Tipos de condensadores

Hay varios tipos de condensadores disponibles en el mercado. Lo importante para distinguir los distintos tipos de condensadores es el dieléctrico utilizado en su construcción. Entre los tipos de condensadores más extendidos están los cerámicos, los electrolíticos (que incorporan condensadores de aluminio, condensadores de tantalio y condensadores de niobio), los de película de plástico, los de papel y los de mica.

Cada tipo de condensador tiene sus ventajas e inconvenientes personales. Los rasgos y las áreas de propósito pueden fluctuar de un condensador a otro. Por eso, al seleccionar un condensador, debes pensar en seguir algunos de los muchos componentes.

Medición: Cada una de las dimensiones del cuerpo y el valor de la capacidad son vitales.

Tensión de trabajo: Este es un atributo vital del condensador. Especifica la tensión máxima que puede utilizarse a través del condensador.

Regalo de fuga: Una pequeña cantidad de regalo se moverá a través del dieléctrico, ya que no parecen ser los aislantes adecuados. Esto se denomina regalo de fuga.

Resistencia de recogida iguallos terminales del condensador tienen una pequeña resistencia (a menudo inferior a 0,1Ω). Esta resistencia se convierte en un problema cuando el condensador se utiliza a frecuencias excesivas.

Estos componentes deciden cómo y para qué se puede utilizar un tipo de condensador seleccionado. Por ejemplo, la tensión nominal de un condensador electrolítico es mayor que la de un condensador cerámico con la misma capacitancia varía.

Por eso se suelen utilizar en los circuitos de alimentación. Asimismo, algunos condensadores tienen una fuga muy baja y otros tienen una fuga muy excesiva. Dependiendo de la aplicación, hay que elegir el condensador aplicable.

Dieléctricos en los condensadores

Los condensadores montados son tipos de condensadores muy extendidos. Es difícil buscar un circuito digital sin un condensador. Muchos de los condensadores reciben el nombre del dieléctrico utilizado en su interior. Entre los dieléctricos utilizados en la construcción de condensadores se encuentran los más comunes:

• Cerámica
• Papel
• Película de plástico
• Mica
• Vidrio
• Óxido de aluminio
• Pentóxido de tántalo
• Pentóxido de niobio

Los tres últimos se utilizan en los condensadores electrolíticos. Independientemente del uso de tipos de dieléctricos completamente diferentes en la construcción de los condensadores, el rendimiento del condensador no cambia: por la vitalidad del minorista en el tipo de coste eléctrico entre las placas paralelas.

Condensadores variables

Al igual que las resistencias, los condensadores también se pueden obtener como tipo ensamblado y variable. Los condensadores variables son aquellos en los que la capacitancia puede modificarse tanto mecánica como electrónicamente. Estos condensadores se suelen utilizar en circuitos resonantes (circuitos LC) para la sintonización de radio y la adaptación de la impedancia en las antenas. Estos condensadores suelen denominarse condensadores de sintonía.

Hay otro tipo de condensador variable que se denomina condensador de recorte. Se montan en placas de circuito impreso y se utilizan para calibrar las herramientas. Son condensadores no polarizados y de tamaño muy reducido. Por lo general, no pueden ser utilizados por el comprador común. La capacidad de los condensadores variables puede ser muy pequeña, a menudo del orden de unos pocos picofaradios (normalmente menos de 500pF).

Determinación 1. Símbolos de condensador variable y de condensador de ajuste.

Los condensadores mecánicos variables incluyen un conjunto de placas de acero semicirculares montadas en el eje de un rotor. Esta configuración se coloca entre un conjunto de placas de acero del estator. El valor de la capacidad global (C) de uno de estos condensadores se decide en función del lugar de las placas de acero transferidas con respecto a las placas de acero montadas. Cuando el eje gira, el mundo de solapamiento entre las placas del estator y las del rotor fluctúa y la capacitancia se modifica.

En este diseño, cuando las 2 unidades de placa de acero están totalmente enredadas colectivamente, el valor de la capacitancia es como máximo. Los condensadores de sintonía del tipo de tensión excesiva tienen enormes espacios de aire o áreas entre las placas con tensiones de ruptura comparativamente masivas, así como kilovoltios. Por ello, estos condensadores dieléctricos son muy útiles en la sintonización de circuitos.

