Condensadores de CA

Qué es un condensador de corriente alterna

Un condensador de CA es un componente electrónico utilizado principalmente para almacenar carga, filtrar, dividir la tensión, etc., y es vital para el funcionamiento estable de un circuito. En un circuito, un condensador de CA condensador puede bloquear la corriente continua pero permite el paso de la corriente alterna. Se utiliza mucho en circuitos de alimentación y filtrado para suavizar los cambios de corriente y tensión almacenando y liberando carga, reduciendo así las fluctuaciones y perturbaciones del circuito.

La fórmula básica de la capacitancia de un condensador de corriente alterna:

q: carga Ua: potencial en el punto A Ub: potencial en el punto B.
Si los dos conductores con cargas +Q y -Q están conectados a una tabla V dos conductores la diferencia de potencial, los dos conductores es:
So a farad (1F) is every volt of potential difference that can store a coulomb of charge (1F = 1C/V). Generally speaking, 1F is considered a very large electric capacity, commonly used in the daily life of a variety of electronic products used in the parts, mostly in the 1 Farad one millionth (microfarad, μF) or megafarad one (pF) level.

Cómo funcionan los condensadores de CA

Los condensadores de corriente alterna funcionan gracias al dieléctrico que contienen. Cuando se aplica una fuente de alimentación de CA a los terminales de un condensador, éste se carga y descarga a medida que cambia la tensión de alimentación. Cuando la tensión de alimentación aumenta, el condensador se carga; cuando la tensión de alimentación disminuye, el condensador se descarga. Este proceso se repite con cambios periódicos en la tensión de alimentación, con lo que se consigue un procesamiento suave de las señales de CA.

Qué hacen los condensadores de CA

Los condensadores de corriente alterna desempeñan principalmente las siguientes funciones en los circuitos:
Paso de CA y bloqueo de CC: La principal característica de un condensador es el paso de CA y el bloqueo de CC. En los circuitos de CA, como la tensión y la dirección de la corriente alterna cambian periódicamente, el condensador se cargará y descargará a medida que cambie la tensión, permitiendo así el paso de la corriente alterna. En un circuito de CC, una vez que un condensador se carga hasta la saturación, no se descarga, por lo que la corriente continua no puede pasar a través del condensador.
Filtrado:Los condensadores se utilizan a menudo en circuitos de filtrado, conectándose entre los polos positivo y negativo de la fuente de alimentación de CC, filtrando el componente de CA de la fuente de alimentación de CC, de modo que la CC se vuelve suave.Suelen utilizarse condensadores electrolíticos de gran capacidad, y se combinan con otros tipos de condensadores de pequeña capacidad para filtrar la corriente alterna de alta frecuencia.
Acoplamiento:En los circuitos de procesamiento de señales de CA, los condensadores se utilizan para conectar la fuente de señal y los circuitos de procesamiento de señales, o como conexión entre etapas entre dos amplificadores para aislar la CC y permitir el paso de señales de CA o señales de impulsos, garantizando que los puntos de funcionamiento de CC de los circuitos amplificadores delanteros y traseros no se afecten mutuamente.
Sintonización y selección de frecuencia:En los circuitos sintonizados, los condensadores y los inductores trabajan juntos para hacer que la frecuencia del circuito resuene con el circuito o la onda electromagnética que está oscilando, mejorando así la señal. Este efecto de sintonización es importante en aplicaciones como las radiocomunicaciones y los osciladores electrónicos.
Compensación de la potencia reactiva:En los circuitos de CA, los condensadores pueden mejorar el factor de potencia de la carga y compensar el fenómeno de degradación del factor de potencia causado por el uso generalizado de cargas inductivas.
Carga y descarga rápidas:Los condensadores son extremadamente rápidos y pueden completar el proceso de carga y descarga en un instante. Esta característica permite a los condensadores brillar en aplicaciones que requieren una alta potencia de salida instantánea, como la aceleración y la recuperación de energía de frenado en vehículos eléctricos.

CÓMO CONECTAR CONDENSADORES DE C.A.

