¿Qué es un Condensador Electrolíticos de Aluminio?
Los condensadores electrolíticos de aluminio son componentes pequeños de alta capacidad que utilizan óxido de aluminio como dieléctrico.
El tipo húmedo utiliza un electrolito para el cátodo, pero también existen tipos secos que utilizan sólidos como polímeros conductores con mejores prestaciones. Por su bajo precio y gran versatilidad, se utilizan en muchos productos con circuitos electrónicos, como electrodomésticos y ordenadores personales.
Usos de los Condensadores Electrolíticos de Aluminio
Los condensadores electrolíticos de aluminio se utilizan en una amplia gama de productos con sustratos electrónicos en campos muy diversos, como la automoción, la electrónica de consumo y los equipos industriales, ya que son más pequeños, tienen mayor capacidad y son menos costosos que otros condensadores. Las aplicaciones específicas son las siguientes
- Sector del Automóvil
Unidades de control del motor, sistemas avanzados de asistencia al conductor, controles de airbag, autorradios, sistemas de navegación para automóviles. - Electrodomésticos
Televisores, grabadoras, cámaras digitales, equipos de audio, frigoríficos, lavadoras, aparatos de aire acondicionado, hornos microondas, equipos de iluminación, ordenadores personales, videoconsolas. - Equipamiento Industrial
Diversos equipos de fabricación, acondicionadores de potencia para energías renovables.
Cuando se utilizan como acondicionadores de potencia para energía regenerativa, se emplea un gran número de 10 a 100 condensadores electrolíticos de aluminio. Debido a su gran versatilidad, los requisitos de rendimiento de los condensadores electrolíticos de aluminio aumentan año tras año.
Principios de los Condensadores Electrolíticos de Aluminio
En los condensadores electrolíticos de aluminio, se utiliza una lámina de aluminio como ánodo y cátodo, y el óxido de aluminio actúa como dieléctrico. El óxido de aluminio se forma en la superficie del papel de aluminio mediante un proceso de oxidación electroquímica conocido como conversión química.
Para aumentar la superficie, se realiza un proceso de grabado en la lámina de aluminio. La capacidad de un condensador se expresa mediante la fórmula C = ε x S/d, donde ε es la permitividad dieléctrica, S es la superficie del dieléctrico y d es el espesor del dieléctrico. El óxido de aluminio producido por el proceso de grabado y conversión química tiene una alta capacitancia debido a su gran superficie y pequeño espesor.
Sin embargo, los condensadores electrolíticos de aluminio tienen algunas desventajas. En primer lugar, debido al flujo de corriente extremadamente pequeño cuando se aplica tensión, pueden presentar una mayor corriente de fuga en comparación con otros tipos de condensadores. En el caso de los condensadores electrolíticos de aluminio húmedo, que utilizan electrolito en el cátodo interno, existe el riesgo de fugas de electrolito en caso de avería.
Además, la durabilidad del electrolito puede verse afectada por fugas o evaporación, lo que puede disminuir la vida útil del condensador. En contraste, los condensadores electrolíticos de aluminio secos, que utilizan polímeros conductores en el cátodo interno, no se evaporan y tienden a ser más duraderos que los condensadores húmedos.
Más Información sobre Condensadores Electrolíticos de Aluminio
1. Vida útil de los Condensadores Electrolíticos de Aluminio
La vida útil de los condensadores electrolíticos de aluminio se ve afectada por varios factores, como la temperatura de funcionamiento y la corriente a la que están sometidos. La estructura de estos condensadores permite que el electrolito impregnado en el papel aislante se escape gradualmente a lo largo del tiempo, lo que resulta en una disminución de la capacitancia y un aumento en la resistencia serie equivalente (ESR).
Se ha observado que la vida útil de los condensadores electrolíticos de aluminio sigue una relación similar a la ley de Arrhenius, que se basa en la energía térmica. Según esta relación, la vida útil del condensador se duplica aproximadamente cuando la temperatura de funcionamiento se reduce en 10°C. Por lo tanto, un condensador que se especifica para 2.000 horas de vida útil a 85°C podría tener una vida útil de 4.000 horas a 75°C y de 8.000 horas a 65°C.
Además, los condensadores electrolíticos de aluminio tienen una resistencia serie equivalente más alta en comparación con otros tipos de condensadores. Cuando se someten a corrientes altas durante su funcionamiento, el condensador genera calor interno. Este calentamiento adicional puede aumentar la temperatura del condensador, lo que a su vez favorece aún más las fugas de electrolito y acorta la vida útil del condensador.
Para mejorar la vida útil de los condensadores electrolíticos de aluminio, es importante tener en cuenta la temperatura de funcionamiento y la corriente aplicada. Además, es recomendable utilizar condensadores de alta calidad y tener en cuenta los valores de vida útil especificados por los fabricantes al seleccionar los componentes para una aplicación específica.
2 Marcas de Polaridad en los Condensadores Electrolíticos de Aluminio
Los condensadores polarizados siempre llevan algún tipo de marca que permite identificar fácilmente la polaridad.
- Condensadores Electrolíticos Verticales
Generalmente, hay una línea en el lado del polo negativo en la parte inferior del cuerpo. Además, el cable del ánodo es más corto. - Condensador Electrolítico de Montaje Superficial
La capacitancia y la tensión soportada se indican en la superficie superior del condensador electrolítico, y hay una marca de color en una esquina. El electrodo situado debajo de esta marca es el electrodo negativo. - Condensadores Axiales
La línea con una flecha indica el electrodo negativo. El cuerpo del condensador electrolítico tiene un hueco, el lado con este hueco es el electrodo positivo.
Es extremadamente importante comprobar la marca de polaridad, ya que una instalación incorrecta no sólo puede provocar el fallo del condensador, sino también su ignición.