Los condensadores mecánicos variables suelen utilizar aire o láminas de plástico como dieléctrico. Sin embargo, el uso de condensadores variables de vacío está aumentando, ya que proporcionan tensiones de trabajo más altas y presentan mejor sus capacidades. La capacidad en el caso de los condensadores de ajuste mecánico puede ser diversa utilizando el tornillo en la parte más alta del condensador.

En el caso de los condensadores variables gestionados electrónicamente, se utiliza un diodo de polarización inversa en el que el grosor de la capa de agotamiento fluctuará en respuesta a la tensión continua utilizada. Estos diodos se denominan diodos de capacitancia variable o simplemente varicaps o varactores.

Condensadores cerámicos

Los condensadores cerámicos son probablemente los más utilizados en el comercio electrónico. Además, son probablemente los condensadores más producidos, con más de 1.000 millones de artículos producidos anualmente. La identificación proviene de los materiales cerámicos que son el dieléctrico utilizado en tu edificio.

Los condensadores cerámicos son condensadores de tipo montado y suelen ser muy pequeños (en lo que respecta a cada dimensión y a la capacidad del cuerpo). La capacitancia de los condensadores cerámicos suele estar entre los picofaradios y los microfaradios (menos de 10µF). Son condensadores de tipo no polarizado y, por lo tanto, pueden utilizarse tanto en circuitos de corriente continua como de corriente alterna.

El desarrollo de la mayoría de estos condensadores puede ser muy fácil. Un pequeño disco de cerámica está recubierto de plata por ambas caras. Por eso se les llama también condensadores de disco. La cerámica actúa como dieléctrico (aislante) y el recubrimiento de plata mecanizará los electrodos.

El grosor y la composición de la capa cerámica decidirán las propiedades eléctricas del condensador. Con el fin de obtener valores de capacidad masivos, se apilan varias capas de este disco para escribir un condensador de chip cerámico multicapa (MLCC). La electrónica de moda suele estar compuesta por condensadores MLCC.

La capacidad de los condensadores cerámicos es enorme en comparación con su tamaño. Para obtener esta enorme capacidad, el dieléctrico fijo de los condensadores cerámicos puede ser muy excesivo. Los condensadores cerámicos se dividen en dos vías, basadas sobre todo en las áreas de uso.

Condensadores cerámicos de clase 1

Normalmente se utilizan en circuitos resonantes debido a su excesiva estabilidad y bajas pérdidas. El tipo de cerámica más común que se utiliza en los condensadores de clase 1 es el dióxido de titanio (TiO₂) con pequeñas partes de Zinc, Magnesio utilizadas como compuestos adicionales. Se suman para obtener el máximo de trazos lineales alcanzables.

Los condensadores de clase 1 tienen una baja permitividad y, por lo tanto, la eficacia en cuanto a la cantidad es comparativamente baja. Debido a este hecho, la capacidad de variación de la sofisticación de los condensadores de clase 1 es baja. {Las pérdidas eléctricas de los condensadores de sofisticación 1 son muy bajas y el problema de disipación es de 0,15 p.c. El valor de la capacidad es independiente de la tensión utilizada.

Tienen un coeficiente de temperatura de revestimiento. Todos estos rasgos de sofisticación 1 de los condensadores cerámicos los hacen útiles dentro de los propósitos como los filtros con emisión Q excesiva y los circuitos osciladores como los PLL. No existe esta preocupación por el envejecimiento de los condensadores cerámicos de sofisticación 1.

Condensadores cerámicos de clase 2

Se suele utilizar en los amortiguadores, los circuitos de acoplamiento y los métodos de derivación debido a su excesiva eficacia en cuanto a la cantidad. Esta excesiva eficacia cuantitativa se debe a su excesiva permitividad. La capacidad de sofisticación de 2 condensadores dependerá de la tensión utilizada y tiene una alteración no lineal por los ajustes de temperatura.

