Introducción a los condensadores
Aquí hay un poco de lo seco, solo para ayudar a comprender qué es un capacitor y qué hace en general. Un condensador es un componente eléctrico / electrónico pequeño (la mayoría de las veces) en la mayoría de las placas de circuito que puede realizar varias funciones. Cuando se coloca un condensador en un circuito con una corriente activa, los electrones del lado negativo se acumulan en la placa más cercana. El negativo fluye hacia el positivo, por eso el negativo es el cable activo, aunque muchos capacitores no están polarizados. Una vez que la placa ya no puede sostenerlos, son forzados a pasar el dieléctrico y a la otra placa, desplazando así los electrones al circuito. A esto se le llama descarga. Los componentes eléctricos son muy sensibles a los cambios de voltaje y, como tal, un pico de potencia puede matar esas piezas caras. Condición de los condensadores Voltaje DC a otros componentes y así proporcionar una fuente de alimentación constante. La corriente CA se rectifica mediante diodos, por lo que en lugar de CA, hay pulsos de CC desde cero voltios hasta el pico. Cuando un condensador de la línea de alimentación está conectado a tierra y la CC no pasa, pero a medida que el pulso llena la tapa, reduce el flujo de corriente y el voltaje efectivo. Mientras que el voltaje de alimentación desciende a cero, el condensador comienza a filtrar su contenido, esto suavizará el voltaje y la corriente de salida. Por lo tanto, se coloca un capacitor en línea con un componente, lo que permite la absorción de picos y valles suplementarios, esto, a su vez, mantiene un suministro de energía constante al componente.
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Existe una multitud de diferentes tipos de condensadores. A menudo se usan de manera diferente en circuitos. Los condensadores redondos de estaño tan familiares son generalmente condensadores electrolíticos. Están fabricados con una o dos láminas de metal, separadas por un dieléctrico. El dieléctrico puede ser aire (el condensador más simple) u otros materiales no conductores. Las láminas de la placa de metal, separadas por el dieléctrico, se enrollan de forma similar a un Fruit Roll-up y se colocan en la lata. Funcionan muy bien para el filtrado masivo, pero no son muy eficientes a altas frecuencias.
Aquí hay un condensador que algunos todavía pueden recordar de los viejos tiempos de la radio. Es un condensador de lata de varias secciones. Este en particular es un condensador de sección cuádruple (4). Todo lo que eso significa es que hay cuatro condensadores separados, con diferentes valores, contenidos en una lata.
Los condensadores de disco cerámico son ideales para frecuencias más altas, pero no son buenos para el filtrado masivo porque los condensadores de disco cerámico alcanzan un tamaño grande para valores más altos de capacitancia. En los circuitos donde es vital mantener estable una fuente de voltaje, generalmente hay un condensador electrolítico grande en paralelo con un condensador de disco cerámico. El electrolítico hará la mayor parte del trabajo, mientras que el pequeño condensador de disco cerámico filtrará la alta frecuencia que el condensador electrolítico grande pierde.
Luego están los condensadores de tantalio. Estos son pequeños, pero tienen una mayor capacitancia en relación a su tamaño que los condensadores de disco cerámico. Estos son más costosos, pero encuentran mucho uso en las placas de circuitos de pequeños dispositivos electrónicos.
Aunque no son polares, los condensadores de papel viejos tenían bandas negras en un extremo. La banda negra indicaba qué extremo del condensador de papel tenía una lámina de metal (que actuaba como escudo). El extremo con la lámina metálica estaba conectado a tierra (o al voltaje más bajo). El propósito principal del blindaje de aluminio era hacer que el condensador de papel durara más.
Aquí está el que probablemente más nos interese, cuando se trata de iDevices. Estos son muy pequeños en comparación con los condensadores enumerados anteriormente. Son las tapas del dispositivo de montaje en superficie (SMD). Aun así, son de tamaño miniatura en comparación con los condensadores anteriores, la función sigue siendo la misma. Una de la importancia, además de los valores de estos condensadores, es su 'paquete'. Existe una estandarización para el tamaño de estos componentes, es decir, paquete 0201 - 0,6 mm x 0,3 mm (0,02 'x 0,01'). El tamaño del paquete para los condensadores cerámicos SMD sigue el mismo paquete para las resistencias SMD. Esto hace que sea casi imposible determinar si es un condensador o una resistencia por visualización. Aquí está una buena descripción del tamaño individual basada en el número de paquetes.
SMD en una PCB
SMD grandes
Prueba de condensadores
La determinación del valor que tiene un condensador se puede lograr de varias maneras. El número uno, por supuesto, es una marca en el propio condensador.
Este condensador en particular tiene una capacitancia de 220μF (micro faradio) con una tolerancia del 20%. Esto significa que podría estar entre 176μF y 264μF. Tiene una tensión nominal de 160 V. La disposición de los cables muestra que se trata de un condensador radial. Ambos cables salen por un lado frente a una disposición axial donde un cable sale de cada lado del cuerpo de los condensadores. Además, la franja con flechas en el costado del capacitor indica la polaridad, las flechas apuntan hacia la pin negativo .
