Una guía práctica sobre condensadores

Los condensadores son componentes esenciales en casi todos los dispositivos electrónicos, desde fuentes de alimentación hasta motores. Esta guía práctica de JCM Electronics explica los diferentes tipos de condensadores, su funcionamiento, cómo elegir el adecuado y cómo solucionar problemas con condensadores defectuosos.

7 min de lectura
A Practical Guide to Capacitors

Tabla de contenido

Los condensadores son componentes esenciales en prácticamente cualquier circuito electrónico. Ya sea que trabaje con fuentes de alimentación, amplificadores, procesamiento de señales o aplicaciones de radiofrecuencia (RF), el tipo de condensador que elija puede afectar significativamente el rendimiento del circuito.

¿Qué es un condensador?

Un condensador es un componente electrónico pasivo que almacena y libera energía eléctrica en un circuito. Consiste en dos placas conductoras separadas por un material aislante llamado dieléctrico . Al aplicar voltaje, se crea un campo eléctrico que permite al condensador almacenar energía y liberarla cuando es necesario, ideal para filtrar, suavizar o regular la temporización de circuitos.

El concepto de capacitancia se exploró por primera vez en el siglo XVIII, y el condensador más antiguo, conocido como la botella de Leyden , fue inventado en 1745 por Pieter van Musschenbroek en los Países Bajos. Desde entonces, los condensadores han evolucionado en diversos tipos, adecuados para distintas funciones en la electrónica moderna.

¿Qué es la capacitancia?

La capacitancia es la capacidad de un condensador para almacenar carga eléctrica. Se mide en faradios (F) , aunque la mayoría de los condensadores prácticos se clasifican en microfaradios (µF) , nanofaradios (nF) o picofaradios (pF) .

La cantidad de capacitancia depende de:

  • El área de superficie de las placas: área mayor = mayor capacitancia
  • La distancia entre las placas : menor espacio = mayor capacitancia
  • El tipo de material dieléctrico : mejor dieléctrico = mayor capacitancia

En un circuito, una mayor capacitancia permite que el capacitor almacene más energía, lo que lo hace útil para aplicaciones como almacenamiento de energía, filtrado de señales y suavizado de suministro de energía.

¿Condensadores de CA o de CC?

Los condensadores también se clasifican según su aplicación en circuitos de CA (corriente alterna) o CC (corriente continua) :

  • Los condensadores de CC se utilizan en circuitos con polaridad constante, como el filtrado en fuentes de alimentación o el suavizado de tensión en la electrónica de CC.
  • Los condensadores de CA están diseñados específicamente para manejar corriente alterna y se utilizan comúnmente en aplicaciones de arranque/funcionamiento de motores, corrección del factor de potencia y acoplamiento de señales de CA. Están fabricados para soportar la inversión continua de polaridad.

Algunos condensadores, como los cerámicos o de película, pueden funcionar tanto en entornos de CA como de CC, dependiendo de su tensión nominal y construcción. Sin embargo, los condensadores electrolíticos generalmente son solo de CC y pueden dañarse si se exponen a CA, a menos que estén diseñados específicamente para ello (como los no polarizados utilizados en aplicaciones de arranque de motores).

Diferentes tipos de condensadores

A continuación se muestra un desglose de los tipos más comunes de condensadores, sus características y casos de uso típicos:

1. Condensadores cerámicos

El más común. Pequeño. Económico. Versátil.

  • Características: No polarizado, tamaño pequeño, rendimiento de alta frecuencia.
  • Material dieléctrico: Cerámica
  • Aplicaciones: Desacoplamiento, derivación, uso general.
  • Ventajas: Bajo costo, amplio rango de valores, estable a altas frecuencias.
  • Contras: Rango de capacitancia limitado, sensible a la temperatura (especialmente Clase II/III)

➡ Tipos comunes: MLCC (condensadores cerámicos multicapa) ➡ Se utilizan en: rieles de alimentación, microcontroladores, circuitos de RF, PCB

2. Condensadores electrolíticos

Alta capacitancia en un tamaño compacto: ideal para aplicaciones de energía.

  • Características: Polarizado, altos valores de capacitancia.
  • Material dieléctrico: Papel empapado en electrolito
  • Aplicaciones: Filtrado de fuentes de alimentación, circuitos de audio, almacenamiento de energía a granel.
  • Ventajas: Alta capacitancia en pequeño volumen.
  • Contras: Vida útil más corta, ESR más alto, se debe observar la polaridad.

➡ Tipos comunes: Electrolíticos de aluminio, electrolíticos de polímero sólido ➡ Se utiliza en: Circuitos de alimentación, amplificadores, filtrado de CC

3. Condensadores de tantalio

Compacto y estable: se utiliza a menudo en circuitos con limitaciones de espacio.

  • Características: Polarizado, estable en el tiempo.
  • Material dieléctrico: pentóxido de tantalio
  • Aplicaciones: teléfonos inteligentes, computadoras portátiles, dispositivos médicos.
  • Ventajas: Excelente estabilidad, mejor ESR que los electrolíticos de aluminio.
  • Contras: Sensible a las sobrecorrientes, relativamente caro.

➡ Se utiliza en: Electrónica de consumo, tabletas, electrónica automotriz.

4. Condensadores de película

Confiable, duradero y preciso: perfecto para aplicaciones exigentes.

  • Características: No polarizado, bajo ESR y ESL
  • Material dieléctrico: poliéster, polipropileno, etc.
  • Aplicaciones: Sistemas de audio, electrónica de potencia, arranque/funcionamiento de motores.
  • Ventajas: Muy estable, larga vida útil, manejo de alto voltaje.
  • Contras: Mayor tamaño, rango de capacitancia limitado.

➡ Utilizado en: Equipos industriales, convertidores de potencia, motores de CA

5. Supercondensadores (ultracondensadores)

Capacitancia masiva para almacenamiento de energía.

  • Características: Capacitancia extremadamente alta
  • Material dieléctrico: doble capa electroquímica
  • Aplicaciones: Energía de respaldo, protección de memoria, frenado regenerativo.
  • Ventajas: Carga/descarga rápida, alta densidad de energía.
  • Contras: Tensiones nominales más bajas, más caro

➡ Se utiliza en: sistemas de almacenamiento de energía, respaldo de energía solar, vehículos híbridos

6. Condensadores de mica

Condensadores de precisión para aplicaciones de alta frecuencia.

  • Características: No polarizado, muy estable.
  • Material dieléctrico: mica
  • Aplicaciones: Circuitos de RF, militares y aeroespaciales.
  • Ventajas: Baja pérdida, alta confiabilidad, estabilidad de temperatura.
  • Contras: Mayor costo, rango de capacitancia limitado

➡ Se utiliza en: Transmisores de radio, circuitos de sintonización de frecuencia, equipos de comunicación por satélite.

7. Condensadores variables

Capacitancia ajustable: útil para sintonizar circuitos.

  • Características: Ajustable manualmente o electrónicamente.
  • Aplicaciones: Radios, sintonizadores, equipos de prueba.
  • Ventajas: Útil para crear prototipos y ajustar.
  • Contras: Desgaste mecánico con el paso del tiempo.

➡ Utilizado en: radios AM/FM, receptores de comunicación, generadores de señales

8. Condensadores de arranque y funcionamiento del motor

Esencial para el rendimiento del motor de CA.

Condensadores de arranque

  • Tipo: Condensador electrolítico de CA
  • Propósito: Proporcionar un alto par de arranque al dar un cambio de fase durante el arranque.
  • Características: Alta capacitancia, se utiliza solo al arrancar el motor, se desconecta después de unos segundos.
  • Contras: No se puede utilizar de forma continua, vida útil más corta que los condensadores de funcionamiento.
  • Utilizado en:
    • Compresores de aire
    • Acondicionadores de aire
    • Compresores de refrigeración
    • Zapatillas
    • Abridores de puertas de garaje

Condensadores de funcionamiento

  • Tipo: Condensador de película de polipropileno (lleno de aceite o seco)
  • Propósito: Mantener el cambio de fase durante el funcionamiento del motor para lograr eficiencia y corrección del factor de potencia.
  • Características: menor capacitancia, trabajo continuo, estable y duradero.
  • Utilizado en:
    • ventiladores de techo
    • Motores de soplador de HVAC
    • lavadoras
    • Motores de hornos
    • Sistemas de refrigeración comercial

¿Qué condensador debería utilizar?

