Condensadores - 2
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- Words: 855
- Pages: 16
A áli i de Análisis d Ci Circuitos it Elé Eléctricos t i
Dr. Rodolfo A. Echavarría Solís Universidad Politécnica de Victoria
Condensadores Los condensadores tienen 2 funciones principales en los circuitos electrónicos: • Filtrado • Almacenamiento de energía Para seleccionar un condensador es necesario tener en cuenta tres parámetros fundamentales: • Tensión • Capacidad • Tipo de condensador
Análisis de Circuitos Eléctricos
Dr. Rodolfo A. Echavarría Solís
Condensadores En general, todos los parámetros están relacionados entre sí, por lo que cada tipo de condensador tiene inherentemente una serie de especificaciones típicas.
Existen tres tipos básicos de condensadores: • Electrolíticos • Plásticos Plá ti • Cerámicos
Análisis de Circuitos Eléctricos
Dr. Rodolfo A. Echavarría Solís
Condensadores Circuito Equivalente Para comprender las características de un condensador es necesario conocer su circuito equivalente Un posible modelo para un condensador real es el siguiente: ESL
ESR
C
Rp Aparte del condensador en sí, sí en el modelo aparecen una resistencia y una bobina en serie, así como una resistencia en paralelo. Análisis de Circuitos Eléctricos
Dr. Rodolfo A. Echavarría Solís
Condensadores Circuito Equivalente ESL
ESR
C
Rp ESL: Inductancia Serie Equivalente (Equivalent Series Inductance) Suele ser muy pequeña En ciertas aplicaciones en muy importante minimizar todas las inductancias del circuito por lo que es necesario tenerla en cuenta
Análisis de Circuitos Eléctricos
Dr. Rodolfo A. Echavarría Solís
Condensadores ESL
ESR
RP : Resistencia paralelo
C
Rp
Suele ser muy grande N genera pérdidas No é did apreciables i bl Un condensador real cargado acaba descargándose solo debido a la presencia de esta resistencia
Análisis de Circuitos Eléctricos
Dr. Rodolfo A. Echavarría Solís
Condensadores
ESL
ESR
C
Rp ESR: Resistencia Serie Equivalente q ((Equivalent q Series Resistance)) Es quizá el parámetro más importante aparte de la capacidad Cuando pase corriente a través del condensador, la ESR da lugar a pérdidas (el condensador también se calienta) Una corriente alterna también genera rizado por el hecho de pasar a través de la ESR Interesa que sea lo más pequeña posible Análisis de Circuitos Eléctricos
Dr. Rodolfo A. Echavarría Solís
Condensadores Condensadores electrolíticos Se construyen enroscando un conjunto de capas paralelas de aluminio separadas por papel e impregnadas en un electrolito
Su principal ventaja es la enorme capacidad por unidad de volumen que se consigue
Análisis de Circuitos Eléctricos
Dr. Rodolfo A. Echavarría Solís
Condensadores Condensadores electrolíticos
Características más importantes • Alta capacidad por unidad de volumen • Alta ESR Típicamente tienen encapsulados cilíndricos
• Baja frecuencia de operación • Tienen polaridad
Su uso más habitual es para filtrar formas de onda con frecuencias de red (50, 100 Hz) y para almacenar energía Tensiones típicas: 6.3 V – 10 V – 16 V – 25 V – 35 V‐ 63 V – 100 V ‐250 V – 350 V – 450 V Valores de ESR: desde varios Ω hasta 10 mΩ Análisis de Circuitos Eléctricos
