Condensador Electrolítico
Un condensador electrolítico es un tipo especial de condensador que utiliza un electrolito para lograr una mayor capacidad que varía desde 1uF hasta 50mF, a diferencia de otros condensadores. Un electrolito es una solución con una alta concentración de iones. Los condensadores electrolíticos de aluminio, tantalio y niobio son tres clases de condensadores electrolíticos utilizados. Por ejemplo, en el condensador electrolítico de aluminio, se usan dos láminas de metal de aluminio como electrodos. La lámina de aluminio con una pureza alrededor del 99.9% y un grosor de 20-100 um se hace el ánodo, mientras que el cátodo puede tener un nivel de pureza modesto alrededor del 97.8%. Debido al proceso electroquímico (anodización) del ánodo, se forma una capa de óxidos de aluminio en su superficie, mientras que el cátodo también desarrolla una capa de óxido en su superficie, pero es la más delgada, por lo que no sirve. La capa de óxido formada en la superficie del ánodo actúa como medio dieléctrico para el condensador y es responsable de su alta capacidad por unidad de volumen en comparación con otros condensadores.
La superficie tanto del ánodo como del cátodo se rugosa para aumentar el área de superficie y, por lo tanto, aumentar su capacidad por unidad de volumen. La construcción de un condensador electrolítico implica apilar dos láminas de aluminio con un separador, es decir, un papel empapado en electrolito entre ellos para evitar el contacto directo entre las dos láminas y prevenir cortocircuitos.
El arreglo apilado se enrolla juntos y se coloca en un recipiente metálico cilíndrico para proporcionar resistencia mecánica, dándole así una forma compacta y robusta. Los condensadores electrolíticos, debido a su diseño robusto y compacto, se utilizan en diversos electrodomésticos, como en la placa base de una computadora. Se utilizan ampliamente como filtros de ruido en circuitos electrónicos, filtros armónicos en fuentes de alimentación y FUAP, etc. Los condensadores electrolíticos son condensadores polarizados, a diferencia de otros tipos de condensador, por lo que deben conectarse correctamente en los circuitos con la polaridad marcada. Si conectamos un condensador electrolítico con la polaridad opuesta en el circuito, la tensión inversa aplicada a través de la lámina metálica destruirá la capa de óxidos formada en el ánodo, y así ocurrirá un cortocircuito que causará un flujo excesivo de corriente a través del condensador, causando calentamiento, lo que resulta en la ruptura del condensador.
Para proteger el condensador, debe conectarse con la polaridad correcta, especialmente en circuitos que involucran aplicaciones de alta potencia. Un condensador electrolítico no es adecuado para respuestas de frecuencia superiores a 100 kHz. Tiene una corriente de fuga alta, por lo que estos componentes se calientan y se rompen cuando se usan durante largos períodos. La vida útil del componente es muy limitada, alrededor de 1000 horas, y necesitan ser reemplazados en el circuito después de un tiempo fijo. Un condensador electrolítico genera calor excesivo cuando se usa una señal de voltaje de alta frecuencia y amplitud debido a su alta resistencia interna. La tensión aplicada a través de la lámina debe estar dentro del límite para evitar el desgaste del dieléctrico y prevenir el calentamiento del condensador debido a la corriente excesiva que consume. Los condensadores electrolíticos, debido a su alto valor de capacidad, tamaño pequeño y bajo costo, son responsables de su uso amplio en diversos electrodomésticos que implican operaciones de alta corriente o baja frecuencia, típicamente por debajo de 100KHZ.
Fuente: Electrical4u.
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