La precisión y la estabilidad son mucho menores en comparación con los condensadores cerámicos de clase 1. Las cerámicas de los condensadores de sofisticación 2 consisten en materiales eléctricos de hierro como el titanato de bario (BaTiO₃) con componentes como silicatos de aluminio o magnesio y óxido de aluminio.

Debido a la excesiva permitividad de los condensadores de la escuela 2, se pueden conseguir valores de capacidad excesivos con dimensiones más pequeñas que los condensadores de la clase 1 de tensión nominal similar. Por lo tanto, se utilizan en amortiguadores, filtros y circuitos de acoplamiento, en los que el condensador es necesario para cuidar una capacitancia mínima. Los condensadores de clase 2 pueden envejecer con el tiempo.

Se puede obtener otra clase de condensadores cerámicos denominados de clase 3 con mayor permitividad y mayor eficiencia volumétrica. Sin embargo, las trazas eléctricas de esta clase son peores, junto con la escasa precisión y estabilidad.

Normalmente, los condensadores cerámicos tienen mucha menos ESR (resistencia de captación igual) y fugas presentes en comparación con los condensadores electrolíticos. La tensión de trabajo de los condensadores cerámicos en la escuela 1 es de hasta 1000V y la de los condensadores cerámicos en la escuela 2 es de hasta 2000V.

La principal ventaja de los condensadores cerámicos es que no hay bobinas en su construcción y, por lo tanto, no hay un problema de inductancia en todo el funcionamiento del circuito. Por lo tanto, los condensadores cerámicos son adecuados para fines de alta frecuencia.

Los condensadores cerámicos se pueden encontrar en dos construcciones normales con agujeros pasantes, en modo multicapa montado en el suelo (SMT) y mucho menos condensadores de disco que se pueden diseñar de forma significativa para las placas de circuito impreso. A menudo se utilizan condensadores cerámicos de montaje en el suelo y de agujero pasante. Los condensadores cerámicos suelen tener una cantidad de 3 dígitos codificados en su cuerpo para determinar el valor de la capacidad, normalmente en picofaradios (pF).

En ella, los dos primeros dígitos se utilizan para señalar el valor de la capacidad y el tercer dígito significa la variedad de ceros que hay que añadir. Por ejemplo, un condensador cerámico con las marcas 153 señalaría 15 y tres ceros en picofaradios, lo que equivale a 15, 000 pF o 15nF.

Condensador de película

Los condensadores de película son probablemente el tipo de condensador más utilizado entre todos los tipos de condensadores que se distinguen por sus propiedades dieléctricas.

Los suministros dieléctricos para estos condensadores existen en el tipo de una capa fina que está provista de electrodos metálicos y se enrolla en un bobinado cilíndrico. Los electrodos de cada condensador de película también pueden ser de zinc o de aluminio metalizado.

La principal ventaja del condensador de película es la conexión directa entre su edificio interior y sus electrodos en cada extremo del bobinado. Este contacto directo con los electrodos hace que todas las vías presentes se pongan en cortocircuito. Este diseño se comporta como numerosos condensadores personales relacionados en paralelo. Y además, la construcción de uno de estos condensadores conlleva bajas pérdidas óhmicas y bajas inductancias parásitas. Estos condensadores de película se utilizan para fines de alimentación de CA y también se utilizan para fines de frecuencia excesiva.

Algunos ejemplos de películas de plástico que se utilizan como dieléctricos para los condensadores de película son el polipropileno, el naftalato de polietileno, el poliéster, el sulfuro de polifenileno y el politetrafluoroetileno. Existen condensadores de tipo película con capacidades que van de 5pF a 100uF. Los condensadores de tipo película pueden obtenerse, además, en una serie de formas y tipos completamente diferentes,

• Tipo de envoltura y relleno (ovalado y esférico)en este tipo, los extremos del condensador están sellados con epoxi y el condensador está envuelto en una cinta de plástico decente.
• Caja de epoxi (rectangular y esférica): En este tipo de condensadores están encerrados en una carcasa de plástico moldeada y rellena de epoxi.
• Metal sellado herméticamente (rectangular y esférico): La mayoría de estos condensadores están encerrados en un tubo o lata de acero, y sellados con epoxi.

