Como sabemos, el condensador es uno de los componentes básicos más utilizados en un circuito eléctrico, al igual que los resistores, los inductores y muchos más. El condensador es un dispositivo pasivo que está disponible en una amplia variedad.
Existen numerosos tipos de condensadores eléctricos que se utilizan en diferentes equipos electrónicos con diversas funciones y aplicaciones. Estos condensadores varían de pequeños a grandes, y cada uno tiene sus propias características que los hacen únicos.
Por ejemplo, algunos condensadores son pequeños y delicados, como los que se encuentran en los circuitos de radio. Por otro lado, los condensadores pueden ser bastante grandes, como los que se encuentran en los circuitos de suavizado.
Cada tipo de condensador tiene sus propias ventajas y desventajas que se pueden usar en diferentes aplicaciones.
No importa qué tipo de condensador se use, todos juegan un papel integral en los circuitos electrónicos. Conozcamos la clasificación detallada de los condensadores junto con los diferentes tipos de condensadores más comunes.
¿Qué es un Condensador?
- Un condensador se define como un componente pasivo que se utiliza para almacenar energía eléctrica. Un condensador está formado por dos conductores separados por un material dieléctrico. Estos materiales dieléctricos tienen forma de placas que pueden acumular cargas.
- Una placa es para una carga positiva mientras que la otra es para una carga negativa.
- La capacitancia es el efecto del condensador. La capacitancia se define como la relación entre la carga eléctrica Q y la tensión V y se expresa como:
C = Q / V
Donde,
- Q es la carga eléctrica medida en culombios
- C es la capacitancia medida en faradios
- V es la tensión a través de las placas medida en voltios
¿Cómo se Clasifican los Condensadores?
Según su estructura, los condensadores se clasifican en:
- Condensadores fijos
- Condensadores variables
- Condensadores trimmer
Los condensadores se clasifican en dos tipos según la polarización:
- Polarizado: Un condensador polarizado es un componente importante de los circuitos electrónicos y suele denominarse condensador electrolítico. Estos condensadores se utilizan para conseguir una alta densidad capacitiva.
- No Polarizado: Se prefieren los condensadores no polarizados a los polarizados porque no se destruyen con la tensión inversa y pueden utilizarse en circuitos de CA pura. También encuentran aplicaciones en circuitos de CC, ya que no tienen extremos positivos y negativos. La frecuencia del condensador no polarizado es alta y la corriente de fuga es baja.
Después de comprender la clasificación de los condensadores, vamos a conocer los tipos de condensadores.
¿Cuántos Tipos de Condensadores Existen?
Las comparaciones entre los diferentes tipos de capacitores generalmente se hacen 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.
La clasificación de los condensadores es numerosa. Entre los Tipos de Condensadores más comunes tenemos:
- Condensador de Película
- Condensador de Papel
- Condensador de Cerámica
- Condensador Electrolítico
- Supercondensador
- Condensador de Mica
- Condensador Variable
Condensadores de Película
Los condensadores de película también se conocen como película de polímero, película de plástico o película dieléctrica. La ventaja de los condensadores de película es que son baratos y tienen una vida útil ilimitada. El condensador de película utiliza un material dieléctrico fino con el otro lado del condensador metalizado. Dependiendo de la aplicación, el condensador de película se enrolla en láminas finas. El rango general de tensión de estos condensadores es de 50 V a 2 kV.
Tipos de Condensadores de Película
Según el material dieléctrico utilizado y las aplicaciones, a continuación se presenta la clasificación del condensador de película:
- Condensadores snubber de alta resistencia
- Condensadores SMD
- Condensadores axiales
- Condensadores radiales
Aplicaciones de los Condensadores de Película
- Estos condensadores se utilizan como condensadores de seguridad y en interferencias electromagnéticas.
- Los condensadores de película de potencia tienen aplicaciones en la electrónica de potencia.
- Estos condensadores se utilizan para proteger los dispositivos de picos de tensión repentinos.
- Los condensadores de película se utilizan para mejorar el factor de potencia del dispositivo.
