Tipos de condensadores y sus aplicaciones

Tipos de condensadores y sus aplicaciones

En cada electrónica o circuito eléctrico , un condensador juega un papel clave. Entonces, todos los días, la producción de diferentes tipos de condensadores se puede realizar desde miles hasta millones. Cada tipo de condensador incluye sus ventajas, inconvenientes, funciones y aplicaciones. Por lo tanto, es muy importante conocer cada tipo de condensador al seleccionar cualquier aplicación. Estas condensadores van desde pequeños a grandes, incluyendo diferentes características según el tipo para hacerlos únicos. Los condensadores pequeños y débiles se pueden encontrar en circuitos de radio, mientras que los condensadores grandes se utilizan en circuitos de suavizado. El diseño de condensadores pequeños se puede realizar con materiales cerámicos sellados con resina epoxi, mientras que los condensadores de uso comercial se diseñan con una lámina metálica utilizando láminas delgadas de Mylar, de lo contrario papel impregnado de parafina.

Tipos de condensadores y sus usos

El condensador es uno de los componentes más utilizados en el diseño de circuitos electrónicos. Desempeña un papel importante en muchas de las aplicaciones integradas. Está disponible en diferentes clasificaciones. Consta de dos metales platos separado por una sustancia no conductora, o dieléctrico . Suelen ser depósitos de almacenamiento de señales analógicas y datos digitales.




Las comparaciones entre los diferentes tipos de condensadores se realizan generalmente con respecto al dieléctrico utilizado entre las placas. Algunos condensadores parecen tubos, los condensadores pequeños a menudo se construyen con materiales cerámicos y luego se sumergen en una resina epoxi para sellarlos. Así que aquí están algunos de los tipos más comunes de condensadores disponibles. Veámoslos.



Condensador dieléctrico

Generalmente, estos tipos de capacitores son del tipo variable que requiere un cambio continuo en la capacitancia para transmisores, receptores y radios de transistores para sintonizar. Se pueden obtener tipos de dieléctricos variables dentro de placas múltiples y espaciados por aire. Estos condensadores tienen un conjunto de placas fijas y móviles para moverse entre las placas fijas.

La posición de la placa móvil en comparación con las placas fijas determinará el valor de capacitancia aproximado. En general, la capacitancia es máxima una vez que los dos juegos de placas están completamente conectados. El condensador de sintonía con alta capacitancia incluye espacios de aire bastante grandes entre las dos placas con voltajes de ruptura que obtienen miles de voltios.



Mica Capacitor

El capacitor que usa Mica como material dieléctrico se conoce como capacitor de mica. Estos condensadores están disponibles en dos tipos, con abrazadera y plateados. El tipo sujeto ahora se considera obsoleto debido a sus características más bajas, pero se usa el tipo plateado en su lugar.


Estos condensadores se fabrican intercalando láminas de mica recubiertas de metal en ambas caras. Después de eso, este diseño está encerrado en epoxi para protegerlo del entorno. Generalmente, estos condensadores se utilizan siempre que se requieran condensadores estables con valores relativamente pequeños.

Los minerales de Mica son extremadamente constantes química, mecánica y eléctricamente debido a su estructura cristalina precisa que incluye capas típicas. Por tanto, es posible la fabricación de láminas delgadas de 0,025 a 0,125 mm.



La mica más utilizada es la flogopita y la moscovita. En eso, la moscovita tiene buenas propiedades eléctricas, mientras que la segunda tiene una resistencia a altas temperaturas. La mica se investiga en India, América del Sur y África Central. La gran diferencia en la composición de la materia prima conduce al alto costo requerido para el examen y la categorización. La mica no actúa en respuesta a ácidos, agua y solventes de aceite.
Consulte este enlace para obtener más información sobre Mica Capacitor

Condensador polarizado

El capacitor que tiene polaridades específicas como positiva y negativa se llama capacitor polarizado. Siempre que se utilicen estos condensadores en los circuitos tenemos que comprobar que estén aliados dentro de las polaridades ideales. Estos condensadores se clasifican en dos tipos, a saber, electrolíticos y supercondensadores.