¿Necesitas filtrado de alta frecuencia? Opta por la cerámica. ¿Necesitas suavizado de potencia a gran escala? Opta por la electrolítica. ¿Necesitas un rendimiento estable en diseños compactos? Considera el tántalo. ¿Trabajas con circuitos de CA o audio de precisión? El cine es tu aliado. ¿Arrancas o haces funcionar motores? Elige el condensador adecuado para motores de CA.

Compra y solución de problemas de condensadores

Cómo comprar condensadores: qué buscar

Al reemplazar o seleccionar un capacitor para su proyecto o reparación, aquí hay factores clave a considerar:

  • Valor de capacitancia (µF, nF, pF): coincida exactamente con la clasificación de capacitancia especificada en su dispositivo o circuito.
  • Tensión nominal (VCC o VCA): Elija un condensador con una tensión nominal igual o superior a la que requiere su circuito. Evite utilizar condensadores con una tensión inferior a la nominal.
  • Tipo de condensador: determine si necesita cerámico, electrolítico, de película, etc., según su aplicación.
  • Polaridad: Algunos condensadores, como los electrolíticos y los de tantalio, están polarizados; asegúrese de que la orientación sea correcta durante la instalación.
  • Tolerancia y clasificación de temperatura: para circuitos sensibles, elija capacitores con tolerancia más estricta y clasificaciones de temperatura más altas (por ejemplo, -40 °C a +105 °C).
  • Tamaño y tipo de montaje: tenga en cuenta las limitaciones de espacio y si necesita un tipo de montaje en superficie o con orificio pasante.

Cómo saber si un condensador está defectuoso o falla

Un condensador defectuoso puede interrumpir todo el circuito. Preste atención a estas señales:

  • Electrolito abultado o con fugas: más común en los condensadores electrolíticos
  • Marcas de quemaduras o decoloración: Indica sobrecalentamiento o daño.
  • Mal funcionamiento del equipo: problemas repentinos de rendimiento o fallas al iniciar
  • Lectura de capacitancia baja: pruebe con un multímetro o un comprobador de capacitancia
  • Sin continuidad en los circuitos del motor: Indica un condensador de arranque o de funcionamiento defectuoso

Si no está seguro, retire el capacitor y pruébelo usando un multímetro digital con modo de capacitancia o un probador específico.

Tabla de referencia rápida para la selección de condensadores

Tipo Rango de capacitancia Rango de voltaje AC/DC Caso de uso típico
Cerámico pF a µF Bajo a medio Ambos Filtrado, desacoplamiento
Electrolítico µF a mF Bajo a medio corriente continua Suavizado de la fuente de alimentación
Tantalio µF Bajo a medio corriente continua Electrónica compacta
Película nF a µF Medio a alto Ambos Motores, audio, electrónica de potencia
supercondensador Faradios Bajo corriente continua Energía de respaldo, almacenamiento de energía
Mica pF a nF Alto Ambos RF, circuitos de precisión
Variable Ajustable Bajo a medio Ambos Sintonización de radio
Condensadores de arranque/funcionamiento µF Medio a alto C.A. HVAC, compresores, motores


⚠️ Consejo de seguridad

Descargue siempre los condensadores antes de manipularlos. Incluso los condensadores pequeños pueden retener la carga después de apagarlos, lo que puede causar descargas eléctricas o dañar los componentes.

¿Qué afecta la vida útil del condensador?

El rendimiento de los condensadores puede disminuir con el tiempo. Los factores clave que afectan su vida útil incluyen:

  • Exposición al calor: Las temperaturas de funcionamiento más altas aceleran el envejecimiento.
  • Estrés de voltaje: operar cerca o por encima del voltaje nominal acorta la vida útil
  • Corriente de ondulación: una corriente de ondulación alta aumenta el calentamiento interno
  • Condiciones de almacenamiento: La humedad y las temperaturas extremas pueden degradar los materiales.

Herramientas recomendadas para probar condensadores

  • Multímetro digital con modo de capacitancia
  • Medidor de ESR (resistencia en serie equivalente)
  • Probador de condensadores dedicado

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