Paso 7: condensador
Un condensador es un poco como una batería, pero tiene una función diferente. Una batería utiliza productos químicos para almacenar energía eléctrica y soltar muy lentamente a través de un circuito; a veces (en el caso de un reloj de cuarzo) puede tomar varios años. Un condensador generalmente libera su energía más rápidamente, a menudo en la segundos o menos. Si usted está tomando una fotografía de flash, por ejemplo, necesita la cámara para producir una enorme explosión de luz en una fracción de segundo. Un condensador conectado a los cargos de pistola flash durante unos segundos usando la energía de las baterías de su cámara. (Tarda en cargar un condensador y es por eso que normalmente tienes que esperar un rato.) Una vez que el condensador está completamente cargado, se puede liberar toda esa energía en un instante a través de la lámpara de flash de xenon. Zap!
Hay muchas diversas clases de condensadores de condensador muy pequeño de granos utilizados en circuitos de resonancia de condensadores de corrección de factor de potencia grande, pero todos hacen lo mismo, que almacenar la carga. En su forma básica, un condensador consiste en dos o más conductores (metales) placas paralelas que no están conectadas o tocar uno al otro, pero eléctricamente están separados por aire o por alguna forma de un buen material aislante como plástico, cerámica, papel parafinado, mica o alguna forma de un gel líquido como utilizados en condensadores electrolíticos. La capa de aislamiento entre una placas de condensadores es comúnmente llamada dieléctrico. Un condensador típico
Debido a esta capa de aislamiento, corriente continua no fluya a través del condensador que bloques lo que permite en su lugar una tensión estar presente en las placas en forma de una carga eléctrica.
Capacitores y capacitancia
La cantidad de energía eléctrica que puede almacenar un condensador se llama su capacitancia. La capacitancia de un condensador es un poco como el tamaño de un cubo: el cubo de mayor, más agua se puede almacenar; cuanto mayor sea la capacitancia, más electricidad puede almacenar un condensador. Hay tres maneras de aumentar la capacitancia de un condensador. Uno es aumentar el tamaño de las placas. Otra es que las placas se mueven más cerca juntos. La tercera manera es hacer el dieléctrico como buen aislante como sea posible. Condensadores de usan de todo tipo de materiales dieléctricos. En las radios del transistor, la afinación se realiza por un condensador de largevariable que tiene nada más que aire entre sus placas. En la mayoría de circuitos electrónica, los condensadores son componentes sellados con dieléctricos de cerámica como mica y vidrio, de papel empapado en aceite o plástico como el mylar.
El tamaño de un condensador se mide en unidades llamadas faradios (F), llamado así por el pionero eléctrico inglés Michael Faraday (1791 – 1867). Un faradio es una cantidad enorme de la capacitancia, en la práctica, la mayoría de los capacitores encontramos es sólo fracciones de un faradio, típicamente microfaradios (millonésimos de un faradio, escrito μF), nanofarads (mil millonésimas de un faradio nF por escrito) y los picofaradios (millones millonésima parte de un faradio, escrito pF). Supercondensadores almacenan cargas mucho mayores, a veces clasificados en miles de faradios.
Tipos de condensadores
Hay muchos tipos de condensadores y cada uno de ellos varían en sus características y cada uno tiene sus ventajas y desventajas.
Algunos tipos de condensadores pueden cargar hasta voltajes más altos y, por lo tanto, pueden ser utilizados en aplicaciones de alto voltaje. Algunos condensadores pueden cobrar hasta muy altos cargos, tales como condensadores electrolíticos de aluminio. Algunos condensadores tienen tasas de fugas muy baja fuga y otros tasas de fugas muy altas. Todos estos factores determinan cómo y en qué aplicaciones de los condensadores se utilizan en circuitos.
Basado en el diseño, los condensadores se clasifican en estos tipos:
Electrolítico tipo:
Para la mayoría de aplicaciones usamos condensadores de tipo electrolítico. Son muy importantes para un estudiante de electrónico ya que son fáciles de obtener y utilizar, y son baratos.
Los condensadores electrolíticos se utilizan generalmente cuando los valores de capacitancia muy grande se requieren típicamente encima de 1μF. Aquí en lugar de utilizar una capa de película metálica muy fina de uno de los electrodos, se utiliza una solución de electrolito semi líquido en forma de una gelatina o goma que sirve como el segundo electrodo (normalmente el cátodo).
El dieléctrico es una capa muy delgada de óxido que se cultiva electro-químicamente en producción con el espesor de la película sea inferior a diez micras. Esta capa de aislamiento es tan delgada que es posible hacer los condensadores con un valor grande de la capacitancia para un tamaño físico pequeño como la distancia entre las placas, d es muy pequeño.
La mayoría de tipo electrolítico de capacitores es polarizada, que es el voltaje de DC aplicado a las terminales del capacitor debe ser de la polaridad, es decir, positiva al borne positivo y negativa a la terminal negativa como una polarización incorrecta se descomponen la capa de óxido aislante y puede causar daño permanente. Todos los condensadores electrolíticos polarizados tienen su polaridad claramente marcado con un signo negativo para indicar el terminal negativo y esta polaridad debe ser seguida. Los condensadores electrolíticos se utilizan generalmente en circuitos de fuente de alimentación DC debido a sus grandes de capacidad y tamaño pequeño para ayudar a reducir el voltaje de ondulación o de acoplamiento y desacoplamiento de aplicaciones. Una desventaja principal de los condensadores electrolíticos es su relativamente baja tensión nominal y debido a la polarización de los condensadores electrolíticos, sigue entonces que no debe ser utilizados con corriente alterna fuentes. Electrolítica de generalmente vienen en dos formas básicas; Los condensadores electrolíticos de aluminio y los condensadores electrolíticos de tantalio.
