Escrito por: Juan Casas

El condensador electrolítico de aluminio

En este artículo analizaremos el condensador electrolítico en su variante de aluminio (su dieléctrico es una fina capa de óxido de aluminio).

Este es el componente pasivo que más influencia tiene en las averías de los equipos por diversas causas: agotamiento, baja calidad, sobretemperatura, etc.

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Descripción del componente

Básicamente un condensador en su expresión mas simple esta formado por dos placas metálicas enfrentadas (ánodo y cátodo) y separados por un dieléctrico (aislante). El material de este dieléctrico acostumbra a determinar el tipo de condensador.

La función principal de este componente pasivo es la de almacenar energía cuando se le aplica entre sus extremos una diferencia de potencial gracias a la propiedad de la capacidad o capacitancia.

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.

Cuanta mayor sea el área de las placas mayor será la capacidad final del condensador. Cuanta mayor sea la separación entre placas mayor será el aislamiento y por consiguiente su tensión de trabajo.

Condensador electrolítico de aluminio construcción

Este tipo de condensador es el que presenta una mayor capacidad por unidad de volumen, debido a reducir la separación entre placas al utilizar un dieléctrico de alta constante dieléctrica (óxido de aluminio).

Esta construido en base a dos laminas de aluminio enrolladas, una de las cuales tiene asociada el dielectrico 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). Dicho liquido y la segunda lamina constituyen el otro terminal o cátodo.

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

Todos los condensadores incorporan, como medida de seguridad, un mecanismo diseñado para liberar la presión interna en caso de que el electrolito alcance el punto de ebullición, ya sea por un fallo, defecto de fabricación u otras anomalías. Este sistema de protección puede adoptar dos formas principales:

  • Válvula de seguridad: Ubicada generalmente en la base del condensador, esta válvula permite la liberación controlada de la presión acumulada, evitando daños mayores.
  • Zona debilitada premarcada: Situada en la parte superior del condensador, esta área tiene un diseño en forma de cruz, estrella o similar, que actúa como un punto de ruptura controlada, comparable al funcionamiento de un airbag, para disipar la presión de manera segura.

Estos mecanismos son fundamentales para garantizar la seguridad y prevenir explosiones o daños catastróficos en los dispositivos electrónicos que utilizan condensadores.

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Este tipo de condensador es un componente polarizado ( terminal + y terminal -), por lo que sus termínales no pueden invertirse y debe de mantenerse su polarización para evitar explosiones.

Características principales

Su principal característica es la de poder conseguir un elevado nivel de capacidad en un volumen pequeño y a un coste reducido.

  • Es un componente con una vida útil limitada, que se agota dependiendo de su calidad de fabricación y las condiciones de uso, como temperatura, tensiones, frecuencia, entre otros.
  • Tienen una fecha de caducidad, por lo que deben utilizarse en periodos relativamente cortos tras su fabricación. Un almacenamiento prolongado sin recibir voltaje puede reducir las propiedades del dieléctrico, haciendo que el condensador pierda su funcionalidad.
  • Requieren una polarización mínima y adecuada, por lo que deben operar a valores de tensión nominal correctos. Trabajar a tensiones muy bajas en relación con su tensión nominal puede provocar una polarización incorrecta, lo que deterioraría el dieléctrico.
  • Al ser un dispositivo polarizado (aunque existen modelos no polarizados), no toleran cambios de polaridad, tensiones inversas prolongadas ni tensiones alternas, ya que estas condiciones deterioran el dieléctrico mediante una reacción química de reducción. Además, no soportan bien las sobretensiones.
  • Presentan una elevada tolerancia en parámetros como capacidad y tensión de trabajo (que puede llegar hasta un 30%), así como una variación en la capacidad (que aumenta) con la temperatura.