condensador electrolítico

Un condensador electrolítico logra una alta capacitancia en un volumen pequeño utilizando una fina capa de óxido como su dieléctrico, con un electrolito (una pasta o líquido químico) sirviendo como una de las dos placas conductoras. La otra placa es típicamente de aluminio o tantalio. Esta asimetría significa que los condensadores electrolíticos están polarizados: deben instalarse con la polaridad correcta, o la capa de óxido se degrada y el condensador falla, a menudo de forma explosiva.

El dieléctrico de óxido tiene solo nanómetros de espesor, por lo que estos condensadores empaquetan de 1 a 10,000 microfaradios en paquetes más pequeños que una batería AA. Un condensador de película comparable tendría el tamaño de un ladrillo. Esto hace que los electrolíticos sean esenciales en fuentes de alimentación, amplificadores de audio y cualquier circuito que deba filtrar o almacenar cantidades moderadas de carga. Los electrolíticos de aluminio son baratos y comunes; los electrolíticos de tantalio ofrecen mejor estabilidad y fiabilidad, pero cuestan más y son menos tolerantes a la sobretensión.

Los condensadores electrolíticos se degradan constantemente durante el uso. El electrolito se seca o se degrada químicamente, aumentando la resistencia serie equivalente (ESR) y reduciendo la capacitancia. El calor acelera esto: una regla general es que la vida útil del condensador se reduce a la mitad por cada aumento de 10 grados Celsius en la temperatura de funcionamiento. Un condensador clasificado para 105°C a 2000 horas podría durar solo 500 horas a 125°C. La corriente de rizado también calienta el condensador internamente, y exceder la corriente de rizado nominal es una causa común de falla prematura en las fuentes de alimentación.

El voltaje inverso, incluso brevemente, oxida el electrolito y crea un cortocircuito. Los picos de sobretensión rompen la capa de óxido. Una vez degradado, el condensador exhibe corriente de fuga, se abulta en la carcasa (una señal de advertencia visible) y eventualmente se ventila o explota. Por esta razón, los electrolíticos se reemplazan rutinariamente en equipos viejos, especialmente en aplicaciones de alta corriente de rizado.

A pesar de sus limitaciones, los electrolíticos siguen siendo el caballo de batalla de los circuitos analógicos porque ninguna otra tecnología ofrece la misma combinación de capacitancia, costo y tamaño. Los diseños modernos los especifican de forma conservadora: utilizando el 80 por ciento del voltaje nominal, manteniendo las temperaturas por debajo de 85°C y seleccionando unidades clasificadas para una corriente de rizado suficiente. En aplicaciones de alta fiabilidad, se combinan con condensadores de película para manejar picos de voltaje y extender la vida útil general del circuito.