Un condensador electrolítico se etiqueta generalmente con estas cosas:
1. valor de capacitancia.
2. máxima tensión.
3. la máxima temperatura.
4. polaridad.
Para un condensador electrolítico, la capacitancia se mide en micro faradio. Basado en el requisito que es elegido el condensador apropiado. Con una capacitancia más alta, también aumenta el tamaño del condensador.
Rango de voltaje de un condensador
Todos los condensadores tienen un voltaje máximo y cuándo seleccionar una cuenta de condensador debe dar a la cantidad de voltaje a aplicar en el condensador. La cantidad máxima de tensión que se puede aplicar al condensador sin daños en su material dieléctrico se dan generalmente en los datos de las hojas como: WV, (voltaje de funcionamiento) o como WV C.C., (voltaje de funcionamiento C.C.). Si el voltaje aplicado en el condensador se vuelve demasiado grande, el dieléctrico se descomponen (conocido como avería eléctrica) y un arco se produce entre las placas del condensador dando lugar a un cortocircuito. El voltaje de funcionamiento del condensador depende del tipo de material dieléctrico que se utiliza y su espesor. La tensión de trabajo de un condensador es precisamente eso, la tensión máxima y no la máxima tensión como un capacitor con un voltaje de DC de 100 voltios que DC no puede ser sometido con seguridad a una tensión alterna de 100 voltios. Ya que un voltaje alterno tiene un valor de efectivo de 100 voltios pero un valor de pico de más de 141 voltios!. Luego un condensador que es necesaria para funcionar a 100 VCA debe tener una tensión de trabajo de al menos 200 voltios. En la práctica, se debe seleccionar un condensador para que su voltaje de funcionamiento DC o AC debe ser al menos 50 por ciento mayor que el voltaje eficaz más alto para aplicarse a ella.
Tipo de poliéster:
Condensadores de poliéster son condensadores compuestos de placas de metal con película de poliester de entre ellos, o una película metalizada es depositada en el aislador.
Condensadores de poliéster están disponibles en la gama de 1nF a 15µF y con tensiones de trabajo de 50V a 1500V. Vienen con los rangos de tolerancia de 5%, 10% y 20%. Tienen un coeficiente de temperatura alta. Tienen resistencia de aislamiento de alta, por lo que son condensadores de buena elección para aplicaciones de acoplamiento o almacenamiento. En comparación con la mayoría de los otros tipos, condensadores de poliester tienen alta capacitancia por unidad de volumen. Esto significa que más capacidad puede caber en un condensador más pequeño físicamente. Esta característica, junto con su precio relativamente bajo hace condensadores poliester un condensador ampliamente utilizado, popular y barato.
Tipo de tantalio:
Condensadores de tantalio son condensadores que están hechos de pentóxido de tantalio. Condensadores de tantalio, como aluminio, son los condensadores electrolíticos, que significa que están polarizados. Sus principales ventajas (especialmente sobre los condensadores de aluminio) es que son más pequeños, más ligero y más estable. Tienen menores tasas de salida y menos inductancia entre plomos. Sin embargo, sus disadvantags son que tienen un menor almacenamiento de máxima capacidad y menor voltaje de funcionamiento máximo. También son más propensos a daños por picos de corriente alta. Por lo último, condensadores de tantalio se utilizan principalmente en sistemas de señal analógica que carecen de ruido de corriente pico alto.
Condensadores de cerámica:
Cerámica capacitores o condensadores de disco como generalmente se les llama, son hechos por dos lados de un pequeño porcelana o cerámica con plata de la capa y luego se apilan juntos para hacer un condensador. Para valores de capacitancia muy baja se utiliza un único disco de cerámica de unos 3-6mm. Condensadores de cerámica tienen una constante dieléctrica alta (High-K) y por lo que relativamente alta capacitancia puede obtenerse en un tamaño físico pequeño. Condensador de cerámica
Exhiben grandes cambios no lineales en la capacitancia contra temperatura y consecuentemente se utilizan como condensadores de acoplamiento o by-pass ya que también son dispositivos no-polarizado. Condensadores de cerámica tienen valores que van desde los pocos picofaradios para uno o dos microfaradios (μF) pero sus rangos de tensión son generalmente muy bajos. Tipos de condensadores de cerámica generalmente tienen un código de 3 dígitos impreso sobre su cuerpo para identificar su valor de capacitancia en pico faradios. Generalmente las dos primeras cifras indican el valor de los condensadores y el tercer dígito indica que el número de cero s para agregar. Por ejemplo, un capacitor de disco de cerámica con las marcas 103 indicaría 10 y 3 ceros en pico faradios que equivale a 10.000 pF o 10nF. Asimismo, indica los dígitos 104 10 y 4 ceros en pico faradios que equivale a 100.000 pF o 100nF y así sucesivamente. Así sucesivamente la imagen del condensador de cerámica por encima de los números 154 indican 15 y 4 ceros en pico faradios que equivale a 150.000 pF o 150nF o 0.15uF. Códigos de letras a veces se utilizan para indicar su valor de tolerancia como: J = 5%, K = M o 10% = 20% etc..
Usos generales de condensadores
- Suavizado, especialmente en aplicaciones de suministro de energía que requieren la conversión de la señal de AC a DC.
- Almacenamiento de energía.
- Desacoplamiento y acoplamiento como un capacitor de acoplamiento bloquea la corriente de la C.C. de la señal y permite actual en circuitos AC.
- Sintonía, como en los sistemas de radio por conectarlos al oscilador LC y para sintonizar la frecuencia deseada.
- Tiempo, debido a la carga fija y descarga tiempo de condensadores.
- Para corrección del factor de energía eléctrica y muchas más aplicaciones.
