Condensador cerámico: qué es y sus ventajas

condensador cerámico

En este blog ya hemos comentado sobre otros componentes electrónicos, incluidos los condensadores electrolíticos, y cómo se pueden comprobar. Ahora le toca el turno al condensador cerámico, un tipo particular de estos dispositivos pasivos que también se usan ampliamente en multitud de circuitos de todo tipo, y que tienen unas particularidades frente a los condensadores electrolíticos.

Con esta guía podrás entender qué son, cómo están construidos, las posibles aplicaciones, cómo funcionan, además de algunos ejemplos de uso y dónde puedes comprarlos.

¿Qué es un condensador?

tipos de condensadores

Un condensador es un dispositivo electrónico capaz de almacenar una carga eléctrica en forma de diferencia de potencial. Es un elemento pasivo, como las resistencias, los potenciómetros, las bobinas, etc. En cuanto a la forma de conseguir ese almacenamiento de energía, lo hacen sustentando un campo eléctrico.

Los condensadores tienen multitud de usos, y se pueden emplear tanto en circuitos de electrónica como en circuitos de electricidad, tanto en sistemas de corriente continua y de corriente alterna.

Condensador cerámico

condensador cerámico

Un condensador cerámico suele tener esa forma tan peculiar, que en ocasiones parece una lenteja, aunque se pueden implementar también como elementos de montaje superficial (SMD), como los MLCC (muy de moda ahora por los problemas de las tarjetas gráficas de NVIDIA). En este caso, la diferencia con otros tipos de condensadores es que el material dieléctrico empleado es cerámico, de ahí su nombre.

Suelen usar varias capas, con diferentes capacidades (suelen ser de los 1nF a 1F, aunque los hay de hasta 100F), tamaños y formas geométricas. No obstante, debido a los efectos negativos como las corrientes parásitas.

Actualmente, se calcula que los MLCC son los más empleados, ya que tienen aplicaciones en la electrónica moderna, con un volumen de producción de unas 1.000.000.000 de unidades por año.
condensadores

Condensador cerámico (izquierda) y electrolítico (derecha)

Una de las diferencias con los electrolíticos es que el condensador cerámico carecen de polaridad, por tanto, se pueden usar de cualquier manera, y en circuitos de corriente alterna de forma segura, algo que no ocurre con los electrolíticos, que tiene una polaridad definida y hay que respetar los polos si no se quiere terminar con un condensador estallando.

Por otro lado, un condensador cerámico también tiene una fantástica respuesta de frecuencia. También destacan por su buena resistencia al calor debido a su material, y un bajo precio.

Historia del condensador cerámico

El condensador cerámico se creó en Italia, en 1900. A finales de la década de 1930 se comenzó a agregar titanato a la cerámica (BaTiO3 o titanato de bario), pudiendo fabricar a más bajo coste. Las primeras aplicaciones de estos dispositivos fueron en equipos electrónicos miliares durante los años 40. dos décadas después se comenzarían a vender los condensadores laminados de cerámica, que fueron esenciales para el desarrollo de la electrónica en los 70.

El dieléctrico del condensador cerámico también puede ser de otros materiales, como, como C0G, NP0, X7R, Y5V, Z5U.

Tipos de condensadores cerámicos

Existen varios tipos de condensador cerámico, algunos de los más importantes son:

  • Semiconductores: son los más diminutos, ya que consiguen una buena densidad, con una gran capacidad y un pequeño tamaño. Para ello emplean una constante dieléctrica alta, y espesores de capas muy finos.
  • De alto voltaje: se emplea titanato de bario y titanato de estroncio como material cerámico para que soporten tensiones más altas. Aunque consiguen alto coeficiente dieléctrico y buen soporte para CA, tienen la desventaja de cambiar de capacitancia con el incremento de la temperatura.
  • Condensador cerámico multicapa: emplean varias capas de material cerámico o dieléctrico y conductor. También son conocidos como condensadores monolíticos de chip. Son de alta precisión, reducido tamaño e ideales para montarse superficialmente en PCBs. Los citados MLCC son de este tipo.

Los condensadores de disco cerámico suelen tener capacidades de 10pF a 100pF, con soporte para voltajes que van desde los 16V a los 15kV e incluso más en algunos casos. Estos son los más populares debido a su versatilidad.

En cambio, los multicapa cerámicos tipo MLCC, emplean moliendas de materiales paraeléctricos y ferroeléctricos junto con capas metálicas alternas. Pueden tener 500 capas o más, y con espesores de capas de 0.5 micrones. Su rango de aplicaciones es algo más específica, y con capacidades y soporte de voltajes inferiores a los anteriores.

Aplicaciones

Dependiendo del tipo de condensador cerámico, los usos pueden ser muy variados, como he comentado anteriormente:

  • MLCC: generalmente para la industria de la eletrónica, en una amplia gama de dispositivos, desde computadoras, hasta dispositivos móviles, televisiones, etc.
  • Otros: pueden ir desde electrodomésticos y sistemas de alto voltaje y CA, hasta convertidores AC/DC, circuitos de altas frecuencias, para motores de CC con escobillas para reducir el ruido de RF, robótica, etc.

Características de los condensadores

condensadores interior

Los condensadores, tanto electrolíticos, como el condensador cerámico, tiene una serie de características qeu deberías conocer a la hora de elegir los adecuados para tu proyecto. Estas características son:

  • