Condensador Electrolítico (doble capa)


Diferentes encapsulados y capacidades
Diferentes encapsulados y capacidades

El Condensador Electrolítico (doble capa eléctrica) esta formado por dos placas metálicas enfrentadas (ánodo y cátodo) y separados por un dieléctrico (aislante), su función principal es la de almacenar energía cuando se le aplica entre sus extremos una diferencia de potencial.

La capacidad del condensador es la propiedad que determinara cuanta energía puede almacenar y es directamente proporcional al área de sus placas e inversamente proporcional a la distancia entre ellas, osea que cuanta mayor sea el área de las placas mayor será la capacidad final del condensador t cuanto mayor sea la separación entre placas mayor será el aislamiento y por consiguiente su tensión de trabajo.

Estructura interna.

Esta construido en base a dos laminas de aluminio enrolladas, una de las cuales tiene asociada el dieléctrico en forma de oxido (oxido de aluminio) en una de sus caras (ánodo) y separada de la otra lamina por un liquido electrolito (impregnando una delgada lamina de papel que aísla electrónicamente las dos laminas de aluminio).

La tira aislada por el óxido es el ánodo, mientras el líquido electrolito y la segunda tira actúan como cátodo. Esta pila se enrolla sobre sí misma, ajustada con dos conectores pin y se encaja en un cilindro de aluminio. Las dos geometrías más populares son las axiales y radiales mostradas en la fotografía.

Todo este conjunto esta encerrado en un cilindro de aluminio con sus correspondientes terminales de conexión y sellado herméticamente con un tapón de goma para asegurar que el dieléctrico no se evapora y el componente es estanco.

Dicho liquido y la segunda lamina constituyen el otro terminal o cátodo.

Estructura interna del condensador electrolítico
Estructura interna del condensador electrolítico

Se piensa que la región de la doble capa que está en la solución está hecha de otras capas más delgadas. La más cercana al electrodo es llamada capa interna, contiene moléculas del solvente y otras especies que se denominan adsorbidas específicamente. Esta capa interna también es llamada capa compacta, de Helmholtz o de Stern.

Composición y distribución de las capas
Composición y distribución de las capas

Como medida de seguridad a posibles explosiones por ebullición del liquido electrolito, todos los condensadores tienen una válvula de seguridad para aliviar dicha presión o zonas de la carcasa debilitadas.

Características principales

  • Consigue un elevado nivel de capacidad en un volumen pequeño y a un coste reducido.
  • Es un componente con una vida reducida, termina agotándose según sea su calidad de fabricación y condiciones de uso (temperatura, tensiones, frecuencia, etc..).
  • No soportan grandes tiempos de almacenaje ya que de lo contrario al no recibir voltaje su dieléctrico se reduce y el condensador pierde sus propiedades.
  • Necesitan una polarización mínima y adecuada por lo que deben de trabajar en valores de tensión nominal correctos.
  • No pueden trabajo a tensiones muy bajas en relación a su tensión nominal ya que su polarización no seria la correcta y el dieléctrico podría deteriorase.
  • No soportan cambios de polaridad, tampoco tensiones inversas durante periodos elevados ni tensiones alternas.
  • Tampoco soportan muy bien las sobre tensiones.

Polaridad.

Al contrario que la mayoría de los condensadores, los electrolíticos tienen polaridad.

Simbología y polaridad del electrolítico
Simbología y polaridad del electrolítico

La polaridad correcta se indica en el envoltorio con una franja indicando el signo negativo y unas flechas indicando el terminal que debe conectarse al potencial menor (terminal negativo). También, el terminal negativo es más corto que el positivo.

Esto es importante porque una conexión con voltaje invertido de más de 1,5 Voltios puede destruir la capa central de material dieléctrico por una reacción de reducción electro química. Sin este material dieléctrico, el condensador entra en cortocircuito, y si la corriente es excesiva, el electrolítico puede hervir y hacer explotar el condensador.

Identificación del terminar negativo
Identificación del terminar negativo

Condensadores electrolíticos (Tantalio)

Los condensadores de tantalio y las perlas de tantalio están disponibles en los tipos electrolíticos húmedos (laminados) y secos (sólidos), siendo el más común el tantalio seco o sólido.

Condensador de tantalio
Condensador de tantalio

Las propiedades dieléctricas del óxido de tantalio son mucho mejores que las del óxido de aluminio, ya que ofrecen menos corrientes de fuga y mejor estabilidad de capacitancia, lo que las hace adecuadas para su uso en aplicaciones de bloqueo, desvío, desacoplamiento, filtrado y temporización.

Utilizan dióxido de manganeso como su segundo terminal y son físicamente más pequeños que los condensadores de aluminio equivalentes.

Aunque están polarizados, pueden tolerar que se los conecte a una tensión inversa mucho más fácilmente que los tipos de aluminio. Su uso generalmente esta en circuitos donde el voltaje de CA es pequeño en comparación con el voltaje de CC.

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