Un electrolítico condensador se conoce popularmente como un condensador polarizado, donde el ánodo tiene más positivo Voltaje que el cátodo. Se utilizan en aplicaciones de filtrado, filtros de paso bajo, circuitos amplificadores de audio y muchos más. Los metales como el aluminio, el tantalio, el niobio, el manganeso, etc. forman una capa de óxido en el proceso electroquímico, que bloquea el flujo de corriente eléctrica en una dirección pero permite el flujo de corriente en la dirección opuesta. Este fenómeno fue observado por primera vez por Johann Heinrich Buff (1805-1878), el físico y químico alemán en 1857. El investigador y fundador francés Eugene Ducretet en 1875 fue la primera persona en implementar esta idea e inventó el término 'válvula de metal' para estos rieles. El desarrollo real de los condensadores electrolíticos con láminas enrolladas está separado por papel que comenzó A. Eckel de Hydra-Werke (Alemania) en 1927 combinado con la idea de Samuel Ruben de construcción apilada.
¿Qué es un condensador electrolítico?
Una definición de condensador electrolítico es, es un condensador polarizado cuyo ánodo tiene un voltaje más alto o más positivo que el cátodo. Como su nombre indica, es un capacitor polarizado y una función de capacitor electrolítico es, utiliza un electrolito para operar con un voltaje más alto o positivo en el ánodo que en el cátodo. Por lo tanto, el terminal del ánodo se denota con un signo positivo, mientras que el cátodo con un signo negativo. La aplicación de un voltaje de polaridad inversa de 1 a 1,5 voltios puede destruir el capacitor y el dieléctrico y el resultado es peligroso, provocando una explosión o un incendio.
Un condensador electrolítico utiliza un electrolito, en forma de sólido, líquido o gel; sirve como cátodo o placa negativa para lograr una capacitancia mucho mayor por unidad de volumen. Por otro lado, una placa positiva o ánodo de metal actúa como una capa de óxido aislante formada por anodización. Esto permite que una capa de óxido funcione como dieléctrico del condensador.
Construcción
La construcción del condensador electrolítico incluye dos capas delgadas de papel de aluminio: la hoja lisa y la hoja grabada. Estas dos láminas están separadas por un electrolito. Para establecer la polaridad de dos láminas, se anodizan mediante el crecimiento químico de una capa delgada de óxido de aluminio para formar el ánodo y se distingue del cátodo. En el proceso de construcción del condensador electrolítico, se forman el cátodo y el ánodo anodizado, que está separado por un electrolito (papel empapado con electrolito).
Durante el funcionamiento estándar, el ánodo se mantiene en positivo con respecto al cátodo, por lo tanto, el cátodo se indica con el signo negativo (-) en el cuerpo del capacitor. Como el aluminio es un dispositivo polarizado, aplicar un voltaje inverso en estos terminales produciría el aislamiento en el capacitor, dañando el capacitor.
La propiedad única de un condensador de aluminio es el proceso de autocuración de un condensador dañado. Durante el voltaje inverso, la capa de óxido se quita de la lámina, pero permitiendo que la corriente pase de una lámina a otra.
Símbolo de condensador electrolítico
El símbolo del condensador electrolítico se muestra en la siguiente figura. Los símbolos de los condensadores son de dos tipos. El segundo símbolo (b) representa el condensador polarizado, que puede ser un condensador electrolítico o de tantalio. La placa curva en el símbolo implica que el condensador está polarizado y es el cátodo, que se mantiene a un voltaje más bajo que el ánodo. El primer símbolo (a) de la figura siguiente representa el condensador no polarizado.
Polaridad
Conocer la polaridad de cualquier dispositivo es importante para construir cualquier circuitos electrónicos . Conectarse de otra manera puede destruir el condensador. Aunque algunos capacitores no están polarizados, como los capacitores cerámicos (1 µF o menos), se pueden conectar de cualquier manera.
condensador cerámico
En ciertos casos, el cable positivo del condensador sería más largo que el cable negativo. A veces, los terminales del condensador se recortan, por lo que el usuario debe tener cuidado al conectar el condensador.
Los condensadores de tantalio y aluminio constan de una polaridad marcada con el signo más (+) que indica el lado del ánodo.
El tipo de condensador electrolítico de electrolito no sólido consta de una polaridad marcada con el signo menos (-) que indica el lado del cátodo.
No sólido
El tipo de condensadores electrolíticos de electrolito sólido consiste en una polaridad marcada con el signo más que indica el lado del ánodo, pero ausente para los condensadores de polímero SMD y LED cilíndricos.
