohercios.

Su desventaja radica en su extrema sensibilidad a exceder el voltaje máximo permitido, por esta razón los condensadores de tantalio fallan con mayor frecuencia debido a una falla. Una línea en el cuerpo del condensador de tantalio indica un electrodo positivo - ánodo. Los condensadores de plomo o SMD de tantalio se pueden encontrar en las placas de circuito impreso modernas de muchos dispositivos electrónicos.

Condensadores de disco de cerámica de una sola capaPor ejemplo, los tipos K10-7V, K10-19, KD-2 se caracterizan por una capacidad relativamente grande (de 1 pF a 0,47 microfaradios) con tamaños pequeños. Su voltaje de funcionamiento varía de 16 a 50 voltios. Sus características: bajas corrientes de fuga, baja inductancia, lo que les permite operar a altas frecuencias, así como un tamaño pequeño y estabilidad a alta temperatura de la capacitancia. Dichos condensadores operan con éxito en circuitos de corriente continua, CA y ondulación.

La tangente de pérdida tanδ generalmente no excede 0.05, y la corriente de fuga máxima no excede 3 μA. Los condensadores de cerámica son estables en factores externos, como la vibración con una frecuencia de hasta 5000 Hz con aceleración de hasta 40 g, choques mecánicos repetidos y cargas lineales.

Los condensadores de disco de cerámica se usan ampliamente para suavizar filtros de fuentes de alimentación, filtrar interferencias, circuitos de comunicación entre etapas y en casi todos los dispositivos electrónicos.

La marca en la carcasa del condensador indica su clasificación. Tres números se descifran de la siguiente manera. Si multiplica los dos primeros dígitos por 10 a la potencia del tercer dígito, obtendrá el valor de la capacitancia de este capacitor en pf. Entonces, un capacitor etiquetado 101 tiene una capacitancia de 100 pF, y un capacitor etiquetado 472 tiene 4.7 nF.

Condensadores de cerámica multicapa, por ejemplo, K10-17A o K10-17B, a diferencia de las de una sola capa, tienen capas delgadas alternas de cerámica y metal en su estructura. Por lo tanto, su capacidad es mayor que la de las de una sola capa y puede llegar fácilmente a varios microfaradios. El voltaje máximo también está limitado aquí a 50 voltios. Los condensadores de este tipo son capaces, así como de una sola capa, de funcionar correctamente en circuitos de corriente continua, alterna y pulsante.

Condensadores Cerámicos de Alto Voltaje capaz de trabajar a alto voltaje de 50 a 15000 voltios. Su capacitancia se encuentra en el rango de 68 a 100 nF, y dichos capacitores pueden operar en circuitos de corriente directa, alterna o pulsante.

Se pueden encontrar en filtros de línea como condensadores X / Y, así como en circuitos de alimentación secundaria, donde se utilizan para eliminar la interferencia de modo común y la absorción de ruido si el circuito es de alta frecuencia. A veces, sin el uso de estos condensadores, la falla del dispositivo puede poner en peligro la vida de las personas.

Un tipo especial de condensador cerámico de alto voltaje es condensador de pulso de alto voltajeSe utiliza para modos de pulso potentes. Un ejemplo de tales condensadores cerámicos de alto voltaje son K15U, KVI y K15-4 domésticos. Estos condensadores son capaces de operar a voltajes de hasta 30,000 voltios, y los pulsos de alto voltaje pueden seguir a altas frecuencias, hasta 10,000 pulsos por segundo. La cerámica proporciona propiedades dieléctricas confiables, y la forma especial del condensador y la disposición de las placas evitan la descomposición desde el exterior.

Tales condensadores son muy populares como circuito en equipos de radio de alta potencia y son muy bienvenidos, por ejemplo, con teslostroiteley (para diseño Bobinas de Tesla en una chispa o en lámparas (SGTC, VTTC).

Condensadores de poliéster (tereftalato de polietileno, lavsan), por ejemplo, K73-17 o CL21, basados ​​en una película metalizada, se utilizan ampliamente en el cambio de fuentes de alimentación y balastos electrónicos. Su carcasa hecha de compuesto epoxi les da a los condensadores resistencia a la humedad, resistencia al calor y los hace resistentes a ambientes agresivos y solventes.

Los condensadores de poliéster están disponibles en capacidades de 1 nF a 15 microfaradios, y están diseñados para voltajes de 50 a 1500 voltios. Se distinguen por la estabilidad a altas temperaturas con alta capacidad y pequeño tamaño. El precio de los condensadores de poliéster no es alto, por lo que son muy populares en muchos dispositivos electrónicos, en particular en balastos de lámparas de bajo consumo.

La marca del condensador contiene al final una letra que indica la tolerancia para la desviación de la capacitancia de la nominal, así como una letra y un número al comienzo de la marca, que indica el voltaje máximo permitido, por ejemplo 2A102J - condensador para un voltaje máximo de 100 voltios, capacidad de 1 nF, desviación de capacitancia permisible + -5% . Las tablas de etiquetado se pueden encontrar fácilmente en Internet.

Una amplia gama de capacitancias y voltajes hace posible el uso de condensadores de poliéster en circuitos de CC, CA y corriente pulsada.

Condensadores de polipropileno, por ejemplo, K78-2, a diferencia del poliéster, tiene una película de polipropileno como aislante. Los condensadores de este tipo están disponibles en capacidades de 100 pF a 10 microfaradios, y el voltaje puede alcanzar los 3000 voltios.

La ventaja de estos condensadores es no solo un alto voltaje, sino también una tangente de pérdida extremadamente baja, ya que tanδ no puede exceder 0.001. Tales condensadores se usan ampliamente, por ejemplo, en calentadores de inducción, y pueden funcionar a frecuencias medidas por decenas o incluso cientos de kilohercios.

Merecen mención especial condensadores de polipropileno de arranquecomo CBB-60. Estos condensadores se utilizan para arrancar motores de inducción de CA. Se enrollan con una película de polipropileno metalizado sobre un núcleo de plástico, luego el rollo se llena con un compuesto.

La carcasa del condensador está hecha de material no combustible, es decir, el condensador es completamente ignífugo y es adecuado para su uso en condiciones difíciles. Las conclusiones pueden ser cableadas, o debajo de los terminales y debajo del perno. Obviamente, los condensadores de este tipo están diseñados para operar a una frecuencia de red industrial.

Los condensadores de arranque están disponibles para una tensión alterna de 300 a 600 voltios, y el rango de capacidades típicas es de 1 a 1000 microfaradios.

Ver también sobre este tema: El uso de condensadores en circuitos electrónicos.