Condensador de Papel
El condensador de papel también se conoce como condensador fijo en el que se utiliza papel como material dieléctrico. La cantidad de carga eléctrica almacenada por el condensador de papel es fija. Consta de dos placas metálicas entre las que se coloca papel, que se utiliza como material dieléctrico.
Aplicaciones del Condensador de Papel
- Estos condensadores se utilizan en sistemas de filtrado de ruido, acoplamiento y desacoplamiento.
- También se utilizan para bloquear las señales de CC de modo que las señales de CA pasen a través de ellos.
- Sensores como los sensores de humedad, sensores de nivel de combustible, etc utilizan condensadores de papel.
- Los condensadores de papel se utilizan en los sistemas de audio de los coches, ya que proporcionan potencia extra a los amplificadores.
Condensadores Cerámicos
Un condensador cerámico se considera uno de los condensadores más utilizados. El material utilizado en este tipo de condensador es dieléctrico. Además, los condensadores cerámicos son dispositivos no polares, lo que significa que pueden utilizarse en cualquier dirección del circuito.
En función de su disponibilidad, los condensadores cerámicos se clasifican en tres grupos:
- Condensadores cerámicos de disco con plomo
- Condensadores cerámicos multicapa de montaje en superficie
- Condensadores cerámicos de disco sin plomo para microondas
Dependiendo del rango de temperatura, la variación de temperatura y la tolerancia, los condensadores cerámicos se clasifican en las siguientes clases:
- Condensadores cerámicos de clase 1: Estos condensadores se consideran los más estables con características lineales.
- Condensadores cerámicos de clase 2: Estos condensadores tienen un mejor rendimiento volumétrico, pero su precisión y estabilidad están en juego. Tienen aplicaciones de acoplamiento y desacoplamiento.
- Condensadores cerámicos de clase 3: Estos condensadores tienen una alta eficiencia volumétrica con baja precisión y bajo factor de disipación. Se utilizan en desacoplamiento.
Aplicaciones de los Condensadores Cerámicos
- Los condensadores cerámicos se utilizan en placas de circuitos impresos que se emplean en aplicaciones de alta densidad.
- Su no polaridad los hace adecuados para uso general.
- Se utilizan en motores de corriente continua para reducir el ruido de radiofrecuencia.
- Los condensadores cerámicos se utilizan en estaciones transmisoras en las que se emplean circuitos resonantes.
Condensadores Electrolíticos
En un condensador electrolítico o capacitor electrolítico se utiliza un ánodo metálico recubierto con una capa oxidada como dieléctrico. Estos condensadores están polarizados. Los condensadores electrolíticos se clasifican según su dieléctrico.
- Condensadores electrolíticos de aluminio: aquí el aluminio actúa como su dieléctrico.
- Condensadores electrolíticos de tantalio: aquí el pentóxido de tantalio actúa como su dieléctrico.
- Condensadores electrolíticos de niobio: aquí el pentóxido de niobio actúa como su dieléctrico
Aplicaciones de los Condensadores Electrolíticos
- Los condensadores electrolíticos se utilizan cuando se requiere una gran capacitancia.
- Se utilizan como dispositivos de filtrado que reducen el voltaje de rizado.
- Se utilizan en amplificadores de audio para reducir el ruido eléctrico inducido por la alimentación principal.
- Los condensadores electrolíticos se utilizan para suavizar las señales de entrada y salida en una señal de CC que tiene un componente de CA débil.
Supercondensador
Los supercondensadores con niveles de capacitancia de un Faradio o más ahora se están volviendo más comunes. Estos supercondensadores se usan generalmente para aplicaciones como retención de memoria y similares.
Estos condensadores están hechos con un delgado separador de electrolitos que está flanqueado con iones de carbón activado.
Son demasiado grandes para usar en la mayoría de los circuitos y su respuesta de frecuencia es limitada, pero son condensadores de retención ideal, ya que pueden proporcionar corriente y voltaje residual para retener la memoria durante los períodos en que se puede quitar la energía.
El valor de capacitancia de un supercondensador es muy alto y está en el orden de mili faradios con rangos de voltaje de 2.3V a 2.75V.
