¿Un condensador electrolítico se degrada cada vez que recibe voltaje inverso?

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Sé que no debo conectar un condensador electrolítico a la inversa. Explotará si aplico el voltaje inverso el tiempo suficiente.

Pero, ¿qué sucede si la tensión inversa se aplica por un corto tiempo? Por ejemplo, ocurre una falla en el circuito y el capacitor se desvía o se expone a la tensión de CA por un corto tiempo, pero aún se ve bien desde el exterior. ¿La estructura física y química interna del condensador cambia permanentemente? ¿Seguiría teniendo la capacitancia nominal, el voltaje y el tiempo de vida? ¿Está bien seguir utilizándolo si no explota? Siento que la respuesta es "no", pero estoy buscando una explicación para ello.

    
pregunta hkBattousai

3 respuestas

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Hay muchos tipos y subtipos de electrolíticos, me concentraré en los más comunes para los aficionados: el electrolito líquido de aluminio.

La mayoría de los detalles se pueden leer en el artículo de wikipedia correspondiente pero en resumen:

  • La capa de óxido de cátodo puede soportar hasta 1.5V de voltaje inverso
  • puede recibir daños permanentes antes, pero 0.5V se considera seguro

Cuando se aplican tensiones inversas demasiado altas durante demasiado tiempo, puede suceder una de estas dos cosas:

  • la gaseosa hace explotar la tapa
  • la disolución de la capa de óxido corta la tapa

Estos números y el modo de probabilidad de falla pueden diferir enormemente cuando se aleja mucho de lo que se considera "temperatura ambiente".

Incluso una aplicación corta de demasiado voltaje inverso puede dañar permanentemente el condensador. A veces, las habilidades de autocuración pueden revertir esto un poco con el tiempo, pero habrá un daño permanente.

Algunas formas de ver el daño son:

  • aumento de la corriente de fuga (debido a la capa de óxido parcialmente disuelta)
  • capacidad disminuida (debido a la autocuración de los orificios de la capa de óxido)

Otros tipos de electrolíticos tienen diferentes tipos de comportamiento, pero la mayoría de las personas consideran que una exposición corta de hasta 0,5 V de voltaje inverso está bien. Esta es la razón por la que muchos medidores de LCR miden la capacitancia con 0.5 VCA independientemente de cualquier polaridad.

    
respondido por el PlasmaHH
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Los condensadores electrolíticos pueden soportar instantes cortos una tensión inversa durante un número limitado de ciclos. En detalle, los condensadores electrolíticos de aluminio con electrólito no sólido pueden soportar una tensión inversa de aproximadamente 1 V a 1,5 V.

Los condensadores de tantalio sólido también pueden soportar voltajes inversos durante períodos cortos. Las pautas más comunes para el voltaje inverso de tantalio son:

  • 10% de la tensión nominal hasta un máximo de 1 V a 25 ° C,
  • 3% de la tensión nominal hasta un máximo de 0,5 V a 85 ° C,
  • 1% de la tensión nominal hasta un máximo de 0,1 V a 125 ° C.

Estas pautas se aplican a excursiones cortas y nunca deben usarse para determinar el voltaje de inversión máximo bajo el cual se puede usar un capacitor de forma permanente.

Más información en Wikipedia

Lo que se habla sobre todo ocurre en CA, donde durante un corto período de tiempo se aplica un voltaje inverso y luego un voltaje positivo inmediatamente después para revertir el pequeño daño.

La polarización inversa no se produce con la rapidez necesaria para dañar el condensador de forma permanente. El tiempo para que se dañe depende de la tensión inversa aplicada, el tamaño del condensador y el material utilizado para el dieléctrico y los electrodos.

Generalmente cuando se usa en aire acondicionado, la aplicación más común es el filtro, no veo condensadores que sufran el daño suficiente para interferir con la operación. Los condensadores se utilizan en el filtro de los cargadores de CC y los usamos todos los días, y funcionan durante años. Cuando se usa en tales aplicaciones, podría haber daños lentos y se podría formar una capa de óxido, pero ningún obstáculo en el funcionamiento normal.

Aunque, los voltajes transitorios frecuentes pueden dañar los capacitores bastante rápido. Por eso, siempre que apague cualquier dispositivo, baje el volumen, apague el dispositivo y luego desenchúfelo.

    
respondido por el Neil Patrao
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Si siente que su circuito puede tener un modo de falla como este (¡Vaca sagrada, en los lugares donde confío en que la polaridad de los condensadores de electrolito invierta la polaridad, por lo general freirá todo el circuito!), sería lo mejor

  • consulte la hoja de datos de la parte específica, no wikipedia sobre voltajes inversos de la tapa específica que está utilizando
  • utilice un condensador de electrolito bipolar
  • tomar medidas de protección (diodos o diodos + fusibles) contra los cambios de polaridad externos / voltios de la batería
  • use circuitos de vigilancia de voltaje para encender solo los componentes electrónicos si todos los suministros están listos, y apague rápidamente si falla uno (observo un modo de falla realmente extraño donde la pérdida del riel negativo conduce a un diodo de pinza de entrada de un opamp enviando el riel positivo a la entrada de impedancia supuestamente alta ...)

Nunca hagas que sea un modo de operación normando

    
respondido por el Sascha

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