El método de cableado de los condensadores depende de su tipo y finalidad.A continuación se indican los métodos de cableado y las precauciones más comunes:
Distinción entre tipos de condensadores
Condensadores polarizados (por ejemplo, electrolíticos)
Positive (+): usually labeled with a “+” sign or with longer pins.
Negativo (-): Clavijas más cortas o rayas negras/flechas en la carcasa.
Existen marcas positivas y negativas:
Los terminales positivo y negativo deben estar conectados correctamente, o el condensador puede dañarse, tener fugas o incluso explotar.
Condensadores no polarizados (por ejemplo, condensadores cerámicos, condensadores de poliéster)
no tienen polaridad positiva ni negativa y pueden conectarse a voluntad.
Procedimiento de cableado

1. Circuito de CC (por ejemplo, filtrado, almacenamiento de energía)
   Condensador polarizado:
   El terminal positivo está conectado al extremo de alto potencial del circuito (por ejemplo, el terminal positivo de la fuente de alimentación), el terminal negativo está conectado al extremo de bajo potencial (por ejemplo, el terminal negativo de la fuente de alimentación o la masa).
   Si hay tensión inversa en el circuito, es necesario cambiar a un condensador no polarizado o a una conexión en serie de dos condensadores polarizados (terminal negativo conectado).
   Condensadores no polarizados:
   se conectan directamente a través de donde se necesitan, sin necesidad de diferenciar entre terminales positivos y negativos.
2. Circuitos de CA (por ejemplo, arranque de motores, acoplamiento)
   Deben utilizarse condensadores no polarizados (por ejemplo, condensadores de CA); no deben utilizarse condensadores polarizados.
   Los dos extremos del condensador están conectados a los dos extremos de la corriente alterna (por ejemplo, el hilo de fuego y el hilo cero).
3. En paralelo y en serie
   En paralelo:
   Capacidad total = suma de la capacidad de cada condensador, con el menor valor de tensión soportada.
   Condensadores polarizados en paralelo, positivo con positivo, negativo con negativo.
   Series:
   Total capacity = 1/(1/C₁ + 1/C₂ + …), the withstand voltage value is added. The voltage withstand values are added together.
   Cuando se conectan condensadores polarizados en serie, se requiere una conexión inversa (de positivo a negativo) para compensar la polaridad.
   Nota:
   Adaptación del valor de la tensión soportada:
   El valor de la tensión soportada del condensador debe ser superior a 1,5 veces la tensión de trabajo del circuito para evitar averías.
   Consejos de soldadura:
   Utilice un soldador para soldar rápidamente a fin de evitar daños por alta temperatura en el condensador.
   Deje suficiente longitud para los pasadores a fin de evitar daños por tensión.
   Funcionamiento seguro:
   En circuitos de alta tensión, el condensador debe descargarse después de desconectar la alimentación (cortocircuitando los polos con una resistencia) para evitar una descarga eléctrica.
   Comprobación de polaridad:
   Utilice el archivo de capacitancia o el archivo de diodo del multímetro para medir la polaridad (la resistencia hacia delante del condensador electrolítico es grande, la resistencia hacia atrás es pequeña).
   Cuarto, errores comunes
   inversión de polaridad: puede dañar el condensador o provocar una explosión (condensadores electrolíticos).
   Tensión soportada insuficiente: rotura del condensador, cortocircuito, fallo del circuito de disparo.
   Tipo incorrecto: uso de condensadores polarizados en circuitos de CA, lo que provoca el fallo del condensador.
   Si no está seguro del método de cableado, se recomienda comprobar la especificación del condensador o consultar primero a un profesional.

Cómo determinar si un condensador de CA está dañado

Método 1: Utilización de un multímetro digital con función de ajuste de la capacitancia

