Diferentes tipos de condensadores

Existen una gran variedad de diferentes tipos de condensadores en el mercado y cada uno con sus características y aplicaciones. Algunos de los tipos de capacitores comunes son cerámicos, electrolíticos (, que incluyen condensadores de aluminio, condensadores de tantalio y condensadores de niobio ), película de plástico, papel y mica.

Los tipos de condensadores disponibles van desde condensadores de recorte delicados muy pequeños que se utilizan en osciladores o circuitos de radio, hasta condensadores de gran potencia tipo metal-poder utilizados en circuitos de corrección de potencia y suavizado de alto voltaje.

Cada tipo de condensador tiene sus propias ventajas y desventajas. Las características y áreas de aplicaciones pueden variar de un condensador a otro. Por lo tanto, al elegir un condensador, se deben considerar los siguientes factores.

Tamaño: Tanto la dimensión física como el valor de la capacitancia son importantes.

Voltaje de trabajo: Es una característica importante del condensador. Especifica el voltaje máximo que se puede aplicar en todo el condensador.

Corriente de fuga: Una pequeña cantidad de corriente fluirá a través de dieléctricos ya que no son los aisladores perfectos. Esto se llama corriente de fuga.

Resistencia a series equivalentes: Los terminales del condensador tienen una pequeña cantidad de resistencia ( generalmente menor que 0.1Ω ). Esta resistencia se convierte en un problema cuando el condensador se usa a altas frecuencias.

Tipos de Condensadores

La mayoría de los condensadores llevan el nombre del dieléctrico utilizado en la construcción. Algunos de los dieléctricos comunes utilizados en la construcción de condensadores son:

Condensadores de cerámica
Condensadores electrolíticos
Condensadores de cine
Condensadores de película y papel
Supercondensadores
Condensadores de vidrio, vacío, silicio, mica plateada

Hay dos tipos principales de condensadores: condensadores fijos y condensadores variables. Estos dos contienen diferentes tipos de condensadores, incluidos los no polarizados y polarizados para el grupo fijo y la sintonización y recorte para el grupo variable.

Condensadores Variables

Al igual que las resistencias, los condensadores también están disponibles en tipos fijos y variables. Los condensadores variables son aquellos en los que la capacitancia se puede cambiar mecánica o electrónicamente. Dichos condensadores se usan generalmente en circuitos resonantes ( circuitos LC ) para sintonizar radios y la coincidencia de impedancia en antenas. Estos condensadores generalmente se denominan condensadores de sintonización.

Los condensadores variables mecánicos consisten en un conjunto de placas metálicas semicirculares fijadas en el eje de un rotor. Esta configuración se coloca entre un conjunto de placas de metal estator. El valor de capacitancia general ( C ) para este tipo de condensadores se determina de acuerdo con la posición de las placas metálicas móviles con respecto a las placas metálicas fijas. Cuando se gira el eje, el área de superposición entre las placas del estator y las placas del rotor variará y se cambiará la capacitancia.

Condensadores de cerámica

Condensadores de cerámica o Condensadores de disco como generalmente se les llama, se fabrican recubriendo dos lados de un pequeño disco de porcelana o cerámica con plata y luego se apilan para hacer un condensador. Para valores de capacitancia muy bajos, se utiliza un solo disco cerámico de aproximadamente 3-6 mm. Los condensadores cerámicos tienen una constante dieléctrica alta ( High-K ) y están disponibles para que se puedan obtener capacitaciones relativamente altas en un tamaño físico pequeño.

Los condensadores cerámicos son los condensadores más utilizados en la industria electrónica. También son los condensadores más producidos con más de 1000 mil millones de unidades producidas cada año. El nombre proviene del material cerámico, que es el dieléctrico utilizado en su construcción.

Los condensadores cerámicos son condensadores de tipo capacitancia fija y generalmente son muy pequeños ( en términos de dimensiones físicas y capacitancia ). La capacitancia de los condensadores cerámicos generalmente está en el rango de picofaradios a pocos micro faradios ( menos de 10 µF ). Son condensadores de tipo no polarizados y, por lo tanto, se pueden usar tanto en circuitos de CC como en circuitos de CA.

Condensadores de cerámica clase 1

A menudo se usa en circuitos resonantes debido a su alta estabilidad y baja pérdida. El tipo más común de cerámica utilizada en el condensador de clase 1 está hecho de dióxido de titanio ( TiO2) con pequeñas porciones de zinc, magnesio utilizado como compuestos adicionales.

Condensadores de cerámica clase 2

Se usa en amortiguadores, circuitos de acoplamiento y sistemas de derivación debido a su alta eficiencia en términos de volumen. Esta alta eficiencia de volumen se debe a su alta permisividad. La capacitancia de los condensadores de clase 2 dependerá del voltaje aplicado y tiene un cambio no lineal para los cambios de temperatura.

