100 µF es realmente un límite para las cápsulas cerámicas. Si sus voltajes son bajos, como unos pocos voltios a 10 o tal vez 20 voltios, entonces la puesta en paralelo de múltiples cerámicas puede ser razonable.
Los tapones cerámicos de alta capacidad tienen sus propias ventajas y desventajas. Las ventajas son una resistencia en serie equivalente mucho menor y, por lo tanto, una capacidad de corriente de ondulación mucho mayor, la utilidad para frecuencias más altas, una menor sensibilidad al calor, una vida útil mucho mayor y, en la mayoría de los casos, una mayor robustez mecánica. También tienen sus propios problemas. La capacitancia puede degradarse significativamente con el voltaje, y las cerámicas más densas (más almacenamiento de energía por volumen) exhiben efectos piezoeléctricos a menudo llamados "microfónicos". En la circunstancia equivocada, esto puede llevar a la oscilación, pero eso es raro.
Para aplicaciones de fuentes de alimentación conmutadas, las cerámicas suelen ser una mejor opción que los electrolitos, a menos que se necesite mucha capacidad. Esto se debe a que pueden soportar mucha más corriente de ondulación y se calientan mejor. La vida útil de los electrolitos se degrada mucho con el calor, lo que suele ser un problema en las fuentes de alimentación.
No es necesario reducir la potencia de las cerámicas tanto como la de los electrolitos porque la vida útil de las cerámicas es mucho mayor, para empezar, y depende mucho menos de la tensión aplicada. Lo que hay que tener en cuenta con las cerámicas es que las más densas están hechas de un material que no es lineal, lo que se manifiesta como una capacidad reducida en los extremos más altos del rango de tensión.
Añadido sobre los microfónicos:
Algunos dieléctricos cambian físicamente de tamaño en función del campo eléctrico aplicado. Para muchos, el efecto es tan pequeño que no se nota y se puede ignorar. Sin embargo, algunas cerámicas presentan un efecto lo suficientemente fuerte como para que se puedan oír las vibraciones resultantes. Por lo general, no se puede oír un condensador por sí mismo, pero como éstos están soldados de forma bastante rígida a una placa, las pequeñas vibraciones del condensador pueden hacer que la placa, mucho más grande, también vibre, especialmente a una frecuencia de resonancia de la placa. El resultado puede ser bastante audible.
Por supuesto, lo contrario también funciona, ya que las propiedades físicas suelen funcionar en ambos sentidos, y ésta no es una excepción. Dado que la tensión aplicada puede cambiar las dimensiones del condensador, al cambiar sus dimensiones aplicando tensión puede cambiar su tensión de circuito abierto. En efecto, el condensador actúa como un micrófono. Puede captar las vibraciones mecánicas a las que está sometida la placa, y éstas pueden abrirse paso hasta las señales eléctricas de la placa. Por esta razón, este tipo de condensadores se evita en los circuitos de audio de alta sensibilidad.
Para más información sobre la física que hay detrás de esto, busque las propiedades del titanato de bario como ejemplo. Se trata de un dieléctrico común para algunas tapas de cerámica porque tiene propiedades eléctricas deseables, en particular una densidad de energía bastante buena en comparación con la gama de cerámicas. Esto se consigue gracias a que el átomo de titanio cambia de estado energético. Sin embargo, el tamaño efectivo del átomo difiere entre los dos estados de energía, por lo que el tamaño de la red cambia, y obtenemos una deformación física en función del voltaje aplicado.
Una anécdota: Hace poco me encontré con este problema de frente. He diseñado un artilugio que se conecta a la alimentación DCC (Digital Command and Control) que utilizan las maquetas de trenes. El DCC es una forma de transmitir energía pero también información a un "material rodante" específico en las vías. Se trata de una señal de potencia diferencial de hasta 22 V. La información se transmite cambiando la polaridad con una sincronización específica. La velocidad de cambio es de unos 5-10 kHz. Para obtener energía, los dispositivos rectifican la onda completa. Mi dispositivo no intentaba decodificar la información DCC, sólo obtener un poco de energía. Utilicé un solo diodo para rectificar la media onda del DCC en una tapa de cerámica de 10 µF. El droop de esta tapa durante el medio ciclo de apagado era sólo de unos 3 V, pero esos 3 Vpp eran suficientes para hacerla cantar. El circuito funcionaba perfectamente, pero toda la placa emitía un gemido bastante molesto. Eso era inaceptable en un producto, así que para la versión de producción se cambió por una tapa electrolítica de 20 µF. Al principio opté por la cerámica porque era más barata, más pequeña y debería tener una vida más larga. Afortunadamente, es poco probable que este dispositivo se utilice a altas temperaturas, por lo que la vida útil de la tapa electrolítica debería ser mucho mejor que su valor nominal en el peor de los casos.
Veo que en los comentarios se discute por qué las fuentes de alimentación conmutadas a veces emiten un silbido. Parte de ello podría deberse a las cápsulas cerámicas, pero los componentes magnéticos como los inductores también pueden vibrar por dos razones. En primer lugar, hay una fuerza en cada trozo de cable en el inductor proporcional al cuadrado de la corriente que lo atraviesa. Esta fuerza es lateral al cable, lo que hace que la bobina vibre si no está bien sujeta. En segundo lugar, existe una propiedad magnética similar al efecto piezoeléctrico, llamada magnetostricción. El material del núcleo del inductor puede cambiar ligeramente de tamaño en función del campo magnético aplicado. Las ferritas no presentan este efecto con mucha fuerza, pero siempre hay un poco, y puede haber otro material en el campo magnético. Una vez trabajé en un producto que utilizaba el efecto magnetostrictivo como captador magnético. Y sí, funcionaba muy bien.
