Los capacitores se encuentran en casi todos los dispositivos electrónicos y cumplen varias aplicaciones esenciales en el diseño de circuitos. Los capacitores brindan opciones de filtro flexibles, reducción de ruido, almacenamiento de energía y capacidades de detección para diseñadores, entre otros usos.
En esta guía, echamos un vistazo a la variedad de usos de condensadores en productos y equipos electrónicos.
¿Para qué se utilizan los condensadores?
Combinados con resistencias, los capacitores se usan a menudo como el elemento principal de los filtros selectivos de frecuencia. Los diseños y topologías de filtros disponibles son numerosos. Estos pueden adaptarse a la frecuencia y el rendimiento seleccionando los valores y la calidad de los componentes adecuados. Los tipos de diseños de filtros incluyen:
- Filtro de paso alto
- Filtro de paso bajo
- Filtro de paso de banda
- Filtro de parada de banda
- Filtro de muesca
- Filtro de paso total
- Filtro de ecualización
Conclusión
Los condensadores desempeñan un papel fundamental en el funcionamiento de la electrónica digital al proteger los microchips sensibles del ruido en la señal de alimentación. Este ruido puede causar comportamientos anormales. Los condensadores utilizados en esta aplicación se denominan condensadores de desacoplamiento. Estos condensadores deben colocarse cerca de cada microchip para que sean efectivos porque las pistas del circuito actúan como antenas y captan el ruido del entorno circundante. Los condensadores de desacoplamiento y derivación también se utilizan en cualquier área de un circuito para reducir el impacto general del ruido eléctrico.
Condensadores de acoplamiento o de bloqueo de CC
Los capacitores pueden pasar señales de CA mientras bloquean la CC y se pueden usar para separar los componentes de CA y CC de una señal. El valor del capacitor no necesita ser preciso o preciso para el acoplamiento. Sin embargo, debe ser un valor alto, ya que la reactancia del condensador impulsa el rendimiento en las aplicaciones de acoplamiento.
Condensadores amortiguadores
En los circuitos en los que se acciona una carga de alta inductancia, como un motor o un transformador, pueden producirse grandes picos transitorios de potencia cuando la energía almacenada en la carga inductiva se descarga repentinamente. Esta descarga puede dañar componentes y contactos.
La aplicación de un capacitor puede limitar, o amortiguar, el pico de voltaje en el circuito, lo que hace que la operación sea más segura y el circuito más confiable. El uso de una técnica de amortiguamiento en circuitos de baja potencia evita que los picos creen interferencias de radiofrecuencia no deseadas. Esta interferencia genera un comportamiento anómalo en los circuitos y dificulta la obtención de la certificación y aprobación del producto.
Conclusión
Los capacitores son baterías pequeñas que ofrecen capacidades únicas de almacenamiento de energía más allá de las baterías de reacción química. Cuando se requiere mucha energía en un corto período de tiempo, los capacitores grandes y los bancos de capacitores son una opción superior para muchas aplicaciones. Los bancos de condensadores almacenan energía para aplicaciones como láseres pulsados, radares, aceleradores de partículas y cañones de riel. Una aplicación común del condensador de potencia pulsada es el flash de las cámaras desechables, que se carga y luego se descarga rápidamente a través del flash, proporcionando un gran pulso de corriente.
Aplicaciones de circuitos sintonizados o resonantes
Mientras que las resistencias, los capacitores y los inductores hacen filtros, ciertas combinaciones pueden dar como resultado que la resonancia amplifique la señal de entrada. Estos circuitos amplifican las señales a la frecuencia resonante, crean un alto voltaje a partir de entradas de bajo voltaje y se utilizan como osciladores y filtros sintonizados. En los circuitos resonantes, se debe tener cuidado para seleccionar componentes que puedan sobrevivir a los voltajes que cada componente ve a través de ellos, o fallarán rápidamente.
Conclusión
La detección capacitiva se ha convertido recientemente en una característica común en los dispositivos electrónicos de consumo avanzados. Sin embargo, los sensores capacitivos se han utilizado durante décadas en diversas aplicaciones para posiciones, humedad, nivel de fluido, control de calidad de fabricación y aceleración. La detección capacitiva funciona al detectar un cambio en la capacitancia del entorno local a través de un cambio en el dieléctrico: un cambio en la distancia entre las placas del capacitor o un cambio en el área de un capacitor.
Seguridad del capacitor
Como componentes de almacenamiento de energía, los capacitores pueden almacenar cantidades peligrosas de energía. Este alto nivel de energía puede causar descargas eléctricas fatales y dañar el equipo, incluso cuando un capacitor se desconecta de la alimentación durante un tiempo considerable. Por este motivo, siempre es una buena idea descargar los condensadores antes de trabajar en equipos eléctricos.
Los capacitores electrolíticos son propensos a fallar violentamente bajo ciertas condiciones, especialmente si se invierte el voltaje en un capacitor electrolítico polarizado. Los condensadores utilizados en aplicaciones de alta potencia y alto voltaje también pueden fallar violentamente cuando los materiales dieléctricos se descomponen y vaporizan.