En la actualidad, los condensadores de tipo anterior de todos los casos se pueden encontrar en cada uno de los cables radiales y axiales. La principal ventaja de los condensadores de película de plástico es que, en comparación con los distintos tipos de papel, funcionan eficazmente y bien a temperaturas excesivas.

Estos condensadores tienen una tolerancia pequeña, una fiabilidad excesiva y también tienen una vida útil muy larga. Ejemplos de condensadores de tipo película son las películas cilíndricas, las películas metalizadas rectangulares y las películas de lámina. Se indican a continuación.

Clasificación axial del plomo:

Determinación 2. Condensador axial cilíndrico de película de plomo.

Graduación del plomo radial:

Determinación 3. Condensador de película rectangular de plomo Redial.

Determina 4. Condensadores de película del tipo de película.

Estos tipos de condensadores de película requieren materiales dieléctricos mucho más gruesos para evitar agujeros y desgarros dentro de la película dieléctrica. Por lo tanto, se ajustan a una baja capacitancia y a tamaños enormes.

Condensadores de potencia de película

Los condensadores de energía de película se denominan también condensadores de energía de película. Las estrategias de desarrollo y los suministros que se utilizan para los condensadores de energía de película gigante suelen ser muy similares a los de los condensadores de película extraordinaria. Sin embargo, estos condensadores con una clasificación energética excesiva se utilizan dentro de los objetivos de los métodos energéticos y las instalaciones eléctricas.

Los condensadores de película energética se utilizan para varios fines. Estos condensadores funcionan como condensadores de amortiguación o snubbing cuando relacionan una resistencia de colector con ella. Se utilizan además en circuitos cerrados o de bajo filtrado para filtrar los armónicos y también se utilizan como condensadores de descarga de impulsos.

Figura 5. Condensador de película de potencia.

Condensadores cerámicos

Los condensadores cerámicos también se denominan "condensadores de disco". Al igual que los electrolíticos, son además el tipo de condensadores más utilizado. Un condensador cerámico se construye con dos o más capas alternas de cerámica y acero. Aquí la cerámica actúa como su dieléctrico y el acero como sus electrodos. Estos condensadores cerámicos son condensadores de tipo montado no polarizados. Normalmente {los hábitos eléctricos} de los materiales cerámicos pueden dividirse en dos cursos asociados a su estabilidad. Se dan y se definen a continuación.

• Clase 1: condensadores cerámicos con excesiva estabilidad y bajas pérdidas para compensar el efecto de la temperatura en los circuitos resonantes.
• Clase 2: La mayoría de estos condensadores proporcionan una eficiencia volumétrica excesiva para los efectos de cruce y de amortiguación del acoplamiento.

Los tipos de condensadores cerámicos suelen tener una cantidad de 3 dígitos codificados en su cuerpo para determinar el valor de la capacidad, normalmente en picofaradios (pF). Los dos primeros dígitos se utilizan para señalar el valor de los condensadores y el tercer dígito significa la variedad de ceros que hay que añadir.

Por ejemplo, un condensador cerámico con las marcas 153 señalaría 15 y tres ceros en picofaradios, lo que equivale a quince, 000 pF o 15nF.

Figura 6. Condensadores cerámicos.

Condensador de polipropileno

El condensador de polipropileno es sin duda uno de los muchos tipos de condensadores de tipo película. Los condensadores de polipropileno son los que tienen una película de polipropileno como dieléctrico. Los condensadores de polipropileno se pueden encontrar en toda la gama de capacitancias, desde 100 pf hasta 10µF.

La función principal del condensador de polipropileno es una tensión de trabajo excesiva hasta 3000 V. Esta función hace que los condensadores de polipropileno (pp) sean útiles en circuitos en los que las tensiones de trabajo son a veces muy excesivas, lo que equivale a amplificadores de potencia significativamente valvulares, circuitos de alimentación y circuitos de TV. Los condensadores de polipropileno se utilizan cuando se requiere una tolerancia mayor que la que puede presentar un condensador de poliéster.