1. Desconecte el condensador del circuito al que pertenece.
2. Read the capacitance value on the outside of the capacitor. Capacitance is measured in Farads and is expressed as a capital F. You may see the Greek letter μ. You may see the Greek letter μ (μ), which looks like a lowercase u preceded by a tail. (Because the farad is such a large unit, most capacitors measure capacitance in electrical microfarads; a microfarad is one millionth of a farad.)
3. Pon tu multímetro en el ajuste de capacitancia.
   El símbolo de capacitancia suele compartir ubicación en el dial con otra función.
4. Conecte los cables del multímetro a los terminales del condensador. Conecte el cable positivo (rojo) del multímetro al cable del ánodo del condensador y el cable negativo (negro) al cable del cátodo del condensador. (En la mayoría de los condensadores, especialmente los electrolíticos, el cable del ánodo es más largo que el del cátodo).
   Es posible que tenga que pulsar el botón de función para iniciar la medición.
5. Compruebe la lectura del multímetro. Si la lectura de la capacitancia en el multímetro se aproxima al valor nominal en el propio condensador, el condensador está en buen estado. Si es significativamente menor que el valor nominal del condensador, o cero, el condensador está dañado.
   Método 2: Utilizar un multímetro digital sin ajuste de capacidad
6. Desconecte el condensador del circuito.
7. Pon tu multímetro en resistencia.
   Si su unidad tiene un rango de resistencia ajustable, ajústelo a 1000 ohmios = 1K o superior.
8. Conecte los cables del multímetro a los terminales del condensador. De nuevo, conecte el cable rojo al terminal positivo (más largo) y el cable negro al terminal negativo (más corto).
9. Observe la lectura del multímetro.Si lo desea, puede anotar el valor inicial de la resistencia. El valor volverá rápidamente al que tenía antes de conectar los cables.
10. Desconecte y vuelva a conectar el condensador varias veces.Si es así, el condensador está en buen estado.
    Sin embargo, si no se produce ningún cambio en el valor de la resistencia durante la prueba, el condensador está dañado.
    Método 3: Utilizar un multímetro analógico
11. Desconecte el condensador del circuito.
12. Ponga su multímetro en medición de resistencia.
13. Conecte los cables del multímetro a los terminales del condensador. Conecte el cable rojo al terminal positivo (más largo) y el cable negro al terminal negativo (más corto).
14. Observe los resultados.Un multímetro analógico utiliza un puntero para mostrar los resultados. El comportamiento del puntero determina si el condensador está bien o no.
    Si el puntero muestra inicialmente un valor de resistencia bajo y luego disminuye hasta el infinito, entonces el condensador está bien.
    Si la aguja muestra un valor de resistencia bajo y no se mueve, el condensador está en cortocircuito. Debe sustituirlo.
    Si la aguja no muestra resistencia y no se mueve, o si muestra una resistencia alta y no se mueve, el condensador está en circuito abierto (dañado).
    Método 4: Prueba del condensador con un voltímetro
15. Desconecte el condensador del circuito.
16. Comprueba la tensión nominal del condensador. Busca un número seguido de una V mayúscula, que es el símbolo de los voltios.
17. Carga el condensador de forma que su tensión sea inferior, pero cercana, a su tensión nominal.Para un condensador de 25V, puedes utilizar 9 voltios, mientras que para un condensador de 600V, debes utilizar al menos 400 voltios. Deja que el condensador se cargue durante unos segundos. Asegúrate de conectar el cable positivo (rojo) de la fuente de tensión al terminal positivo (más largo) del condensador y el cable negativo (negro) al terminal negativo (más corto).
    Cuanto mayor sea la diferencia entre la tensión nominal del condensador y la tensión de carga, más tiempo tardará en cargarse.En general, cuanto mayor sea la tensión de alimentación a la que tengas acceso, más fácil te resultará probar condensadores con mayor tensión nominal.
18. Ajuste su voltímetro para leer tensiones de CC (si es capaz de leer tensiones de CA y CC).
19. Conecte los cables del voltímetro al condensador. Conecte el cable positivo (rojo) al extremo positivo (más largo) y el cable negativo (negro) al extremo negativo (más corto).
20. Registre la lectura de tensión inicial.Esta lectura debe ser cercana a la tensión que está suministrando al condensador. Si no es así, el condensador no funcionará bien.
    El condensador descargará su tensión en el voltímetro y, cuanto más tiempo esté conectado, su lectura descenderá hasta cero.Esto es normal.Sólo debe preocuparse si la lectura inicial es muy inferior a la tensión esperada.
    MÉTODO 5: CORTOCIRCUITAR LOS TERMINALES DEL CONDENSADOR
21. Desconecte el condensador del circuito.
22. Conecte los cables al condensador. De nuevo, conecte el cable positivo (rojo) al terminal positivo (más largo) y el cable negativo (negro) al terminal negativo.
23. Conecta los cables a la fuente de alimentación, pero sólo durante un breve periodo de tiempo.
24. Desconecte los cables de la fuente de alimentación.
25. Cortocircuita los terminales del condensador.
26. Observa las chispas que se producen al cortocircuitar los terminales. Las posibles chispas indicarán la capacidad del condensador.
    Este método es sólo para condensadores que pueden almacenar suficiente energía para producir una chispa cuando se cortocircuitan.
    Este método no se recomienda porque sólo se puede utilizar para determinar si el condensador es capaz de mantener una carga y chispear cuando está en cortocircuito, no para comprobar si la capacidad del condensador’está dentro de las especificaciones.
    El uso de este método en condensadores de mayor tamaño puede provocar lesiones graves o incluso la muerte.

