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Características del condensador y especificaciones del condensador

Condensadores

Hay una serie desconcertante de condensadorLas características y especificaciones asociadas con el humilde capacitor y la lectura de la información impresa en el cuerpo de un capacitor a veces pueden ser difíciles de entender, especialmente cuando se usan colores o códigos numéricos.

Cada familia o tipo de condensador utiliza su propioConjunto único de características de los condensadores y sistema de identificación con algunos sistemas que son fáciles de entender y otros que utilizan letras, colores o símbolos engañosos.

La mejor manera de averiguar qué condensadorcaracterísticas que significa la etiqueta es primero determinar a qué tipo de familia pertenece el capacitor, ya sea de cerámica, película, plástico o electrolítico, y de ahí puede ser más fácil identificar las características particulares del capacitor.

Aunque dos condensadores pueden tener exactamente elmismo valor de capacitancia, pueden tener diferentes clasificaciones de voltaje. Si se sustituye un capacitor de voltaje nominal más pequeño en lugar de un capacitor de voltaje nominal más alto, el aumento de voltaje puede dañar el capacitor más pequeño.

También recordamos del último tutorial que conun condensador electrolítico polarizado, el cable positivo debe ir a la conexión positiva y el cable negativo a la conexión negativa, de lo contrario podría dañarse nuevamente. Por lo tanto, siempre es mejor sustituir un condensador viejo o dañado con el mismo tipo que el especificado. A continuación se muestra un ejemplo de marcas de condensadores.

Características del condensador

características del condensador

El condensador, como con cualquier otro componente electrónico, viene definido por una serie de características. Estas Características del condensador Siempre se puede encontrar en las hojas de datos que nos proporciona el fabricante del condensador, de modo que aquí le presentamos solo algunas de las más importantes.

1. Capacitancia nominal, (C)

El valor nominal de la Capacidad, C de un condensador es el más importante de todos.caracteristicas del condensador Este valor se mide en pico-Farads (pF), nano-Farads (nF) o micro-Farads (μF) y se marca en el cuerpo del capacitor como números, letras o bandas de colores.

La capacitancia de un capacitor puede cambiar de valor.con la frecuencia del circuito (Hz) y con la temperatura ambiente. Los condensadores cerámicos más pequeños pueden tener un valor nominal tan bajo como un pico-Farad, (1pF), mientras que los electrolíticos más grandes pueden tener un valor de capacitancia nominal de hasta un Farad, (1F).

Todos los condensadores tienen un índice de tolerancia que puededesde -20% hasta tan alto como + 80% para electrolíticos de aluminio que afectan su valor real o real. La elección de la capacitancia está determinada por la configuración del circuito, pero el valor leído en el lado de un capacitor puede no ser necesariamente su valor real.

2. Voltaje de trabajo, (WV)

los Tensión de trabajo Es otra característica importante del condensador.que define el voltaje continuo máximo, ya sea CC o CA, que se puede aplicar al capacitor sin fallas durante su vida útil. Generalmente, el voltaje de trabajo impreso en el lado de un cuerpo de condensadores se refiere a su voltaje de trabajo de CC, (WVDC).

Los valores de tensión de CC y CA no suelen ser los mismospara un capacitor ya que el valor de voltaje de CA se refiere a la r.m.s. valor y NO el valor máximo o máximo que es 1.414 veces mayor. Además, la tensión de trabajo de CC especificada es válida dentro de un cierto rango de temperatura, normalmente de -30 ° C a + 70 ° C.

Cualquier voltaje de corriente continua superior a su voltaje de trabajo.o una corriente de ondulación de CA excesiva puede causar un fallo. Por lo tanto, se deduce que un condensador tendrá una vida útil más larga si se opera en un ambiente fresco y dentro de su voltaje nominal. Los voltajes de CC de trabajo comunes son 10V, 16V, 25V, 35V, 50V, 63V, 100V, 160V, 250V, 400V y 1000V y están impresos en el cuerpo del capacitor.

3. Tolerancia, (±%)

Al igual que con las resistencias, los condensadores también tienen una Tolerancia calificación expresada como un valor de más o menosen picofarad (± pF) para condensadores de bajo valor generalmente menores a 100pF o como porcentaje (±%) para condensadores de mayor valor generalmente superiores a 100pF.

El valor de tolerancia es la medida en que ella capacitancia real puede variar con respecto a su valor nominal y puede variar desde -20% a + 80%. Por lo tanto, un condensador de 100 µF con una tolerancia de ± 20% podría variar legítimamente de 80 µF a 120 µF y permanecer dentro de la tolerancia.