Sólido
Valores de condensadores electrolíticos
Dependiendo de la estructura del ánodo y del electrolito, los valores de capacitancia electrolítica tienden a verse influenciados. Con electrolitos no sólidos, los condensadores electrolíticos muestran una desviación más amplia para los rangos de frecuencia y temperatura que los electrolitos sólidos.
La unidad básica del condensador electrolítico se expresa en microfaradios (μF). En las hojas de datos preparadas por los fabricantes, el valor de capacitancia se menciona como capacitancia nominal (CR) o capacitancia nominal (CN). Estos son los valores para los que se diseña la capacitancia.
Los condensadores electrolíticos son la estructura cilíndrica grande, que está polarizada y tiene mayor capacidad .
Condensador electrolítico Los valores y las unidades están impresos de forma legible en el cuerpo de los condensadores. Comenzando de izquierda a derecha, 1 µF, 10 µF, 100 µF, 1000 µF.
Tipos de condensadores electrolíticos
Según el tipo de material y electrolito utilizados, los condensadores electrolíticos se clasifican en los siguientes tipos.
Condensador electrolítico de aluminio
Los condensadores electrolíticos de aluminio son condensadores polarizados, en los que el terminal del ánodo (+) está formado por papel de aluminio junto con una superficie grabada. El proceso de anodización produce una fina capa aislante de óxido, que actúa como dieléctrico. El cátodo se forma a través de una segunda hoja de aluminio cuando un electrolito no sólido enmascara el área superficial rugosa de la capa de óxido.
Condensador no electrolítico
Los condensadores no electrolíticos son aquellos condensadores que forman parte de un 'material aislante' como dieléctrico en forma no electrolítica. Este tipo de condensadores no están polarizados y tienen muchos usos.
Condensador electrolítico de tantalio
El condensador electrolítico de tantalio ofrece una menor corriente de fuga y ESR. Utiliza metal de tantalio que funciona como ánodo, encerrado por una capa de óxido para funcionar como dieléctrico, y además envuelto con un cátodo conductor. Estos condensadores son dispositivos polarizados de forma innata y son muy estables. Funciona de manera eficiente con una frecuencia excepcional cuando se conecta correctamente.
Condensador electrolítico de óxido de niobio
La construcción de los condensadores electrolíticos de óxido de niobio es similar a la de los condensadores de tantalio. Usó óxido de niobio en lugar de tántalo metálico para actuar como ánodo. El óxido de niobio está disponible en abundancia y ofrece características extremadamente estables que el condensador de tantalio.
Usos / Aplicaciones
Una amplia gama de capacitor electrolítico las aplicaciones son las siguientes
- Se utiliza en aplicaciones de filtrado para reducir la ondulación en las fuentes de alimentación.
- Se utiliza como filtro de paso bajo para suavizar las señales de entrada y salida.
- Se utiliza en circuitos de amplificación de audio como filtros para reducir el zumbido.
Ventajas y desventajas
Las ventajas del capacitor electrolítico son
- Se utiliza para lograr un alto valor de capacitancia.
- Utilizado en aplicaciones de baja frecuencia
- Los condensadores de tantalio se prefieren sobre otros tipos debido a que las desventajas de alta estabilidad del condensador electrolítico son las siguientes:
- Debe estar atento para asegurarse de que los condensadores se corrijan con los terminales correctos
- El voltaje inverso puede dañar el condensador
- Se ve afectado fácilmente debido al cambio de temperatura
- Condensador cuando se usa con una combinación de no electrolito aumenta el tamaño del condensador
Preguntas frecuentes
1. ¿Dónde se utilizan condensadores electrolíticos?
Se utilizan en aplicaciones de filtrado, circuitos de amplificación de audio y en filtros de paso bajo.
2. ¿Cómo identifica un condensador electrolítico?
Los condensadores electrolíticos suelen estar marcados con una raya, que indica el cable negativo. El cable positivo suele ser más largo que el negativo.
3. ¿Los condensadores tienen aceite?
Si. Hay condensadores de aceite disponibles y generalmente son de alta potencia y alto voltaje.
4. ¿Los condensadores electrolíticos son de CA o CC?
Los condensadores electrolíticos se utilizan generalmente en circuitos con fuente de alimentación de CC. Los voltajes de CA pueden dañar el condensador.
5. ¿Cuál es la vida útil promedio de un capacitor?
Se espera que la vida útil media de un condensador sea de 15 años. La vida útil se puede reducir si la corriente de ondulación es excesiva y calienta el condensador.
En este artículo, el lector conocerá las ideas del condensador electrolítico. Discutimos la definición, construcción, polaridad y marcado, aplicaciones y ventajas y desventajas. Además, el lector puede conocer los tipos de electrolíticos condensadores .