Por qué fallan los condensadores de CA

Las principales causas de avería de los condensadores de corriente alterna son las siguientes:
Cortocircuito de ruptura: las principales causas de ruptura del condensador incluyen imperfecciones o defectos del material dieléctrico, envejecimiento eléctrico dieléctrico y envejecimiento térmico, reacciones electroquímicas dentro del dieléctrico, iones de plata migran, dieléctricos en el Daño mecánico en el proceso de fabricación, alta humedad o baja presión de aire ambiente entre los polos arco volador, tensión mecánica bajo la acción del cortocircuito transitorio dieléctrico y así sucesivamente.
Open circuit: the main causes of open circuit include “self-healing” of the lead parts, resulting in the insulation of the electrode and lead wire, oxidation of the contact surface of the lead wire and electrode, poor contact between the lead wire and electrode, corrosion and fracture of the lead foil of the anode of the electrolytic capacitor, drying or freezing of the liquid electrolyte, and transient open circuit of the dielectric under the action of mechanical stress. Dielectric transient open circuit, etc.
Cambios en los parámetros eléctricos: los cambios en los parámetros eléctricos incluyen una capacitancia excesivamente pobre, el aumento del valor tangente del ángulo de pérdida, la disminución del rendimiento del aislamiento o el aumento de la corriente de fuga, etc. Las razones principales son la humedad o la contaminación superficial, la migración de iones de plata, el efecto de autocuración, el envejecimiento eléctrico y térmico del dieléctrico, la volatilización y el espesamiento del electrolito de trabajo, la corrosión de los electrodos, el papel de las impurezas y los iones nocivos, y el aumento de la resistencia de contacto entre los hilos conductores y los electrodos, etc.
Fuga de líquido: las principales causas de la fuga de líquido incluyen el aumento de la presión del aire en el interior de la carcasa debido a la liberación de gas del material impregnado bajo la acción del campo eléctrico, la soldadura deficiente de la carcasa metálica y la cubierta de sellado del condensador, la soldadura deficiente de los aisladores y la carcasa o los cables, el sellado mecánico deficiente de los condensadores semisellados, la superficie insuficientemente pulida de los cables conductores de los condensadores semisellados y la corrosión de las juntas de soldadura por el electrolito de trabajo.Corrosión o rotura del hilo conductor: el hilo conductor está corroído o roto.
Corrosión o fractura del plomo: la corrosión o fractura del plomo tiene como causas principales un entorno de alta temperatura bajo la acción del campo eléctrico producido por la corrosión electroquímica, la fuga de electrolito a lo largo del plomo causada por la corrosión química, el proceso de fabricación del plomo por daños mecánicos y una resistencia mecánica insuficiente.
Rotura del aislante: Las principales razones de la rotura de aisladores incluyen daños mecánicos, calor residual excesivo en el proceso de sinterización de aisladores de polvo de vidrio, alta temperatura de soldadura o calentamiento desigual, etc.
Arco voltaico de la superficie del aislador: las principales razones del arco voltaico de la superficie del aislador incluyen la humedad de la superficie del aislador causada por la caída de la resistencia de aislamiento de la superficie, un diseño del aislador que no es razonable, una selección inadecuada de los aisladores y una presión de aire ambiental demasiado baja.
Métodos de prevención y detección:
Inspección y mantenimiento periódicos: Inspeccione periódicamente el aspecto y los parámetros de rendimiento de los condensadores para detectar y tratar a tiempo posibles problemas.
Control ambiental:Evita exponer los condensadores a temperaturas y humedad extremas, y mantén estable su entorno de trabajo.
Uso y mantenimiento correctos:Evite la sobrecarga y el uso con sobretensión, y asegúrese de que los condensadores están instalados y conectados de forma firme y fiable.
Inspección de calidad:Estricto control de calidad durante el proceso de fabricación para garantizar la calidad y fiabilidad de los condensadores.

Costes de sustitución del condensador de CA

El coste de la sustitución del condensador de CA varía en función de varios factores, como el modelo, la marca y la calidad del condensador, así como la facilidad de sustitución.Razones de las diferencias de coste
Modelos y marcas:Los condensadores de diferentes modelos y marcas varían mucho de precio. Por ejemplo, un condensador CBB65-450V-20uF cuesta 19 $, mientras que el mismo modelo pero con una capacidad de 10uF cuesta 16 $.
Calidad y rendimiento:Los condensadores de alta calidad suelen costar más, pero su estabilidad y durabilidad también son mejores.
Dificultad de sustitución:Si la sustitución del condensador requiere herramientas o técnicas especializadas, puede aumentar el coste de la reparación. Por ejemplo, la sustitución de condensadores de aire acondicionado puede costar entre 50 y 100 dólares, pero se han registrado costes de sustitución de hasta 1.500 dólares.
Ejemplos de costes específicos
Condensadores ordinarios: Los condensadores ordinarios del mercado son menos caros, suelen oscilar entre unos pocos dólares y una docena de dólares,
Condensadores de alta calidad:Los condensadores de alta calidad son más caros, pero tienen una larga vida útil y un rendimiento estable: Los condensadores de alta calidad son más caros, pero tienen una larga vida útil y un rendimiento estable.
Coste de una reparación profesional:El coste de la visita de un reparador profesional’suele incluir el coste de la visita y el coste de los materiales; el coste total puede oscilar entre 50 y 1.500 yuanes, dependiendo de la complejidad de la reparación y del tiempo necesario.