Una pregunta rápida: ¿es peligroso utilizar un condensador de alto voltaje (digamos 35V) en un sistema que suministra, digamos, 5V (como para los LEDs o lo que sea)?
Dado que puede almacenar hasta 35V, ¿será como almacenar un montón y luego liberarlo de una vez dañando el sistema, o está bien utilizar un condensador de mayor capacidad que el voltaje que se suministra?
Todos los demás lo han explicado bien, la analogía del "tanque de agua a presión" es muy buena.
Sólo para añadir;
Si miras (wikipedia, etc.) cómo se construyen los condensadores, y los factores que determinan la capacidad y la tolerancia al voltaje, eso puede ayudar a explicar por qué existen las diferentes clasificaciones y por qué usar un condensador de 1000v en tu circuito de 5v puede ser tan mala idea como usar uno de 3v.
Regla de oro: Siempre hay que añadir un poco / redondear al siguiente valor preferido para las especificaciones de "seguridad" como el voltaje de los condensadores, la capacidad de conducción de corriente de los cables, la disipación de potencia de los componentes, etc.
Tenga en cuenta que su circuito de 5v no es un 5v perfecto, puede haber picos, caídas, sobretensiones, etc., y impulsando algo de 5v no garantiza que alguna parte del circuito no supere los 5v debido a oscilaciones o lo que sea.
Generalmente especificamos ~2 veces el voltaje de trabajo (así que un circuito de 12v tendría tapones de 24v, y generalmente el rango disponible es de 25v así que eso es lo que usamos), cuanto más te acercas al voltaje de trabajo más duro está trabajando la cosa y menos fiable será.
Sí, la tensión es el valor nominal alto del condensador, pero el condensador sirve para almacenar electrones medidos en faradios o microfaradios.
Si te olvidas de la jerga técnica, piensa que es como una batería. No es exactamente lo mismo, pero si tienes una batería de 24 voltios alimentando un circuito que tiene un corte de 19 voltios y sólo la cargas a 12 voltios, tienes muchos menos electrones para alimentar tu circuito de los que se necesitan y lo más probable es que el circuito no funcione.
A 25 \$\mu\$ F que tiene un valor nominal de 16 voltios tendrá un valor de 25 \$\mu\$ F cuando se opera cerca de los 16 voltios pero si se sustituye por un 25 \$\mu\$ F de 35 voltios no tendrá 25 \$\mu\$ F si sólo se aplican 16 voltios.
Estos condensadores tienen muchas funciones en los circuitos. Una de las principales funciones es suministrar electrones a un circuito cuando el suministro normal ha bajado más de lo necesario, como ocurre con la corriente alterna. Cuando la tensión y la corriente se invierten, 60 veces por segundo, el nivel pasa de unos 170 voltios de pico a cero voltios y de ahí a -170 voltios y luego se repite. Los condensadores filtran esta caída suministrando la tensión adecuada para mantener el circuito sin problemas. Cuando la tensión vuelve a subir, se recarga el condensador.
Un condensador con fugas tiene el efecto de un gran condensador nominal que tiene fugas e impide que el circuito funcione correctamente. En la mayoría de los casos, se puede sobrevalorar un condensador y salirse con la suya. Si duplicas el valor de la tensión del condensador pero mantienes la tensión de alimentación baja, es posible que también quieras duplicar el valor de los faradios. Ejemplo: 25 \$\mu\$ F a 16 voltios para convertirse en 50 \$\mu\$ F a 35 voltios funcionando con una alimentación de 16 voltios.
Bienvenido al sitio. Verás que la gente aprecia más las respuestas, y por lo tanto serán más votadas, si son fácilmente legibles. Tu respuesta sería mucho más legible si estuviera dividida en párrafos de pensamientos relacionados. También hay que tener cuidado con las unidades y la forma de escribirlas. Sé lo que querías decir, pero "25 uf de carga" es la forma incorrecta de expresarlo. Los faradios no son una unidad de carga (eso son los culombios), y la abreviatura de faradio es "F", no "f". Estas "pequeñas" cosas importan en ingeniería, y la gente aquí se preocupa por ello.
La construcción básica del condensador consiste en dos placas con cables separados por material aislante...
Sin embargo, el condensador electrolítico es mucho más que esto. Si abre un condensador electrolítico, encontrará dos largas tiras de aluminio chapado separadas por papel, todo ello enrollado en forma cilíndrica. El cilindro está empapado en electrolito y empaquetado en una lata de aluminio.
Una cosa muy importante a tener en cuenta es que el verdadero aislamiento entre las tiras no es el papel. El papel poroso sólo sirve para evitar que las tiras entren en contacto directo. El verdadero aislamiento es la capa química que se forma en las tiras de aluminio cuando el condensador se conecta a la fuente de CC con la polaridad correcta. Cuando se conecta con una polaridad incorrecta, se forma una capa conductora que provoca un flujo continuo de corriente. La temperatura aumenta rápidamente porque la resistencia de CC de la capa conductora que se forma no es muy baja, lo que provoca una pérdida de potencia óhmica.
Por lo tanto, respondiendo a la pregunta, la cantidad óptima de capa aislante química se forma cuando el condensador se opera casi cerca de la tensión nominal en la polaridad correcta. El funcionamiento de un condensador de alta tensión a una tensión continua más baja hace que fluya cierta corriente continua a través del condensador, por lo que el condensador no se comporta de forma ideal como tal.
Qué montón de "tonterías".
La tensión nominal del condensador es el punto en el que el dieléctrico y el aislamiento entre las dos placas comienzan a romperse y fallan.
Considéralo como una cuerda. Soportará tanto peso que luego se romperá, y cuando se "rompa" fallará catastróficamente.
El segundo punto: No coloques los condensadores de almacenamiento muy grandes DESPUÉS de un regulador. Van ANTES del regulador porque un condensador se comporta como un "cortocircuito" hasta que se carga, por no mencionar que invertirá el sesgo del regulador si pierde potencia.
"Un condensador se comporta como un 'corto' hasta que se carga" En realidad, un condensador sólo se comporta como un cortocircuito cuando está descargado (o casi completamente descargado). Por lo tanto, sólo un cortocircuito al principio de la carga, no hasta casi el final de la carga.
No coloque tapas de almacenamiento muy grandes DESPUÉS de un regulador. La mayoría de los reguladores proporcionan limitación de corriente y protección contra sobretemperatura, y puedes, por ejemplo, conectar 1F a un 7805 y esperar a que se cargue, aunque el 7805 se apague unas cuantas veces para enfriarse. Si conectas dicho 1F al lado de la entrada del regulador, y la entrada es conducida desde, digamos, una batería de litio de alta capacidad... digamos que las cosas podrían ponerse energéticas después de un tiempo muy corto. Así que, no, no hay una regla única para todos los casos - depende del diseño del circuito.
La mayoría de los reguladores también tienen alguna resistencia de salida que no es cero, especialmente un poco por encima de la CC, y los condensadores grandes suelen ayudar con eso. Debido a la acción limitadora de corriente del regulador, un 7805 con un 10uF en la entrada y 10mF en la salida es benigno, pero lo contrario puede ser una mala idea para muchas aplicaciones.
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Depende del condensador. Un condensador electrolítico se basa en una capa de oxidación como aislante, por lo que la capacitancia se desplaza más con el tiempo si lo haces funcionar a baja tensión. Otros condensadores no tienen esta limitación, por lo que no hay inconveniente en utilizar una pieza de mayor capacidad, salvo por el tamaño y el coste.
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¿Responde esto a su pregunta? ¿Puedo utilizar una tensión nominal más alta al sustituir los condensadores?