¿Cómo puedo reducir la posibilidad de quemar los condensadores?

La fuente de alimentación de conmutación de rango de entrada universal típica utiliza una topología de circuito como se muestra aquí:

El capacitor de alto voltaje de mayor valor (resaltado en amarillo) tiene la tarea de suavizar el voltaje de CC rectificado de la línea de alimentación de CA.

Hay dos modos principales de falla para este capacitor. Uno es el pico de alto voltaje en la entrada de la fuente que lo hace a través del choque de modo común. Los picos que exceden la tensión nominal del capacitor pueden causar daños a la capa dieléctrica aislante del capacitor que conduce a cortocircuitos internos. Los problemas de alto voltaje deben resolverse mejor encontrando la fuente de dichos picos en el sistema de energía y tomando medidas para sujetar los picos donde se generan. También puede ayudar a mejorar el filtro de entrada de la fuente de alimentación, agregar dispositivos de absorción de transitorios como transzorbs o MOV a la sección de entrada y aumentar la capacidad de voltaje del capacitor grande.

Otro modo de falla es el calentamiento interno que puede ocurrir cuando los cambios de corriente en el capacitor reaccionan con la resistencia en serie (ESR) del capacitor. Esto genera calor que puede secar los materiales electrolíticos internos en el capacitor, lo que causa una disminución en la capacitancia. También puede aumentar la resistencia en serie, lo que provoca un calentamiento adicional. En el tipo de fuente de alimentación fuera de línea, este capacitor funciona al doble de la frecuencia de línea y los impulsos de corriente en el capacitor (conocido como corriente de rizado) se producen cuando el capacitor se carga en cada semiciclo y se descarga cuando la tensión de CA rectificada se pone a cero. mientras se le pide al capacitor que continúe suministrando corriente a las secciones de salida de la fuente. Se pueden considerar varios factores para aumentar la confiabilidad de este capacitor. Lo primero y más importante es calcular o medir la corriente de rizado durante la operación de suministro y asegurarse de que se encuentre dentro del rango de corriente de rizo para el condensador seleccionado. Otro parámetro a considerar es la clasificación de temperatura del capacitor para garantizar que sea más alta que la temperatura de operación de la fuente de alimentación. Finalmente, puede ser útil encontrar condensadores que tengan un valor de ESR más bajo que disminuya el calentamiento interno para una amplitud dada de la corriente de rizado.

El uso de dos condensadores en paralelo será equivalente al uso de dos resistencias en serie, la capacidad se sumará y puede afectar negativamente el funcionamiento del circuito (puede que no, pero pensando en el peor de los casos aquí).

Una mejor manera de aliviar el estrés de estos componentes, sin ningún conocimiento del circuito en sí, sería usar un capacitor con un índice de voltaje más alto. Esto se traducirá en un componente más grande y más costoso, pero se estresará menos. Otra forma sería obtener un capacitor de "calidad" de un proveedor de marca. Hay condensadores para audiófilos que son conocidos por su calidad, pero no estoy familiarizado con los nombres de marca exactos.

Si fuera posible (dadas las restricciones de tamaño que tiene), desactivaría la capacidad de su capacitor (usar una clasificación de voltaje más alta que la requerida) y también pondría un capacitor cerámico más pequeño en paralelo. Estos son más tolerantes a los picos cortos de alto voltaje y ayudarán a reducir la tensión en el electrolítico.

Sparkfun publicó recientemente un video relacionado con esto, te recomendaría para comprobarlo .

Si se están quemando rápidamente, seguramente hay algún problema con el circuito. Las gorras mueren eventualmente, pero deberían durar años si todo está bien diseñado. Dicho esto, un tapón de alta calidad de alto voltaje será menos probable que estalle. Dependiendo del propósito, incluso podría poner uno con mayor capacidad para evitar que se descargue y recargue completamente. Esa es solo una buena idea con tapas para suavizar la fuente de alimentación, o alguna otra cosa donde la capacidad real no es muy importante.