Condensadores de película

Los condensadores de película son los más normalmente preparados de los numerosos tipos de condensadores, que comprenden un grupo de condensadores generalmente expansivo con la distinción en sus propiedades dieléctricas. Están disponibles en casi cualquier valor y voltajes de hasta 1500 voltios. Vienen en cualquier tolerancia del 10% al 0,01%. Los condensadores de película también vienen en una combinación de formas y estilos de carcasa.

Hay dos tipos de condensadores de película, tipo de cable radial y tipo de cable axial. Los electrodos de los condensadores de película pueden ser de aluminio o zinc metalizados, aplicados en uno o ambos lados de la película de plástico, lo que da como resultado condensadores de película metalizada llamados condensadores de película. El condensador de película se muestra en la siguiente figura:

Condensadores de película

Condensadores de película

Los condensadores de película a veces se denominan condensadores de plástico porque utilizan poliestireno, policarbonato o teflón como dieléctricos. Estos tipos de película necesitan una película dieléctrica mucho más gruesa para disminuir el peligro de roturas o perforaciones en la película y, por lo tanto, son más adecuados para valores de capacitancia más bajos y tamaños de caja más grandes.

Los condensadores de película son físicamente más grandes y más caros, no están polarizados, por lo que se pueden usar en aplicaciones de voltaje de CA y tienen parámetros eléctricos mucho más estables. Dependencia de la capacitancia y el factor de disipación, se pueden aplicar en aplicaciones Clase 1 de frecuencia estable, reemplazando a los condensadores cerámicos de Clase 1.

Condensadores cerámicos

Los condensadores cerámicos se utilizan en circuitos de alta frecuencia como audio a RF. También son la mejor opción para la compensación de alta frecuencia en circuitos de audio. Estos condensadores también se denominan condensadores de disco. Los condensadores cerámicos se fabrican recubriendo dos lados de un pequeño disco de porcelana o cerámica con plata y luego se apilan para formar un condensador. Se pueden producir tanto capacitancia baja como alta capacitancia en capacitores cerámicos cambiando el grosor del disco cerámico utilizado. El condensador cerámico se muestra en la siguiente figura:

Condensadores cerámicos

Condensadores cerámicos

Vienen en valores desde unos pocos Pico faradios hasta 1 microfaradio. El rango de voltaje va desde unos pocos voltios hasta muchos miles de voltios. Las cerámicas son económicas de fabricar y vienen en varios tipos de dieléctricos. La tolerancia de la cerámica no es excelente, pero para su función en la vida, funcionan bien.

Condensadores electrolíticos

Estos son los condensadores más utilizados que tienen una amplia capacidad de tolerancia. Los condensadores electrolíticos están disponibles con voltajes de trabajo de hasta aproximadamente 500 V, aunque los valores de capacitancia más altos no están disponibles a alto voltaje y hay unidades de temperatura más altas disponibles, pero son poco comunes. Hay dos tipos de condensadores electrolíticos, tantalio y aluminio en común.

Los condensadores de tantalio tienen normalmente una mejor exposición, un valor más alto y están listos solo en un grado más limitado de parámetros. Las propiedades dieléctricas del óxido de tantalio son muy superiores a las del óxido de aluminio, lo que proporciona una corriente de fuga más fácil y una mejor resistencia de capacitancia, lo que los hace adecuados para aplicaciones de obstrucción, desacoplamiento y filtrado.

El grosor de la película de óxido de aluminio y la tensión de ruptura elevada dan a los condensadores valores de capacitancia excepcionalmente elevados para su tamaño. En un condensador, las placas de aluminio se anodizan mediante una corriente continua, estableciendo así la extremidad del material de la placa y confirmando la polaridad de su lado.