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Ahora la pregunta principal aquí es, cómo comprobar un condensador para ver si necesita ser reemplazado.
Para realizar una verificación en un capacitor mientras aún está instalado en un circuito, será necesario un medidor de ESR. Si se quita el condensador del circuito, se puede usar un multímetro configurado como ohmímetro, pero solo para realizar una prueba de todo o nada . Esta prueba solo mostrará si el capacitor está completamente muerto o no. Va a no Determine si el condensador está en buenas o malas condiciones. Para determinar si un capacitor está funcionando con el valor correcto (capacitancia), será necesario un probador de capacitores. Por supuesto, esto también es válido para determinar el valor de un condensador desconocido.
El medidor utilizado para este Wiki es el más barato disponible en cualquier tienda departamental. Para estas pruebas también es recomendable utilizar un multímetro analógico. Mostrará el movimiento de una manera más visual que un multímetro digital que solo muestra números que cambian rápidamente. Esto debería permitirle a cualquiera realizar estas pruebas sin gastar una fortuna en algo como un medidor Fluke.
Siempre descargue un capacitor antes de probarlo, será una sorpresa impactante si esto no se hace. Los condensadores muy pequeños se pueden descargar uniendo ambos cables con un destornillador. Una mejor forma de hacerlo sería descargando el condensador a través de una carga. En este caso, los cables de cocodrilo y una resistencia lograrán esto. Aquí hay un gran sitio mostrando cómo construir herramientas de descarga.
Para probar el capacitor con un multímetro, configure el medidor para que lea en el rango de ohmios alto, en algún lugar por encima de 10k y 1m ohmios. Toque los cables del medidor a los cables correspondientes del capacitor, rojo con positivo y negro con negativo. El medidor debe comenzar en cero y luego moverse lentamente hacia el infinito. Esto significa que el condensador está en condiciones de funcionamiento. Si el medidor permanece en cero, el capacitor no se está cargando a través de la batería del medidor, lo que significa que no está funcionando.
Esto también funcionará con tapas SMD. Misma prueba con la aguja del multímetro moviéndose lentamente en la misma dirección.
Una prueba más que se puede hacer en un condensador es una prueba de voltaje. Sabemos que los condensadores almacenan una diferencia de potencial de cargas en su placa, esos son voltajes. Un capacitor tiene un ánodo que tiene un voltaje positivo y un cátodo que tiene un voltaje negativo. Una forma de comprobar si un condensador está funcionando es cargarlo con un voltaje y luego leer el voltaje a través del ánodo y el cátodo. Para ello, es necesario cargar el condensador con voltaje y aplicar un voltaje de CC a los cables del condensador. En este caso la polaridad es muy importante. Si este condensador tiene un cable positivo y negativo, es un condensador polarizado (condensadores electrolíticos). El voltaje positivo irá al ánodo y el negativo al cátodo del condensador. Recuerde comprobar las marcas en el condensador que se va a probar. Luego aplique un voltaje, que debe ser menor que el voltaje para el que está clasificado el capacitor, durante unos segundos. En este ejemplo, el condensador de 160 V se cargará con una batería de 9 V CC durante unos segundos.
Una vez finalizada la carga, desconecte la batería del condensador. Usa el multímetro y lee el voltaje en los cables del capacitor. El voltaje debe leer cerca de 9 voltios. El voltaje se descargará rápidamente a 0 V porque el capacitor se descarga a través del multímetro. Si el capacitor no retiene ese voltaje, está defectuoso y debe reemplazarse.
Por supuesto, lo más fácil será comprobar un condensador con un medidor de capacitancia. Aquí hay un FRAKO axial GPF 1000μF 40V con una tolerancia del 5%. Verificar este capacitor con un medidor de capacitancia es sencillo. En estos condensadores, el cable positivo está marcado. Conecte el cable positivo (rojo) del medidor a ese y el negativo (negro) al opuesto. Este capacitor muestra 1038μF, claramente dentro de su tolerancia.
Probar un condensador SMD puede ser difícil de hacer con las sondas voluminosas. Uno puede soldar agujas al final de esas sondas o invertir en unas pinzas inteligentes. La forma preferida sería usar pinzas inteligentes.
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Algunos condensadores no requieren ninguna prueba para determinar la falla. Si una inspección visual de los capacitores revela algún signo de abultamiento en la parte superior, es necesario reemplazarlos. Esta es la falla más común en las fuentes de alimentación. Al reemplazar un capacitor, es de suma importancia reemplazarlo con un capacitor del mismo valor o superior. Nunca subvencione con un condensador de menor valor.
Si el condensador que se va a reemplazar o revisar no tiene marcas, será necesario un esquema. La imagen de abajo de aquí muestra algunos símbolos de condensadores que se utilizan en un esquema.
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Este extracto de un esquema de iPhone indica el símbolo de los condensadores, así como los valores de esos condensadores.
Este Wiki es básicamente lo básico sobre qué buscar en un capacitor, de ninguna manera está completo. Para obtener más información sobre cualquiera de los componentes electrónicos comunes, hay una gran cantidad de buenos cursos en línea y fuera de línea disponibles.
