LOS CONDENSADORES, Post nº 31
antes de continuar, veamos unas consideraciones tecnicas.
Conocer de qué están hechos y cómo están construidos nos ayudará a comprender por qué fallan y a saber cómo detectarlos en su estado crítico de vejez o sequedad.
Básicamente, un condensador, en su expresión más simple, está formado por dos placas metálicas como ya he indicado en varias ocasiones (conductoras de la electricidad) enfrentadas y separadas entre sí por una mínima distancia, y un dieléctrico, que se define como el material no conductor de la electricidad (aire, mica, papel, aceite, cerámica, etc.) que se encuentra entre dichas placas. La magnitud del valor de capacidad de un condensador es directamente proporcional al área de sus placas e inversamente proporcional a la distancia que las separa. Es decir, cuanto mayor sea el área de las placas, mayor será el valor de capacidad, expresado en millonésimas de Faradios [µF], y cuanto mayor sea la distancia entre las placas, mayor será el aislamiento o tensión de trabajo del condensador, expresadas en unidades de Voltios, aunque el valor de capacidad disminuye proporcionalmente cuanto más las placas se separan.
Tecnología de los condensadores electrolíticos
Dentro de la gran variedad de tecnologías de fabricación de condensadores, los electrolíticos son los de mayor capacidad, debido a que se recurre a reducir la separación entre las placas, a aumentar el área enfrentada de las mismas y a la utilización de un dieléctrico de elevada constante dieléctrica.
Los condensadores electrolíticos deben su nombre a que el material dieléctrico que contienen es un ácido llamado electrolito y que se aplica en estado líquido.
La fabricación de un condensador electrolítico comienza enrollando dos láminas de aluminio separadas por un papel absorbente humedecido con ácido electrolítico.
Luego se hace circular una corriente eléctrica entre las placas para provocar una reacción química que producirá una capa de óxido sobre el aluminio, siendo este óxido de electrolito el verdadero dieléctrico del condensador.
Para que pueda ser conectado en un circuito electrónico, el condensador llevará sus terminales de conexión remachados o soldados con soldadura de punto. Por último, todo el conjunto se insertará en una carcasa metálica que le dará rigidez mecánica y se sellará herméticamente, en general, con un tapón de goma, que evitará que el ácido se evapore en forma precoz.
Cabe aclarar que, si bien existen condensadores con dieléctrico de papel, en el caso de los electrolíticos el papel entre placas cumple la función de sostener al ácido uniformemente en toda la superficie de las mismas.
Diversos fallos en los electrolíticos
Un fallo en la uniformidad de la capa de óxido formada en algún punto de las placas produce un cortocircuito o una disminución de la tensión de trabajo del condensador.
Esta condición aumenta una corriente de fuga que provoca el sobrecalentamiento interno y la consiguiente expansión y evaporación del ácido, que al superar por presión el hermetismo del tapón de goma puede destruir por explosión al condensador.
Si el sellado hermético del condensador no es bueno, el ácido se seca y deja de actuar como dieléctrico. En este caso, el valor de capacidad se reduce progresivamente.
Un condensador que en un período de aproximadamente 4 años no recibe tensión (es decir, no se utiliza), comienza a deformarse internamente.
En efecto, la capa de óxido de electrolito se reduce por sí misma si el condensador no es conectado a una fuente de tensión continua, acercándose gradualmente a su condición primitiva de protocondensador, cuando en fábrica estaba siendo formado.
Es por eso que debería tenerse especial cuidado en conocer la fecha de fabricación de estos componentes casi perecederos si está por comprar, o preguntar el tiempo de inactividad de un aparato electrónico, si se apresta a repararlo.
Un caso similar ocurre cuando se utiliza a un condensador con tensiones mucho menores a su tensión nominal de trabajo; al estar prácticamente sin polarización de corriente continua, la capa de óxido se irá haciendo cada vez más angosta, hasta provocar la falla del circuito electrónico en donde trabaja.
Al estar los terminales del condensador unidos por remaches o puntos de soldadura a las placas, existe en ambos casos una cierta resistencia de contacto.
Si el condensador trabaja en una condición de alto rizado (ripple) como, por ejemplo, el filtrado una fuente conmutada (switching), estas uniones eléctricas se calientan y se oxidan. Al calentarse y enfriarse, se dilatan y contraen respectivamente; estas sucesivas contracciones y dilataciones provocarán el aflojamiento de las uniones de los terminales, llegando incluso a dejar al condensador en un estado de circuito abierto o con intermitencias, comúnmente llamadas falsos contactos.
Por otra parte, estos falsos contactos producen un sobrecalentamiento, que acelera el proceso, en una especie de círculo vicioso. Esta condición especial es la que suele confundir a los técnicos más experimentados, pues un aparato puede funcionar correctamente en el instante inicial de encendido y fallar al alcanzar apenas unos grados de temperatura y viceversa.