Los condensadores de tantalio y aluminio se muestran en la siguiente figura:

Condensadores electrolíticos

Condensadores electrolíticos

Los condensadores electrolíticos se clasifican en dos tipos

  • Condensadores electrolíticos de aluminio
  • Condensadores electrolíticos de tantalio
  • Condensadores electrolíticos de niobio

Consulte este enlace para obtener más información sobre Condensadores electrolíticos

Supercondensadores

Los condensadores que tienen una capacidad electroquímica con valores de capacitancia altos en comparación con otros condensadores se conocen como supercondensadores. La categorización de estos se puede hacer como un grupo que se encuentra entre los condensadores electrolíticos y las baterías recargables que se conocen como ultracondensadores.

Hay varios beneficios al usar estos condensadores como los siguientes,

  • El valor de capacitancia de este condensador es alto
  • La carga se puede almacenar y entregar muy rápidamente
  • Estos condensadores pueden soportar cargas adicionales con ciclos de descarga.
  • Las aplicaciones de los supercondensadores incluyen las siguientes.
  • Estos condensadores se utilizan en autobuses, automóviles, trenes, grúas y ascensores.
  • Estos se utilizan en el frenado regenerativo y para la copia de seguridad de la memoria.
  • Estos condensadores están disponibles en diferentes tipos, como los de doble capa, pseudo e híbridos.

Condensador no polarizado

Los condensadores no tienen polaridades positivas, sino negativas. Los electrodos de los condensadores no polarizados se pueden insertar aleatoriamente en el circuito para retroalimentación, acoplamiento, desacoplamiento, oscilación y compensación. Estos condensadores tienen una pequeña capacitancia, por lo que se utilizan en circuitos de CA puros y también en el filtrado de alta frecuencia. La selección de estos condensadores se puede hacer muy convenientemente con modelos y especificaciones similares. Los tipos de condensadores no polarizados son

Condensadores cerámicos

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Condensadores de mica plateada

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Condensadores de poliéster

El condensador de poliéster o Mylar es barato, preciso y tiene pequeñas fugas. Estos condensadores funcionan en el rango de 0,001 a 50 microfaradios. Estos condensadores son aplicables donde la estabilidad y la precisión no son tan importantes.

Condensadores de poliestireno

Estos condensadores son extremadamente precisos e incluyen menos fugas. Estos se utilizan dentro de los filtros y también donde la precisión, así como la estabilidad, son importantes. Estos son bastante costosos y funcionan en el rango de 10 pF a 1 mF.

Condensadores de policarbonato

Estos condensadores son costosos y están disponibles de muy buena calidad, con alta precisión y muy pocas fugas. Desafortunadamente, han sido descontinuados y ahora son difíciles de encontrar. Funcionan bien en ambientes hostiles y de alta temperatura en el rango de 100 pF a 20 mF.

Condensadores de polipropileno

Estos condensadores son costosos y el rango de su desempeño puede ser de 100 pF a 50 mF. Estos son extremadamente constantes, precisos a lo largo del tiempo y tienen muy pocas fugas.

Condensadores de teflón

Estos condensadores son los más estables, precisos y casi no tienen fugas. Estos se consideran los mejores condensadores. La forma de comportamiento es precisamente similar en una amplia gama de variaciones de frecuencia. Funcionan en el rango de 100 pF a 1 mF.

Condensadores de vidrio

Estos condensadores son muy fuertes, estables y funcionan en el rango de 10 pF a 1000 pF. Pero estos también son componentes muy costosos.

Condensador de polímero

Un condensador de polímero es un condensador electrolítico (e-cap) que utiliza un electrolito sólido de un polímero conductor como el electrolito en lugar de gel o electrolitos líquidos.

El secado del electrolito se puede evitar fácilmente con la ayuda de un electrolito sólido. Este tipo de secado es una de las características que detienen la vida útil de los condensadores electrolíticos normales. Estos condensadores se clasifican en diferentes tipos, como Polymer Tantalum-e-cap, Polymer Aluminium-e-cap, Hybrid Polymer Al-e-cap y Polymer niobium.