Los condensadores de polipropileno se utilizan además para fines de acoplamiento y almacenamiento como consecuencia de sus excesivos valores de resistencia de aislamiento. Y también tienen valores de capacitancia seguros para frecuencias inferiores a 100KHZ. Estos condensadores de polipropileno se utilizan dentro de los propósitos que tenemos para realizar las funciones de supresión de ruido, acoplamiento, tiempo de filtrado, bloqueo, derivación y tratamiento de pulsos.

Figura 7. Condensador de polipropileno

Condensador de policarbonato

Los condensadores de policarbonato son los que tienen un material de policarbonato como dieléctrico. La mayoría de estos condensadores se pueden encontrar a lo largo de la capacitancia que va de 100pF a 10µF y tienen tensiones de funcionamiento de hasta 400V CC. Estos condensadores de policarbonato pueden funcionar en un rango de temperatura de -55°C a +125°C, con su desactivación.

Estos condensadores tienen excelentes coeficientes de temperatura, por lo que son preferibles los condensadores de policarbonato. Estos condensadores no se utilizarán dentro de los objetivos de alta precisión debido a sus excesivos rangos de tolerancia del 5% al 10%. Los condensadores de policarbonato también se utilizan para la corriente alterna. Por lo general, también están presentes en la potencia de conmutación suministrada.

Figura 8. Condensador de policarbonato

Condensador de mica de plata

Los condensadores de mica plateada son condensadores que pueden estar constituidos por el depósito de una fina capa de plata sobre un material de mica como dieléctrico.

Los condensadores de mica de plata pueden obtenerse con una tolerancia de +/- 1%. Esto es mucho mejor que otro tipo de condensador que se ofrece en el mercado en este momento. El coeficiente de temperatura de los condensadores de mica de plata es mucho mejor que el de otros tipos de condensadores.

Y este valor es optimista y se sitúa normalmente en la zona de 35 a 75 ppm/C, con un valor medio de +50 ppm/C. Los valores de capacitancia de los condensadores de mica de plata suelen estar en el rango comprendido entre un número de picofaradios y 3300 picofaradios.Los condensadores de mica de plata tienen rangos Q muy excesivos y aún así tienen componentes de potencia pequeños. Los condensadores de mica de plata tienen una tensión que oscila entre los 100 V y los 1000 V.

Los condensadores de mica de plata se utilizan en los osciladores de RF. Los condensadores de mica de plata no se utilizarán para el acoplamiento y desacoplamiento debido a su excesivo precio. Debido a su tamaño, a su precio y también a las mejoras en los distintos tipos de condensadores, éstos no se utilizan hoy en día.

Figura 9. Condensador de mica de plata

Condensadores electrolíticos

Los condensadores electrolíticos se suelen utilizar para los propósitos, se requieren valores de capacidad muy altos. Los condensadores electrolíticos tienen un ánodo metálico revestido de una capa oxidada que suele utilizarse como dieléctrico. Otro electrodo de un condensador es un electrolito no sólido o fuerte.

Muchos condensadores electrolíticos están polarizados. Estos condensadores se clasifican en función de sus materiales dieléctricos. En primer lugar se clasifican en algunos cursos, se dan como

• Condensadores electrolíticos de aluminio: Aquí también el aluminio actúa como su dieléctrico.
• Condensadores electrolíticos de tantalio: Aquí también el óxido de tantalio actúa como dieléctrico.
• Condensadores electrolíticos de niobio: Aquí también el óxido de niobio actúa como su dieléctrico

A menudo, la permitividad del óxido de tántalo es casi 3 veces mayor que la del dióxido de aluminio, pero esta permitividad sólo determina el tamaño. Normalmente se utilizan tres tipos de electrolitos, que son los siguientes:

• No fuerte (húmedo o líquido): Estos condensadores tienen una conductividad de casi 10ms/cm y se pueden encontrar a bajo precio.
• Óxido de manganeso fuerte: Estos condensadores tienen una conductividad de casi 100 ms/cm y siguen teniendo la máxima calidad y estabilidad.
• Polímero fuertemente conductor: Estos tipos de condensadores tienen una conductividad de unos 10000 ms/cm y también valores de ESR de <10mΩ.