Los condensadores se clasifican de acuerdo con lo cerca que estánsus valores reales se comparan con la capacitancia nominal nominal con bandas de colores o letras utilizadas para indicar su tolerancia real. La variación de tolerancia más común para los condensadores es del 5% o 10%, pero algunos condensadores de plástico tienen una calificación tan baja como de ± 1%.

4. Corriente de fuga

El dieléctrico usado dentro del capacitor paraseparar las placas conductoras no es un aislante perfecto que dé como resultado una corriente muy pequeña que fluya o se “escape” a través del dieléctrico debido a la influencia de los poderosos campos eléctricos acumulados por la carga en las placas cuando se aplica a una tensión de alimentación constante.

Este pequeño flujo de corriente continua en la región de los nano-amplificadores (nA) se denomina condensadores. Corriente de fuga. La corriente de fuga es el resultado de los electrones.Haciendo su camino físicamente a través del medio dieléctrico, alrededor de sus bordes o a través de sus conductores y que con el tiempo descargará completamente el condensador si se elimina la tensión de alimentación.

corriente de fuga

Cuando la fuga es muy baja, como en los condensadores del tipo de película o lámina, generalmente se la denomina "resistencia de aislamiento" (Rpag ) y puede expresarse como una resistencia de alto valoren paralelo con el condensador como se muestra. Cuando la corriente de fuga es alta como en los electrolíticos, se la denomina "corriente de fuga" ya que los electrones fluyen directamente a través del electrolito.

Corriente de fuga del condensador es un importanteparámetro en los circuitos de acoplamiento del amplificador o en los circuitos de suministro de energía, con las mejores opciones para aplicaciones de acoplamiento y / o almacenamiento que son Teflon y los otros tipos de condensadores de plástico (polipropileno, poliestireno, etc.) debido a que cuanto menor sea la constante dieléctrica, mayor será la resistencia de aislamiento.

Condensadores de tipo electrolítico (tantalio yel aluminio) por otro lado puede tener capacidades muy altas, pero también tienen corrientes de fuga muy altas (generalmente del orden de aproximadamente 5-20 μA por μF) debido a su pobre resistencia de aislamiento y, por lo tanto, no son adecuados para el almacenamiento o el acoplamiento aplicaciones Además, el flujo de corriente de fuga para electrolíticos de aluminio aumenta con la temperatura.

5. Temperatura de trabajo, (T)

Cambios de temperatura alrededor del capacitor.afecta el valor de la capacitancia debido a cambios en las propiedades dieléctricas. Si la temperatura del aire o del entorno se calienta o enfría, el valor de la capacitancia del condensador puede cambiar tanto como para afectar el correcto funcionamiento del circuito. El rango de trabajo normal para la mayoría de los condensadores es -30oC a +125oC con valores nominales de tensión dados para una Temperatura de trabajo de no más de +70oC especialmente para los tipos de condensadores de plástico.

Generalmente para condensadores electrolíticos y especialmente condensadores electrolíticos de aluminio, a altas temperaturas (más de +85oC Los líquidos dentro del electrolito pueden perderse.a la evaporación, y el cuerpo del condensador (especialmente los tamaños pequeños) puede deformarse debido a la presión interna y fuga completamente. Además, los condensadores electrolíticos no pueden utilizarse a bajas temperaturas, por debajo de aproximadamente -10oC, como la gelatina de electrolitos se congela.

6. Coeficiente de temperatura, (TC)

los Coeficiente de temperatura de un condensador es el máximo cambio en suCapacitancia en un rango de temperatura especificado. El coeficiente de temperatura de un condensador generalmente se expresa linealmente como partes por millón por grado centígrado (PPM /oC), o como un cambio porcentual sobre un particularRango de temperaturas. Algunos condensadores no son lineales (condensadores de Clase 2) y aumentan su valor a medida que aumenta la temperatura, lo que les otorga un coeficiente de temperatura que se expresa como una "P" positiva.

Algunos condensadores disminuyen su valor a medida que aumenta la temperatura, lo que les da un coeficiente de temperatura que se expresa como una "N" negativa. Por ejemplo, "P100" es +100 ppm /oC o “N200”, que es -200 ppm /oC etc. Sin embargo, algunos condensadores no cambian su valor y permanecen constantes en un cierto rango de temperatura, tales condensadores tienen un coeficiente de temperatura cero o "NPO". Estos tipos de condensadores, como Mica o Poliéster, generalmente se denominan condensadores de Clase 1.