En la mayoría de las aplicaciones, estos condensadores han utilizado una alternativa a los condensadores electrolíticos, solo si no se aumenta el voltaje nominal más alto. El voltaje nominal más alto de los capacitores de polímero sólido es menor en comparación con el voltaje más alto de los capacitores de tipo electrolítico clásicos como hasta 35 voltios, aunque algunos capacitores de tipo polímero están diseñados con voltajes operativos más altos como 100 voltios CC.

Estos condensadores tienen cualidades diferentes y mejores en comparación con una vida útil más larga, la temperatura de trabajo es alta, buena estabilidad, menor ESR (resistencia en serie equivalente) y el modo de falla es mucho más seguro.

Condensadores de montaje en superficie y con plomo

Los capacitores son accesibles como rangos con plomo y capacitores de montaje en superficie. Casi todos los tipos de condensadores se pueden obtener como versiones con plomo, como cerámicos, electrolíticos, supercondensadores, mica plateada, película plástica, vidrio, etc. El montaje en superficie o SMD es limitado pero deben resistir las temperaturas que se utilizan en el proceso de soldadura. .

Cuando el condensador no tiene cables y también como resultado del método de soldadura, los condensadores SMD están expuestos al aumento de temperatura completo de la soldadura. Como resultado, no todas las variedades están disponibles como condensadores SMD.

Los principales tipos de condensadores de montaje en superficie incluyen cerámicos, tantalio y electrolíticos. Todos estos han sido desarrollados para soportar las altísimas temperaturas de la soldadura.

Condensadores de propósito especial

Los condensadores de propósito especial se utilizan en aplicaciones de alimentación de CA, como sistemas UPS y CVT de hasta 660 V CA. La selección de los condensadores adecuados juega principalmente un papel importante dentro de la esperanza de vida de los condensadores. Por lo tanto, es completamente necesario utilizar el valor adecuado del capacitor a través de una clasificación de voltaje-corriente para que coincida con la aplicación precisa. Las características de estos condensadores son robustez, durabilidad, a prueba de golpes, precisión dimensional y extrema resistencia.

Tipos de condensadores en circuitos de CA

Cuando los capacitores se utilizan en circuitos de CA, los capacitores actúan de manera diferente en comparación con las resistencias, ya que las resistencias permiten que los electrones fluyan a través de ellos, lo que es directamente proporcional a la caída de voltaje, mientras que los capacitores resisten los cambios dentro del voltaje al suministrar o extraer corriente porque se cargan de otra manera descarga hacia el nuevo nivel de voltaje.

Los condensadores se cargan hacia el valor de voltaje aplicado que actúa como un dispositivo de almacenamiento para mantener la carga hasta que el voltaje de suministro está allí a través de la conexión de CC. Se suministrará una corriente de carga al condensador para oponerse a cualquier modificación del voltaje.

Por ejemplo, considere un circuito diseñado con un condensador y una fuente de alimentación de CA. Por lo tanto, hay una diferencia de fase de 90 grados entre el voltaje y la corriente con la corriente alcanzando su pico 90 grados antes de que el voltaje alcance su pico.

La fuente de alimentación de CA genera un voltaje oscilante. Cuando la capacitancia es alta, la gran cantidad de suministro debe fluir para acumular un voltaje específico sobre las placas y la corriente será mayor.
La frecuencia del voltaje es mayor y luego el tiempo disponible es más corto para ajustar el voltaje, por lo que la corriente será alta cuando aumenten la frecuencia y la capacitancia.

Condensadores variables

Un capacitor variable es aquel cuya capacitancia puede cambiarse mecánicamente de manera intencional y repetida. Este tipo de condensador se utiliza para establecer la frecuencia de resonancia en circuitos LC, por ejemplo, para ajustar la radio para la adaptación de impedancia en dispositivos sintonizadores de antena.

Condensadores variables

Condensadores variables

Aplicaciones de condensadores

Los condensadores tienen aplicaciones tanto eléctricas como electrónicas. Se utilizan en aplicaciones de filtros, sistemas de almacenamiento de energía, arrancadores de motor y dispositivos de procesamiento de señales.

