¿Qué es un condensador electrolítico?
Un condensador electrolítico es un tipo de dispositivo de almacenamiento eléctrico que utiliza una solución electrolítica como uno o ambos de sus conductores. Las partículas químicas cargadas llamadas iones conducen la electricidad en una solución electrolítica. Los condensadores estándar están compuestos por dos conductores metálicos separados por un aislante llamado dieléctrico. El uso de una solución electrolítica como conductor aumenta efectivamente su área de superficie, lo que permite almacenar una carga mayor que en los condensadores estándar del mismo tamaño. Los condensadores electrolíticos a menudo se usan en filtros de suministro de energía, almacenando la electricidad necesaria para mitigar las fluctuaciones en la salida.
El conductor de metal de un condensador electrolítico está hecho de una lámina delgada. El dieléctrico es un óxido de este metal en capas sobre la lámina mediante un proceso electroquímico llamado anodización. Solo ciertos metales apoyan este proceso, y el aluminio y el tantalio se usan con mayor frecuencia. La lámina con una capa dieléctrica forma el ánodo, o camino de entrada, para una corriente eléctrica. La solución electrolítica y una longitud de lámina sin aislar forman el cátodo, o camino de salida, para una corriente eléctrica.
Un condensador electrolítico de aluminio está hecho de una lámina de aluminio de alta pureza. El área de superficie efectiva de la lámina aumenta al grabar antes de que se genere la capa dieléctrica de óxido de aluminio. Se coloca una capa de papel absorbente entre las láminas de ánodo y cátodo, luego se enrolla la totalidad en una bobina. Se conectan los conectores pin y la construcción se coloca en una carcasa de aluminio. Luego, el dispositivo se sumerge en un baño de electrolitos, generalmente una solución de ácido bórico o borato de sodio, humedeciendo completamente las capas de papel de aluminio.
Los condensadores electrolíticos de tantalio se produjeron originalmente de forma similar a la versión de aluminio, con la notable diferencia de que el electrolito era una solución de ácido sulfúrico. Ahora se produce un condensador de tantalio sólido en lugar de húmedo. Dado que los condensadores de tantalio son mucho más caros que el aluminio, generalmente están disponibles solo en versiones pequeñas de bajo voltaje para dispositivos electrónicos como teléfonos celulares.
La delgada capa de óxido dieléctrico se genera mediante un proceso electrolítico muy similar al empleado en el uso normal del condensador. El daño al dieléctrico de un condensador electrolítico puede repararse automáticamente con un uso regular dentro de los parámetros establecidos. También puede destruirse lentamente si no se presta atención a la polaridad adecuada o la dirección del flujo de corriente.
El diseño del condensador electrolítico permite propiedades particularmente adecuadas para ciertos fines. El uso de una solución electrolítica les da la capacidad de mantener una carga mayor en un volumen menor. Esto también ha llevado a ciertos pasivos. A principios de la década de 2000, una formulación incorrecta de la solución electrolítica utilizada por algunos fabricantes resultó en una serie de fallas conocidas como plaga de condensadores. Incluso en un condensador electrolítico construido adecuadamente, el uso de una solución líquida los hace vulnerables a fallas por secado.