Condensadores electrolíticos

Los condensadores electrolíticos se usan generalmente en aplicaciones donde se requieren valores de capacitancia muy grandes. Los condensadores electrolíticos tienen un ánodo metálico cubierto con una capa oxidada generalmente utilizada como dieléctrico. Otro electrodo de un condensador es un electrolito sólido o no sólido.

La mayoría de los condensadores electrolíticos están polarizados. Estos condensadores se clasifican según su material dieléctrico. Principalmente estos se clasifican en tres clases, se dan como:

Condensadores electrolíticos de aluminio: aquí el aluminio actúa como dieléctrico.
Condensadores electrolíticos de tantalio: aquí el óxido pent de tantalio actúa como su dieléctrico.
Condensadores electrolíticos de niobio: aquí el pentóxido de niobio actúa como su dieléctrico.

1. Condensadores electrolíticos de aluminio

Los condensadores de aluminio son condensadores que están hechos de película de óxido en láminas de aluminio con una tira de papel absorbente entre ellos que está empapado en una solución de electrolitos y todo este diseño puede sellarse en una lata. Básicamente, hay dos tipos de condensadores electrolíticos de aluminio que son de tipo papel de aluminio y tipo de papel de aluminio grabado.

Los condensadores electrolíticos de aluminio cubren el rango de capacitancia de 1uF a 47000uF y una gran tolerancia del 20%. Las clasificaciones de voltaje de trabajo varían hasta 500V. Son más baratas y están fácilmente disponibles en el mercado.

2. Condensadores electrolíticos de tantalio

Los condensadores de tantalio son condensadores que están hechos de óxido de pent de tantalio como su material dieléctrico. Los condensadores electrolíticos de tantalio también son condensadores polarizados como los condensadores de aluminio. Los condensadores electrolíticos de tantalio se obtienen en los dos tipos de lámina húmeda ( ) y seca ( sólida ).

La principal ventaja de los condensadores de aluminio es que son más estables, más livianos y más pequeños. Tienen valores de capacitancia que varían de 47 nF a 470uF y un voltaje de trabajo máximo de hasta 50 V. Son más costosos que los electrolitos de aluminio.

Condensadores de Película

Los capacitores de película utilizan una fina película de plástico como dieléctrico. Las placas conductoras pueden ser implementadas como capas de lámina o como dos capas delgadas de metalización, una a cada lado de la película plástica. El plástico utilizado para el dieléctrico determina las características de los capacitores. Los capacitores de película vienen en muchas formas:

Polipropileno (PP)
Tereftalato de polietileno (PET)
Sulfuro de polifenileno (PPS)
Neftalato de polietileno (PEN)
Poliéster (Mylar)
Policarbonato
Papel metalizado
Teflón

Supercondenadores

El supercapacitor también se conoce como ultracondensador o condensador eléctrico de doble capa. Estos condensadores están hechos con un separador electrolítico delgado que está flanqueado con iones de carbón activado. Se diferencia de un condensador regular, el valor de capacitancia de un supercondensador es muy alto y es en orden de mili faradios con rangos de voltaje de 2.3V a 2.75V.

Los supercondensadores se clasifican en tres tipos según el diseño de su electrodo que son:

Condensadores de doble capa: estos condensadores tienen electrodos de carbono o sus derivados.

Pseudocondensadores: estos condensadores tienen óxido metálico o electrodos de polímero conductor.

Condensadores híbridos: estos condensadores tienen electrodos asimétricos.

Los supercondensadores se utilizan principalmente en las aplicaciones, donde se necesita un gran número de ciclos de carga / descarga, donde se requiere una larga vida útil y donde se necesita una gran cantidad de energía en poco tiempo.

Estos supercondensadores se usan generalmente como fuente de energía temporal, como reemplazo de las baterías.

Condensadores de mica plateada

Este tipo de condensador proporciona un nivel de estabilidad relativamente más alto. También ofrecen una precisión muy alta y una baja pérdida. Los condensadores de mica de plata se usan normalmente para aplicaciones de RF que proporcionan valores máximos de 1000 pF. Aunque útiles, no son tan populares como el resto de los condensadores mencionados en este artículo.

Los condensadores de mica plateados se preparan sándwiches de lámina de mica recubierta con metal en ambos lados y este conjunto se encierra en epoxi para proteger el medio ambiente. Los condensadores de mica se utilizan en el diseño que requiere un condensador estable y confiable de relativamente pequeño.

Condensadores de vidrio

Este condensador utiliza vidrio como dieléctrico y, por lo tanto, el nombre. Tienen altos niveles de rendimiento debido a su baja pérdida. Los condensadores de vidrio también tienen una alta capacidad de corriente de RF. Debido a su estructura y su uso, los condensadores de vidrio se consideran entre los condensadores caros del mercado.