¿Qué sucede si conecta un condensador electrolítico de polaridad en polaridad inversa?
Hay muchos tipos diferentes de condensadores, incluidos polares (condensadores fijos como electrolíticos, pseudocondensadores, ELD, supercondensadores) y no polares (cerámica, mica, película, papel, variable). Los condensadores desempeñan un papel activo e importante en los circuitos de CA y CC (es decir, filtros, circuitos RC, acoplamiento y desacoplamiento, corrección del factor de potencia, osciladores, amortiguadores, arrancadores de motor, etc.). Sigamos con el tema de los condensadores electrolíticos polarizados.
Un condensador electrolítico polarizado es un tipo de condensador polar que tiene polaridad en sus terminales (terminales positivo y negativo) indicados por cátodo y ánodo.
En los capacitores electrolíticos, hay una capa aislante que se usa como dieléctrico (un material sólido, líquido o gaseoso) intercalada entre dos electrodos. Hay dos placas de metal, la primera placa está cubierta con una capa de óxido aislante por anodización como el “ánodo” positivo y el electrolito se usa como el segundo terminal conocido como el “cátodo”. Hay tres tipos de condensadores electrolíticos: condensadores de aluminio, tantalio y niobio.
Los electrodos de un condensador electrolítico de aluminio son de aluminio puro, pero el electrodo de ánodo (positivo) está formado por una capa aislante de óxido de aluminio (Al).2〇3) por anodizado. Se coloca un electrolito (sólido o no sólido) sobre la superficie aislante del ánodo. Este electrolito sirve técnicamente como cátodo. Un segundo electrodo de aluminio se coloca sobre el electrolito y sirve como conexión eléctrica al terminal negativo del capacitor.
Envuelva papel de aluminio con papel en el medio. Están impregnados con electrolito y cubiertos con una carcasa de aluminio. Suficiente con la sesión informativa. Centrémonos en este tema por ahora.
Tabla de contenido
¿Qué le sucede a un capacitor cuando se conecta a un voltaje inverso?
Sabemos que los condensadores bloquean la CC, así que deja pasar la CA. Cuando se utiliza en un circuito de CC, se debe conectar un condensador electrolítico polarizado al terminal derecho de la fuente de alimentación de CC para que la fuente de alimentación de CC funcione correctamente. En otras palabras, las fuentes de CC positivas y negativas deben conectarse a los terminales positivo y negativo del capacitor, respectivamente.
Los accidentes son reales y, a menudo, ocurren de manera intencional o accidental. Veamos qué sucede cuando se conecta un condensador polarizado o electrolítico a los terminales opuestos de una fuente de alimentación de CC, es decir, de negativo a positivo o viceversa.
Condensadores electrolíticos polarizados explotan con polaridad invertida
Para estar seguro como una prioridad principal, analicemos primero el último escenario. En el caso de conexión inversa, el capacitor no funcionará en absoluto, y si el voltaje aplicado es mayor que el valor nominal del capacitor, comenzará a fluir una corriente de fuga mayor, calentando el capacitor y provocando que la película dieléctrica (capa de aluminio es muy delgado y frágil) en comparación con el voltaje de CC aplicado) puede incluso explotar el capacitor.
Se debe tener cuidado al conectar condensadores polarizados a la fuente de alimentación de CC en los terminales apropiados. De lo contrario, el voltaje inverso puede hacer que todo el capacitor explote o detone en muy poco tiempo (unos segundos) y lo dañe. Esto puede provocar lesiones graves o incluso un incendio peligroso (los condensadores de tantalio están felices de hacerlo).
La capa de aluminio de un condensador electrolítico solo lleva un voltaje de CC directo (igual que un diodo polarizado en directo). Un voltaje de CC inverso a través de un capacitor polarizado provocará la falla del capacitor debido a un cortocircuito entre las dos terminales a través del material dieléctrico (similar a un diodo polarizado inversamente que opera en su región de ruptura). Este fenómeno se conoce como efecto válvula.
Tenga en cuenta que si se pasa un voltaje inverso muy bajo a través de un capacitor, el electrolito utilizado en la hoja y el capacitor electrolítico puede sanar y reformar el capacitor a su posición normal. Entonces, si tiene un voltaje inverso aplicado a un capacitor polarizado y lo está usando para un proyecto de pasatiempo, Probar y confirmar capacitores Reemplácelo por uno nuevo antes de colocarlo en el circuito o para uso comercial e industrial.
Los capacitores polarizados explotan con voltaje inverso
En el caso de voltaje inverso (fuente de alimentación negativa a terminal positiva o viceversa), la teoría del ion de hidrógeno hace que exploten los condensadores electrolíticos de aluminio. Esta conexión de cableado incorrecta dará como resultado un voltaje positivo en el cátodo electrolítico y un voltaje negativo en la capa de óxido. En este caso, el ion hidrógeno (H2) el gas recogido en la capa de óxido atraviesa el medio dieléctrico entre las dos placas y llega a la capa metálica donde se convierte en gas hidrógeno. La presión creada por el gas de hidrógeno es suficiente para destruir el condensador, y la carcasa puede explotar por la explosión y el vapor.
Un condensador electrolítico cuya resistencia disminuye cuando se invierten los terminales
Si los terminales positivo y negativo están conectados al revés. El hidrógeno se produce sin producir la película de óxido requerida en los medios dieléctricos. Debido a esto, un condensador electrolítico conectado inversamente tiene una resistividad más baja que una conexión adecuada que conecta las fuentes positiva y negativa a los terminales positivo y negativo, respectivamente. Todo este proceso falla y todo el capacitor se daña.
Un condensador polarizado actúa como un cortocircuito en la instalación inversa
El medio dieléctrico utilizado entre los dos electrodos de un condensador electrolítico es unidireccional. Es decir, solo permite que la corriente pase en una dirección, al igual que un diodo de unión PN. En el caso de conexión inversa, el medio dieléctrico no actúa como material resistivo o aislante. El gas hidrógeno se produce en segundos, lo que hace que el capacitor actúe como un cortocircuito para la fuente de alimentación de CC, lo que provoca la falla del capacitor (abultamiento en la parte superior o desgaste general del componente).
Información útil:
- Los capacitores polarizados y electrolíticos están diseñados específicamente para funcionar de manera correcta solo en circuitos de CC, por lo que no están conectados a la alimentación de CA (tanto conexiones directas como inversas). En ese caso, el capacitor explotará inmediatamente. El siguiente artículo describe todo el escenario.
- Un condensador electrolítico no polarizado es en realidad dos condensadores electrolíticos espalda con espalda conectados en serie (igual que los diodos espalda con espalda o dos baterías conectadas en serie). Estos condensadores se utilizan a veces debido a su baja fiabilidad y eficiencia, altas pérdidas y baja capacidad de tensión soportada.
Artículo relacionado: Diferencia entre corriente alterna y corriente continua (corriente y voltaje)
Nota:
Compruebe siempre los terminales positivo y negativo de los condensadores electrolíticos y polarizados. El que tiene la marca “-” impresa en él (negativo o raya de flecha) o la pata corta se conoce como “cátodo” o terminal negativo y el que tiene la pata larga se conoce como “ánodo” o terminal positivo.
Un tipo pequeño como un capacitor polarizado es muy peligroso, y felizmente explotará y sangrará si cambia las terminales para invertirlo, o aplica cualquier fuga o corriente directa o voltaje que no sea su voltaje nominal. Use anteojos y no toque ninguna parte del el circuito mientras se diseña el circuito con capacitores.
Artículo relacionado: