Quina és la vida útil i la fiabilitat dels condensadors?

Els condensadors són un element essencial de molts dissenys de circuits, però també poden ser una part cara d'un sistema. És per això que, en comprar components per a un dispositiu electrònic, és important saber quina és la vida útil i la fiabilitat dels diferents tipus de condensadors.

Un condensador és un dispositiu que emmagatzema càrrega elèctrica, format per conductors separats per un material aïllant anomenat "dielèctric". Aquest pot ser aire, paper, plàstics, mica o ceràmica. El dielèctric té una sèrie de propietats que són importants en el disseny d'un condensador, i aquestes propietats influeixen en la quantitat de capacitat que pot assolir el condensador.

El tipus de condensador més comú és el condensador electrolític d'alumini, que es construeix a partir de dues làmines d'alumini conductores, una de les quals té una capa d'òxid aïllant i un separador sucat en electròlit líquid conductor. Aquest s'enrotlla, es col·loca en una carcassa cilíndrica i està equipat amb dos passadors de connexió o potes.

Aquests taps estan polaritzats, el que significa que qualsevol voltatge de corrent continu aplicat a través d'ells s'ha d'orientar d'acord amb les marques positives o negatives del seu cos. Són barats de fabricar i, a diferència de la majoria dels altres tipus de condensadors, són físicament petits per la quantitat de capacitat que proporcionen.

La seva vida útil normalment és de 15 anys o més, i normalment es poden reutilitzar durant molt de temps després d'això. Sovint, hauran perdut part de la seva capacitat nominal, a causa de l'evaporació de l'electròlit, però encara seran utilitzables.

En els circuits d'àudio, els usos més habituals dels condensadors són per a tres funcions: acoblar la tensió de CC de la sortida d'un element del circuit a una altra; desacoblament i emmagatzematge de rails d'alimentació; i circuits selectius de freqüència com ara filtres i equalitzadors. En aquestes aplicacions actuen com un "bloquejador" molt eficaç del flux de corrent continu, reduint l'efecte de les interferències que poden alterar la qualitat del senyal d'àudio introduint una gran quantitat de soroll al sistema.

També actuen com a "filtre" reduint l'efecte dels senyals de baixa freqüència i, de vegades, millorant la resposta de les freqüències més altes per facilitar la reproducció d'aquests senyals per a l'amplificador. S'utilitzen en una varietat de circuits diferents i es poden trobar en molts tipus de dispositius, des de ràdios de tub fins a ordinadors i equips d'àudio.

La vida útil d'un condensador depèn de diversos factors, inclòs el material del qual està fet, la seva aplicació i la temperatura ambient a la qual s'emmagatzema o opera. També està influenciat per l'escalfament local, la polaritat inversa de CC i sobretensió de corrent, i l'aplicació de corrents ondulades en un circuit.

En termes generals, els condensadors electrolítics són més susceptibles a la degradació que els no electrolítics, i la seva ESR (resistència en sèrie equivalent interna) tendeix a augmentar a mesura que envelleixen. Això es deu al fet que els aïllants dels electrolítics són més prims i tenen superfícies més grans que els seus homòlegs no electrolítics, cosa que els fa més propensos al corrent de fuga.

Tanmateix, una font d'alimentació ben dissenyada pot allargar la vida útil dels taps electrolítics evitant que s'acumuli calor sobre ells. Aquí és on és una bona idea utilitzar una font d'alimentació que tingui funcions de protecció integrades per evitar la fugida tèrmica i substituir qualsevol electrolític que hagi arribat al final de la seva vida útil quan sigui necessari.