Los supercondensadores se clasifican en tres tipos según su diseño de electrodo.
- Condensadores de doble capa: estos condensadores tienen electrodos de carbono o sus derivados.
- Pseudocondensadores: estos condensadores tienen óxido de metal.
- Condensadores híbridos: estos condensadores tienen electrodos asimétricos.
Los supercondensadores se utilizan principalmente en las aplicaciones, donde se necesita un número muy alto de ciclos de carga / descarga, donde se requiere una larga vida útil y donde se necesita una gran cantidad de energía en poco tiempo. El rango de aplicaciones típicas de los supercondensadores son desde una corriente de miliamperios y milivatios de potencia con una duración de pocos minutos hasta varios amperios de corriente y varios kilovatios de potencia en un período más corto.
Estos supercondensadores se utilizan generalmente como fuente de energía temporal, como reemplazo de baterías.
Condensador de Mica Plateada
Los condensadores de mica hoy en día se le llama condensadores de mica plateada. Estos condensadores se fabrican al depositar una fina capa de plata sobre un material de mica que es utilizado como dieléctrico.
La razón para el uso de condensadores de mica plateada es su alto rendimiento en comparación con cualquier otro tipo de condensadores.
Los condensadores de mica plateada se pueden obtener con una tolerancia de +/- 1%. Esto es mucho mejor que cualquier otro tipo de condensador que esté disponible en el mercado actual.
El coeficiente de temperatura de los condensadores de mica plateada es mucho mejor que otros tipos de condensadores. Y este valor es positivo y normalmente oscila de 35 a 75 ppm/C, con un valor promedio de +50 ppm/C.
Los valores de capacitancia para condensadores de mica de plata están normalmente en el rango entre unos pocos pico-faradios a 3300 pico-faradios.
Los condensadores de mica plateada tienen niveles muy altos de Q y también tienen pequeños factores de potencia. Los condensadores de mica plateada tienen un rango de voltaje entre 100 a 1000 voltios, aunque algunos condensadores tienen una clasificación de hasta 10 kV para aplicaciones de transmisor de RF. También se usan en otras aplicaciones de alto voltaje, debido a su alto voltaje de ruptura.
Valores de los Condensadores
Conociendo los tipos de condensadores y sus aplicaciones, aprendamos ahora el valor del condensador. Dependiendo del tipo de condensador, sus valores varían. Por ejemplo, los condensadores electrolíticos tienen sus valores impresos en su cuerpo junto con las patillas. Los condensadores de disco tienen sus valores representados en términos de PF, uF, KPF, etc. Se utiliza una banda negra para representar el terminal negativo del condensador.
Por lo tanto, a continuación se indican las formas en que pueden leerse los valores de los condensadores:
- El valor de la capacitancia del condensador se expresa en picofaradios.
- Si un condensador tiene el tercer número como cero, entonces el valor se expresa como P.
- Si un condensador tiene 3 dígitos, entonces el tercer número representa el número de ceros de ese condensador. Suele estar después del segundo número.
- La conversión de valores a KPF o uF resulta fácil si el valor está en PF.
Preguntas Frecuentes
En la construcción de las placas de los condensadores se utilizan metales como el aluminio, la plata y otros. Los materiales dieléctricos que se utilizan entre estas placas metálicas son papel, cerámica o caucho, dependiendo de la aplicación del condensador.
La calidad de los condensadores se analiza con un multímetro digital. El multímetro se conecta a los extremos de las placas del condensador. El extremo positivo del condensador se conecta al cable rojo, mientras que el extremo opuesto del condensador se conecta al cable negro del multímetro. Si la lectura va de cero a infinito, se considera que el condensador está en buenas condiciones.
Los condensadores de película no tienen polaridad, ya que son no polarizados.
El principio de un condensador se basa en un conductor aislado cuya capacitancia aumenta gradualmente cuando se coloca junto a él un conductor sin carga.
Espero que hayas aprendido sobre los distintos tipos de condensadores. Sigue con Electrónica Online para conocer varios conceptos de ciencia y tecnología.