Los condensadores electrolíticos se suelen utilizar en circuitos de alimentación directa (CC). Además, se utilizan para acoplar y desacoplar para reducir la tensión de ondulación, como consecuencia de sus enormes valores de capacidad y su pequeño tamaño. Una de las muchas desventajas importantes de los condensadores electrolíticos es su baja tensión nominal.

Diagrama del condensador electrolítico

Determina el diagrama del condensador electrolítico 10.

Condensadores electrolíticos de aluminio

Los condensadores de aluminio son condensadores que pueden estar hechos de una película de óxido sobre una lámina de aluminio con una tira de papel absorbente entre ellos que se empapa de una resolución electrolítica y todos estos diseños pueden sellarse en una lata. Existen principalmente dos tipos de condensadores electrolíticos de aluminio: los de lámina lisa y los de lámina grabada.

Los condensadores electrolíticos de lámina plana se utilizan principalmente como condensadores de alisado en los circuitos de alimentación, mientras que los condensadores de lámina grabada se utilizan en los circuitos de bloqueo de CC de acoplamiento y en los circuitos cruzados.

Los condensadores electrolíticos de aluminio encapsulan capacidades desde 1uF hasta 47000uF y una enorme tolerancia del 20%. El rango de tensión de trabajo es de hasta 500 V. Estos son más baratos y se pueden obtener simplemente en el exterior.

Tanto el valor de la capacidad como el de la tensión están impresos en uF o codificados por una letra adoptada por tres dígitos. Estos tres dígitos caracterizan el valor de la capacidad en pF, los dos primeros dígitos caracterizan la cantidad y el tercero es el dígito multiplicador.

Figura 11. Condensador electrolítico de aluminio.

Condensadores electrolíticos de tántalo

Los condensadores de tántalo son condensadores que pueden fabricarse con óxido de tántalo como material dieléctrico. Los condensadores electrolíticos de tantalio son condensadores adicionalmente polarizados, como los de aluminio. Los condensadores electrolíticos de tantalio se obtienen en cada uno de los tipos de condensadores húmedos (lámina) y secos (fuertes).

El segundo terminal de los condensadores electrolíticos de tantalio es más pequeño que el de los condensadores de aluminio iguales y este terminal está hecho con dióxido de manganeso.

La principal ventaja de los condensadores electrolíticos de tántalo frente a los de aluminio es que son más seguros, ligeros y pequeños. Sus valores de capacitancia van de 47nF a 470uF y la mayoría de las tensiones de trabajo son de hasta 50V.Son más caros que los electrolíticos de aluminio.

Las propiedades del dieléctrico de óxido de tántalo son una baja fuga presente y una mayor estabilidad de la capacidad. Estas propiedades del dieléctrico de óxido de tántalo se utilizan a menudo para el bloqueo, la derivación, el desacoplamiento, el filtrado y la temporización. Además, estas propiedades son mucho mejores que las del dieléctrico de óxido de aluminio.

Determinación 12. Condensadores de tantalio.

Tremendos condensadores

El supercondensador también se denomina ultracondensador o condensador eléctrico de doble capa. Estos condensadores se fabrican con un fino separador electrolítico flanqueado por iones de carbón activado. A diferencia de un condensador corriente, la capacidad de un condensador brillante puede ser muy excesiva y es así que de mili faradios con los rangos de tensión de dos,3V a 2,75V.

Los condensadores gigantes se clasifican en tres tipos, basados principalmente en el diseño de sus electrodos

• Condensadores de doble capa: Estos condensadores tienen electrodos de carbono o sus derivados.
• Pseudocondensadores: Estos condensadores tienen electrodos de óxido de acero o de polímero conductor.
• Condensadores híbridos: Estos condensadores tienen electrodos irregulares.

Los condensadores enormes se utilizan principalmente en los fines, en los que se requiere una excesiva variedad de ciclos de coste/descarga, en los que se requiere una larga vida útil y en los que se requiere una gran cantidad de energía en poco tiempo. Estos tremendos condensadores se suelen utilizar como fuente de energía a corto plazo, como alternativa a las baterías.

Determinación 13. Tremendos condensadores.