¿Cómo saber el valor de los condensadores?

Los condensadores son los componentes esenciales de un circuito electrónico sin los cuales el circuito no se puede completar. El uso de condensadores incluye suavizar las ondas de CA en la fuente de alimentación, acoplar y desacoplar las señales, como búfer, etc. En los circuitos se utilizan diferentes tipos de condensadores como condensador electrolítico, condensador de disco, condensador de tantalio, etc. Los condensadores electrolíticos tienen el valor impreso en su cuerpo para que sus pines se puedan identificar fácilmente.

DISCO-CONDENSADOR

Por lo general, el pin grande es positivo. La banda negra presente cerca del terminal negativo indica la polaridad. Pero en los capacitores de disco, solo se imprime un número en su cuerpo, por lo que es muy difícil determinar su valor en PF, KPF, uF, n, etc. Para algunos capacitores, el valor se imprime en términos de uF, mientras que en otros Se utiliza el código EIA. 104. Veamos los métodos para identificar el condensador y calcular su valor.

El número en el capacitor representa el valor de capacitancia en Pico Faradios. Por ejemplo, 8 = 8PF

Si el tercer número es cero, entonces el valor está en P, p. Ej. 100 = 100PF

Para un número de 3 dígitos, el tercer número representa el número de ceros después del segundo dígito, por ejemplo, 104 = 10 - 0000 PF

Si el valor se obtiene en PF, es fácil convertirlo en KPF o uF

PF / 1000 = KPF on, PF / 10, 00000 = uF. Para un valor de capacitancia de 104 o 100000 en pF, es 100KpF on o 0.1uF.

Fórmula de conversión

n x 1000 = PF PF / 1000 = n PF / 1,000,000 = uF uF x 1,000,000 = PF uF x 1,000,000 / 1000 = n n = 1 / 1,000,000,000F uF = 1 / 1,000,000 F

La letra debajo del valor de capacitancia determina el valor de tolerancia.

473 = 473 K

Para un número de 4 dígitos, si el 4thdígito es un cero, entonces el valor de capacitancia está en pF.

P.ej. 1500 = 1500PF

Si el número es solo un número decimal de coma flotante, el valor de capacitancia está en uF.

P.ej. 0,1 = 0,1 uF

Si se da un alfabeto debajo de los dígitos, representa un decimal y el valor está en KPF on

P.ej. 2K2 = 2,2 KPF

Si los valores se dan con barras, el primer dígito representa el valor en UF, el segundo su tolerancia y el tercero su tensión nominal máxima

Cielo. 0,1 / 5/800 = 0,01 uF / 5% / 800 voltios.

Algunos condensadores de disco comunes son

Valores de condensadores

Sin un condensador, el diseño del circuito no estará completo ya que tiene un papel activo en el funcionamiento de un circuito. El condensador tiene dos placas de electrodos en su interior separadas por un material dieléctrico como papel, mica, etc. ¿Qué sucede cuando los electrodos del condensador están conectados a una fuente de alimentación? El capacitor se carga a su voltaje total y retiene la carga. El condensador tiene la capacidad de almacenar corriente que se mide en términos de Faradios.

TAPAS DE DISCO

TAPAS DE DISCO

La capacitancia de un capacitor depende del área de sus placas de electrodos y la distancia entre ellas. Los condensadores de disco no tienen polaridad, por lo que se pueden conectar de cualquier forma. Los condensadores de disco se utilizan principalmente para acoplar / desacoplar las señales. Los condensadores electrolíticos, por otro lado, tienen polaridad de modo que si la polaridad del condensador cambia, explotará. Los condensadores electrolíticos se utilizan principalmente como filtros, amortiguadores, etc.

Cada capacitor tiene su propia capacitancia que se expresa como la carga en el capacitor dividida por el voltaje. Entonces Q / V. Cuando usa un condensador en un circuito, se deben considerar algunos parámetros importantes. Primero está su valor. Seleccione un valor adecuado, ya sea bajo o alto, dependiendo del diseño del circuito.

