¿Cómo funcionan los condensadores electrolíticos?

Los condensadores electrolíticos de aluminio (el tipo más común) utilizan óxido de aluminio como dieléctrico. El óxido de aluminio es una capa delgada formada por anodización de lámina de aluminio. El espesor del óxido es solo de nanómetros en tapas de bajo voltaje.

El óxido de aluminio es un excelente dieléctrico. El condensador se fabrica enrollando dos piezas de metal de aluminio y rellenándolas en una lata. Se introduce un fluido conductor (el electrolito) para colocar efectivamente ambos lados de la lámina anodizada en contacto íntimo, aunque estén separados por un espaciador de papel. Diagrama de Wikipedia .

Esa es la historia simple. De hecho, la lámina está grabada (rugosa) para aumentar el área de superficie efectiva, lo que aumenta considerablemente la capacitancia. Además, un lado de la lámina se anodiza típicamente un grado más grueso que el otro. El lado más grueso está anodizado para tener un voltaje de ruptura adecuado para el voltaje de trabajo del capacitor.

Esto aumenta la capacitancia (porque es efectivamente un capacitor de alta capacitancia en serie con un capacitor de capacitancia más baja) y limita un poco el uso ya que limita la capacidad de tensión inversa del capacitor a alrededor de un voltio para capacitores de voltaje más bajo, y típicamente Menos del 10% de la tensión de trabajo.

Si ambos lados están anodizados al mismo grosor, el capacitor puede usarse en cualquiera de las dos polaridades, sin embargo, será casi el doble del volumen para la misma capacitancia y capacidad de voltaje. Esto se llama un condensador electrolítico bipolar.

Si aplica un voltaje inverso excesivo a un condensador electrolítico, la capa de óxido más delgada se puede descomponer y, por lo general, exhibirá mucha corriente inversa.

Los condensadores electrolíticos típicos se basan en papel de aluminio. El aluminio forma un óxido aislante si le haces lo correcto. Ese es el dieléctrico.

Ahora el problema es cómo organizar los electrodos para tener este dieléctrico entre ellos. Un lado es fácil. Eso es sólo el papel de aluminio. Un líquido conductor o gel electrolito se utiliza para contactar con el otro lado.

De la forma en que funciona la química, solo puedes aplicar voltaje en una dirección. Si aplica el voltaje de forma incorrecta, el dieléctrico se consume y ya no tiene un condensador.