¿Qué es un condensador de cerámica?
Un condensador, también llamado celda de almacenamiento, celda secundaria o condensador, es un componente electrónico pasivo que es capaz de almacenar una carga eléctrica. También es un filtro que bloquea la corriente continua (CC) y permite que pase la corriente alterna (CA). Un condensador está compuesto por dos superficies conductoras llamadas electrodos, separadas por un aislante, que se llama dieléctrico. A diferencia de algunos condensadores, un condensador de cerámica no está polarizado, lo que significa que los dos electrodos no tienen carga positiva y negativa; y utiliza capas de metal y cerámica como dieléctricos.
Cuando se aplica voltaje de CC a un condensador de cerámica, la carga eléctrica se almacena en los electrodos. La capacidad de almacenamiento es pequeña y se mide en unidades llamadas Farads (F). La mayoría de los condensadores son tan pequeños que su capacidad se mide en unidades de microfaradios (10 a la sexta potencia negativa), nanofaradios (diez a la novena potencia negativa) o picofaradios (diez a la duodécima potencia negativa). Se han diseñado nuevos súper condensadores que en realidad contienen suficiente carga para ser medidos en unidades Farad completas.
El primer diseño de condensador de cerámica fue en la década de 1930, cuando se utilizó como componente en receptores de radio y otros equipos de tubos de vacío. Los condensadores son ahora un componente vital en numerosas aplicaciones electrónicas, incluidos automóviles, computadoras, equipos de entretenimiento y fuentes de alimentación. También son útiles para mantener los niveles de voltaje en las líneas eléctricas, mejorar la eficiencia del sistema eléctrico y reducir la pérdida de energía.
El diseño original del condensador cerámico tenía forma de disco, y con la excepción de los condensadores cerámicos monolíticos, ese sigue siendo el diseño predominante. Los condensadores de cerámica utilizan materiales como el titanio ácido bario como dieléctrico. No están construidos en una bobina, como algunos otros condensadores, por lo que pueden usarse en aplicaciones de alta frecuencia y en circuitos que evitan las señales de alta frecuencia a tierra.
Un condensador cerámico monolítico está formado por delgadas capas dieléctricas entrelazadas con electrodos de película metálica escalonados. Una vez que se conectan los cables, la unidad se presiona en una forma monolítica o sólida y uniforme. El pequeño tamaño y la alta capacidad de los condensadores monolíticos han ayudado a hacer posible la miniaturización, digitalización y alta frecuencia en equipos electrónicos.
Un condensador de cerámica multicapa utiliza dos electrodos no polarizados separados por múltiples capas alternas de metal y cerámica como el dieléctrico. Estos se encuentran en convertidores de potencia de alta frecuencia y en filtros en fuentes de alimentación conmutadas y convertidores CC a CC. Las computadoras, los procesadores de datos, las telecomunicaciones, los controles industriales y los equipos de instrumentación también usan condensadores cerámicos multicapa.
Los condensadores de cerámica se clasifican en Tipo I, Tipo II o Tipo III. El condensador cerámico Tipo I generalmente tiene un dieléctrico hecho de una mezcla de óxidos metálicos y titanatos. Tienen una alta resistencia de aislamiento y pérdidas de frecuencia más bajas y mantienen una capacidad estable incluso cuando el voltaje varía. Estos se utilizan en circuitos resonantes, filtros y elementos de temporización.
Los condensadores tipo II tienen dieléctricos hechos de zirconatos y titanatos, como bario, calcio y estroncio. Tienen pérdidas de frecuencia algo mayores y menos resistencia de aislamiento que los condensadores Tipo I, pero aún pueden mantener altos niveles de capacidad. Estos son populares para su uso en el acoplamiento, bloqueo y filtrado. Una desventaja de los condensadores tipo II es que pueden perder capacidad con la edad. Los condensadores cerámicos tipo III son condensadores de uso general que son adecuados en aplicaciones que no requieren alta resistencia de aislamiento y estabilidad de capacidad.