La mejor manera de saber si una tapa electrolítica está mal o a punto de estropearse es utilizar un Medidor de ESR .
Un medidor de ESR mide directamente una de las principales razones por las que fallan los tapones electrolíticos: cuando la ESR es alta, P=I²R nos dice que la disipación de potencia aumenta, por lo que se produce calor, que hace hervir más electrolito, lo que hace que la ESR aumente, lo que... Al final, zas, ya no es un tapón.
Lee la hoja de datos del tapón para averiguar el valor esperado de ESR. Varía considerablemente según el tipo de condensador y el valor de su capacidad. Por regla general, cuanto más barato y pequeño sea el condensador, mayor será la ESR esperada. He visto valores que oscilan entre 30 mΩ y 3 Ω. La única razón por la que doy números es para mostrar esta relación 100:1, no para establecer sus expectativas para que pueda ir a medir sin haber leído la hoja de datos de la tapa, sin embargo.
Puede volver a formar el dieléctrico de los tapones electrolíticos. Existen dos métodos principales.
Reformado del dieléctrico con un suministro de banco
Una escuela de pensamiento consiste en cargar el tapón durante muchos minutos mediante algún sistema de limitación de corriente hasta alcanzar su tensión nominal y, a continuación, dejarlo ahí durante muchos minutos más.
Hay varios métodos para hacerlo, todos con el objetivo principal de limitar las corrientes a niveles que impidan que el condensador te explote en la cara si simplemente no se puede restaurar.
El método de la resistencia
La forma más sencilla de conseguirlo es poner una resistencia grande en serie entre el condensador y la fuente de tensión. Utilice la Constante de tiempo RC (τ = RC) para calcular el valor adecuado de la resistencia. La regla empírica que me dieron se basa en el hecho de que un condensador está casi totalmente cargado después de cinco constantes de tiempo, así que fijamos τ = 1500 en la fórmula anterior: 5 minutos en segundos × 5 constantes de tiempo. Así, R = 1500÷C. Ahora sólo tienes que sustituir el valor de tu condensador en la fórmula para obtener la resistencia mínima necesaria.
Por ejemplo, para volver a formar un tapón de 220 μF, querrás cargarlo a través de una resistencia no inferior a 6,8 MΩ.
Ajuste la tensión de la fuente de alimentación a la tensión de trabajo normal para el condensador. Si se trata de un condensador de 35 V, es probable que tenga alrededor de 30 V a través de él en funcionamiento normal, por lo que utilizaría ese como su punto de ajuste de tensión. No veo una buena razón para empujar el condensador más allá de su tensión normal de trabajo; la resistencia dieléctrica aumentará con el tiempo hasta cierto límite físico y se detendrá allí.
Este método no es lineal, carga más rápido al principio y luego se ralentiza asintóticamente a medida que se acerca al punto de ajuste de tensión de la fuente de alimentación.
El método de la corriente constante
Un método más sofisticado sería utilice una fuente de alimentación de banco de corriente limitada con el mismo fin. La fórmula para ello es I = CV÷τ. Si queremos cargar siempre durante 30 minutos, τ=1800.
Para reelaborar nuestro ejemplo de 220 µF, también necesitamos conocer la tensión final, que seleccionaríamos de la misma forma que arriba. Volvamos a utilizar 30 V como objetivo. Sustituyendo eso y nuestro tiempo de carga en la fórmula anterior obtenemos la corriente de carga necesaria, que en este caso es de 3,7 µA.
Si tu fuente de alimentación sólo puede bajar a 1 mA para el ajuste del límite de corriente, entonces tienes que decidir si quieres arriesgarte a recargar en sólo 6,6 segundos, lo que obtenemos mediante un simple reordenamiento de la fórmula.
Este método es lineal, aumentando la tensión a través del condensador una cantidad fija por unidad de tiempo hasta que alcanza el punto de ajuste de tensión. La principal consecuencia de esto es que la corriente de carga final será mayor para un tiempo de carga total dado que con el método de la resistencia, pero la corriente de carga inicial será menor. Dado que el peligro de dañar el condensador aumenta a medida que te acercas al punto de ajuste de tensión, eso hace que el método de la resistencia sea más seguro, siendo el tiempo de carga igual.
Método combinado
Esto nos lleva al método combinado, que se utilizó en el enlace anterior: una fuente de alimentación de corriente constante que carga el condensador a través de una resistencia. La resistencia ralentiza la corriente de carga a medida que aumenta la tensión, y la fuente de alimentación de corriente limitada puede limitar la velocidad de carga a tensiones bajas por debajo de lo que haría la resistencia por sí sola.
Corriente de fuga
Si haces esto con una buena fuente de alimentación de banco, una vez que alcances el límite de tensión de carga, si la fuente de alimentación sigue mostrando algún flujo de corriente, ésa es la corriente de fuga de tu condensador, que puedes comparar con la especificación de la hoja de datos del condensador. Un condensador ideal tiene una corriente de fuga cero, pero sólo los mejores condensadores se acercan a ese ideal. Los condensadores electrolíticos distan mucho de ser ideales. Si dejas el condensador en la configuración de carga, puede que veas que la corriente de fuga disminuye durante algún tiempo después de alcanzar el límite de tensión y luego se estabiliza. Es en ese momento cuando se sabe que el dieléctrico es lo más fuerte que puede llegar a ser.
Reformar el dieléctrico en circuito
El segundo método también eleva la tensión del condensador lentamente durante un largo periodo, pero lo hace en circuito. Sólo funciona con equipos alimentados por CA, y se utiliza mejor para reformar los dieléctricos en fuentes de alimentación lineales, reguladas o no reguladas.
Este truco se consigue con un variac que permite aumentar lentamente la tensión de alimentación de CA del circuito. Yo empezaría con uno o dos voltios, y luego iría subiendo uno o tres voltios cada vez, con muchos segundos entre cambios. Al igual que con los métodos anteriores, espere pasar al menos media hora en esto. Estamos tratando con la química húmeda aquí, no puertas de semiconductores; se necesita tiempo.
Cuanto más "lineal" sea el circuito con el que hagas esto, más probabilidades tendrás de que funcione bien. Es probable que las fuentes de alimentación conmutadas y los circuitos digitales se vean afectados por el aumento lento de la tensión de carril que produce este método. Algunos circuitos pueden incluso autodestruirse en tales condiciones, porque están diseñados con la suposición de que la tensión de alimentación siempre aumentará rápidamente desde cero hasta su valor normal de funcionamiento.
Si tienes un circuito digital alimentado por una fuente de alimentación regulada linealmente, puede que quieras volver a formar la fuente de alimentación separada del circuito alimentado. Es posible que desee poner una carga resistiva a través de la salida de la fuente de alimentación mientras lo hace.
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Puedes medir su capacitancia y ESR. Si la ESR es demasiado alta y/o la capacitancia demasiado baja, deséchalos.