Dr. Rodolfo A. Echavarría Solís
Condensadores Condensadores electrolíticos La temperatura les perjudica bastante Existen dos gamas de condensadores: 85 ºC y 105 ºC A temperaturas elevadas el electrolito se evapora La vida del condensador se acorta bastante
Cuanto mayor es C, menor ESR Cuanta más tensión soportan, mayor ESR Existen condensadores electrolíticos de tántalo con baja ESR Fabricantes: AVX, Kemet Análisis de Circuitos Eléctricos
Dr. Rodolfo A. Echavarría Solís
Condensadores Condensadores plásticos Se construyen con dieléctricos plásticos metalizados: • Tereftalato de Polietileno: MKT • Polipropileno: MKP
El encapsulado suele ser tipo “caja”
Análisis de Circuitos Eléctricos
Dr. Rodolfo A. Echavarría Solís
Condensadores Condensadores plásticos Características más importantes • Capacidad por unidad de volumen media • Baja ESR • Alta frecuencia de operación • No tienen polaridad Al tener baja ESR y baja ESL, trabajan hasta frecuencias elevadas Son bastante estables en temperatura Se usan habitualmente h bi l para construir i fil filtros h hasta ffrecuencias i d de MHz Tensiones nominales de condensadores plásticos: 100 V, 250 V, 400 V, 630 V, 1000 V, 2000 V Orden de magnitud de la capacidad: Análisis de Circuitos Eléctricos
desde 1nF hasta 50μF
Dr. Rodolfo A. Echavarría Solís
Condensadores Condensadores cerámicos Su estructura es un sándwich multicapa p de p placas de aluminio embebidas en una estructura cerámica
Encapsulados como los de los plásticos y también SMD (montaje superficial) Análisis de Circuitos Eléctricos
Dr. Rodolfo A. Echavarría Solís
Condensadores Características más importantes p p por unidad de volumen baja j • Capacidad • Muy Baja ESR • Muy Alta frecuencia de operación • No tienen polaridad
Análisis de Circuitos Eléctricos
Dr. Rodolfo A. Echavarría Solís
Condensadores Son los condensadores con menores elementos parásitos Bajísimos valores de ESR y ESL La frecuencia de operación es de varios MHz Son muy útiles como filtro de alta frecuencia Muy estables en temperatura debido a sus elementos constructivos Tensiones nominales de condensadores cerámicos: 6.3 V, 10 V, 16 V, 25 V, 50 V Orden de magnitud de la capacidad: desde 1pF hasta 10μF Se consiguen valores de ESR menores de 5 mΩ Análisis de Circuitos Eléctricos
Dr. Rodolfo A. Echavarría Solís
A áli i de Análisis d Ci Circuitos it Elé Eléctricos t i
Dr. Rodolfo A. Echavarría Solís Universidad Politécnica de Victoria
Dr. Rodolfo A. Echavarría Solís Universidad Politécnica de Victoria
Condensadores Los condensadores tienen 2 funciones principales en los circuitos electrónicos: • Filtrado • Almacenamiento de energía Para seleccionar un condensador es necesario tener en cuenta tres parámetros fundamentales: • Tensión • Capacidad • Tipo de condensador
Análisis de Circuitos Eléctricos
Dr. Rodolfo A. Echavarría Solís
Condensadores En general, todos los parámetros están relacionados entre sí, por lo que cada tipo de condensador tiene inherentemente una serie de especificaciones típicas.