La mayoría de los capacitores, especialmente los electrolíticos, pierden su capacidad cuando se calientan, pero los capacitores compensadores de temperatura están disponibles en el rango de al menos P1000 hasta N5000 (+1000 ppm /oC a -5000 ppm /oDO). También es posible conectar un capacitor con un coeficiente de temperatura positivo en serie o en paralelo con un capacitor que tenga un coeficiente de temperatura negativo, el resultado neto es que los dos efectos opuestos se cancelarán entre sí en un cierto rango de temperaturas. Otra aplicación útil de los condensadores de coeficiente de temperatura es usarlos para cancelar el efecto de la temperatura en otros componentes dentro de un circuito, como inductores o resistencias, etc.

7. Polarización

Condensador Polarización Generalmente se refiere al tipo electrolítico.Condensadores, pero principalmente los electrolíticos de aluminio, con respecto a su conexión eléctrica. La mayoría de los capacitores electrolíticos son de tipo polarizado, es decir, la tensión conectada a los terminales del capacitor debe tener la polaridad correcta, es decir, de positivo a positivo y de negativo a negativo.

polarización

La polarización incorrecta puede causar que la capa de óxido en el interior del condensador se descomponga, lo que da lugar a corrientes muy grandes que fluyen a través del dispositivo, lo que provoca la destrucción, como hemos mencionado anteriormente.

La mayoría de los condensadores electrolíticos tienensu terminal -ve negativo está claramente marcado con una franja negra, una banda, flechas o chevrones en un lado de su cuerpo como se muestra, para evitar cualquier conexión incorrecta a la fuente de alimentación de CC.

Algunos electrolíticos más grandes tienen su poder metálico.o cuerpo conectado al terminal negativo, pero los tipos de alta tensión tienen su lata de metal aislada y los electrodos se sacan a espadas o terminales de tornillo separados por seguridad.

Además, cuando se utilizan electrolíticos de aluminio en los circuitos de suavizado de la fuente de alimentación, se debe tener cuidado para evitar que la suma de la tensión de CC pico y la tensión de ondulación de CA se conviertan en una "tensión inversa".

8. Resistencia en serie equivalente, (ESR)

los Resistencia equivalente en serie o ESR, de un condensador es la impedancia AC delEl condensador cuando se usa a altas frecuencias e incluye la resistencia del material dieléctrico, la resistencia de CC de los cables terminales, la resistencia de CC de las conexiones al dieléctrico y la resistencia de la placa del condensador, todas medidas a una frecuencia y temperatura particulares.

resistencia equivalente
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Modelo ESR

De alguna manera, ESR es lo opuesto a laResistencia de aislamiento que se presenta como una resistencia pura (sin reactancia capacitiva o inductiva) en paralelo con el condensador. Un capacitor ideal solo tendría capacitancia, pero el ESR se presenta como una resistencia pura (menos de 0.1Ω) en serie con el capacitor (de ahí el nombre de Resistencia en Serie Equivalente), y que depende de la frecuencia, lo que lo convierte en una cantidad "DINÁMICA".

Como ESR define las pérdidas de energía de la resistencia en serie "equivalente" de un condensador, por lo tanto, debe determinar la capacidad general del condensador.2Pérdidas de calentamiento R, especialmente cuando se utiliza en circuitos de alimentación y conmutación.

Los condensadores con un ESR relativamente alto tienen menoscapacidad de pasar corriente hacia y desde sus placas al circuito externo debido a su mayor carga y descarga de la constante de tiempo RC. La ESR de los condensadores electrolíticos aumenta con el tiempo a medida que su electrolito se seca. Los condensadores con clasificaciones de ESR muy bajos están disponibles y son más adecuados cuando se usa el condensador como filtro.

Como nota final, los condensadores con pequeñaLa capacitancia (menos de 0.01μF) generalmente no representa mucho peligro para los humanos. Sin embargo, cuando el inicio de su capacitancia supera los 0.1μF, tocar los cables del capacitor puede ser una experiencia impactante.

Los condensadores tienen la capacidad de almacenar unacarga eléctrica en forma de voltaje a través de ellos mismos, incluso cuando no circula una corriente de circuito, dándoles una especie de memoria con grandes condensadores de reservorio de tipo electrolítico que se encuentran en televisores, flashes de fotos y bancos de condensadores que potencialmente almacenan una carga letal.

Como regla general, nunca toque los cablesde condensadores de gran valor una vez que se retira la fuente de alimentación. Si no está seguro de su condición o del manejo seguro de estos grandes capacitores, busque ayuda o consejo de un experto antes de manejarlos.

Hemos enumerado aquí sólo algunos de los muchosLas características de los capacitores disponibles para identificar y definir sus condiciones de operación y en el siguiente tutorial en nuestra sección sobre Condensadores, observamos cómo los capacitores almacenan la carga eléctrica en sus placas y las utilizan para calcular su valor de capacitancia.

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