El valor está impreso en el cuerpo de la mayoría de los condensadores en uF o como código EIA. En los capacitores codificados por colores, los valores se representan como bandas de colores y, al utilizar una tabla de códigos de colores para capacitores, es fácil identificar el capacitor. A continuación se muestra la tabla de colores para identificar un capacitor codificado por colores.

carta de colores

Como las resistencias, cada banda del condensador tiene un valor. El valor de la Primera banda es el primer número en la tabla de colores. De manera similar, el valor de la segunda banda es el segundo número en la tabla de colores. La tercera banda es el multiplicador como en el caso de una resistencia. La cuarta banda es la tolerancia del condensador. La quinta banda es el cuerpo del capacitor que representa el voltaje de trabajo del capacitor. El color rojo representa 250 voltios y el amarillo representa 400 voltios.

La tolerancia y el voltaje de trabajo son dos factores importantes a considerar. Ningún condensador tiene la capacidad nominal y puede variar.

Por lo tanto, use un capacitor de buena calidad como un capacitor de tantalio en circuitos sensibles como circuitos osciladores. Si el condensador se utiliza en circuitos de CA, debe tener un voltaje de funcionamiento de 400 voltios. El voltaje de funcionamiento del condensador electrolítico está impreso en su cuerpo. Seleccione un condensador con un voltaje de trabajo tres veces mayor que el voltaje de la fuente de alimentación.

Por ejemplo, si la fuente de alimentación es de 12 voltios, utilice un condensador de 25 o 40 voltios. Para fines de suavizado, es mejor tomar un capacitor de alto valor como 1000 uF para eliminar las ondas de CA casi por completo. En el fuente de alimentación de circuitos de audio, es mejor usar un capacitor de 2200 uF o 4700 uF ya que las ondas pueden crear zumbidos en el circuito.

La corriente de fuga es otro problema en los condensadores. Algunas de las cargas se filtrarán, incluso si el condensador se está cargando. Este es un verso en los circuitos del temporizador, ya que el ciclo de tiempo depende del tiempo de carga / descarga del condensador. Los condensadores de tantalio de baja fuga están disponibles y se utilizan en circuitos de temporizador.

Comprensión de la función de reinicio del condensador en el microcontrolador

Se utiliza un reinicio para iniciar o reiniciar la funcionalidad del microcontrolador AT80C51. Un pin de reinicio sigue dos condiciones para iniciar el microcontrolador. Son

  1. La fuente de alimentación debe estar en el rango especificado.
  2. La duración del ancho del pulso de reinicio debe ser de al menos dos ciclos de máquina.

El reinicio debe mantenerse activo hasta que se respeten las dos condiciones.

En este tipo de circuito, la disposición del condensador y la resistencia de la fuente está conectada para restablecer el pin no. 9. Mientras el interruptor de suministro está encendido, el capacitor comienza a cargarse. En este momento, el condensador actúa como un cortocircuito al principio. Cuando el pin de reinicio se establece en ALTO, el microcontrolador pasa al estado de encendido y después de un tiempo la carga se detiene.

Cuando se detiene la carga, el pin de reinicio va al suelo debido a la resistencia. El pin de reinicio debe ir demasiado alto y luego demasiado bajo, luego el programa comienza desde el principio. Si esta disposición no tiene el condensador de reinicio o se hubiera dejado sin conectar, el programa se inicia desde cualquier parte del microcontrolador.

Por lo tanto, se trata de una descripción general de los diferentes tipos de condensadores y sus aplicaciones. Ahora tienes una idea sobre el concepto de los tipos de condensadores y sus aplicaciones si tienes dudas sobre este tema o sobre los proyectos eléctricos y electrónicos deja los comentarios a continuación.

Créditos fotográficos

Condensadores de película de en.busytrade
Condensadores cerámicos de hecho en China
Condensadores electrolíticos de solarbotics