Existen tres tipos básicos de condensadores: • Electrolíticos • Plásticos Plá ti • Cerámicos
Análisis de Circuitos Eléctricos
Dr. Rodolfo A. Echavarría Solís
Condensadores Circuito Equivalente Para comprender las características de un condensador es necesario conocer su circuito equivalente Un posible modelo para un condensador real es el siguiente: ESL
ESR
C
Rp Aparte del condensador en sí, sí en el modelo aparecen una resistencia y una bobina en serie, así como una resistencia en paralelo. Análisis de Circuitos Eléctricos
Dr. Rodolfo A. Echavarría Solís
Condensadores Circuito Equivalente ESL
ESR
C
Rp ESL: Inductancia Serie Equivalente (Equivalent Series Inductance) Suele ser muy pequeña En ciertas aplicaciones en muy importante minimizar todas las inductancias del circuito por lo que es necesario tenerla en cuenta
Análisis de Circuitos Eléctricos
Dr. Rodolfo A. Echavarría Solís
Condensadores ESL
ESR
RP : Resistencia paralelo
C
Rp
Suele ser muy grande N genera pérdidas No é did apreciables i bl Un condensador real cargado acaba descargándose solo debido a la presencia de esta resistencia
Análisis de Circuitos Eléctricos
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Condensadores
ESL
ESR
C
Rp ESR: Resistencia Serie Equivalente q ((Equivalent q Series Resistance)) Es quizá el parámetro más importante aparte de la capacidad Cuando pase corriente a través del condensador, la ESR da lugar a pérdidas (el condensador también se calienta) Una corriente alterna también genera rizado por el hecho de pasar a través de la ESR Interesa que sea lo más pequeña posible Análisis de Circuitos Eléctricos
Dr. Rodolfo A. Echavarría Solís
Condensadores Condensadores electrolíticos Se construyen enroscando un conjunto de capas paralelas de aluminio separadas por papel e impregnadas en un electrolito
Su principal ventaja es la enorme capacidad por unidad de volumen que se consigue
Análisis de Circuitos Eléctricos
Dr. Rodolfo A. Echavarría Solís
Condensadores Condensadores electrolíticos
Características más importantes • Alta capacidad por unidad de volumen • Alta ESR Típicamente tienen encapsulados cilíndricos
• Baja frecuencia de operación • Tienen polaridad
Su uso más habitual es para filtrar formas de onda con frecuencias de red (50, 100 Hz) y para almacenar energía Tensiones típicas: 6.3 V – 10 V – 16 V – 25 V – 35 V‐ 63 V – 100 V ‐250 V – 350 V – 450 V Valores de ESR: desde varios Ω hasta 10 mΩ Análisis de Circuitos Eléctricos
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Condensadores Condensadores electrolíticos La temperatura les perjudica bastante Existen dos gamas de condensadores: 85 ºC y 105 ºC A temperaturas elevadas el electrolito se evapora La vida del condensador se acorta bastante
Cuanto mayor es C, menor ESR Cuanta más tensión soportan, mayor ESR Existen condensadores electrolíticos de tántalo con baja ESR Fabricantes: AVX, Kemet Análisis de Circuitos Eléctricos
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Condensadores Condensadores plásticos Se construyen con dieléctricos plásticos metalizados: • Tereftalato de Polietileno: MKT • Polipropileno: MKP
El encapsulado suele ser tipo “caja”
Análisis de Circuitos Eléctricos
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Condensadores Condensadores plásticos Características más importantes • Capacidad por unidad de volumen media • Baja ESR • Alta frecuencia de operación • No tienen polaridad Al tener baja ESR y baja ESL, trabajan hasta frecuencias elevadas Son bastante estables en temperatura Se usan habitualmente h bi l para construir i fil filtros h hasta ffrecuencias i d de MHz Tensiones nominales de condensadores plásticos: 100 V, 250 V, 400 V, 630 V, 1000 V, 2000 V Orden de magnitud de la capacidad: Análisis de Circuitos Eléctricos
desde 1nF hasta 50μF
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Condensadores Condensadores cerámicos Su estructura es un sándwich multicapa p de p placas de aluminio embebidas en una estructura cerámica
Encapsulados como los de los plásticos y también SMD (montaje superficial) Análisis de Circuitos Eléctricos
Dr. Rodolfo A. Echavarría Solís
Condensadores Características más importantes p p por unidad de volumen baja j • Capacidad • Muy Baja ESR • Muy Alta frecuencia de operación • No tienen polaridad
Análisis de Circuitos Eléctricos
Dr. Rodolfo A. Echavarría Solís
Condensadores Son los condensadores con menores elementos parásitos Bajísimos valores de ESR y ESL La frecuencia de operación es de varios MHz Son muy útiles como filtro de alta frecuencia Muy estables en temperatura debido a sus elementos constructivos Tensiones nominales de condensadores cerámicos: 6.3 V, 10 V, 16 V, 25 V, 50 V Orden de magnitud de la capacidad: desde 1pF hasta 10μF Se consiguen valores de ESR menores de 5 mΩ Análisis de Circuitos Eléctricos
Dr. Rodolfo A. Echavarría Solís
A áli i de Análisis d Ci Circuitos it Elé Eléctricos t i
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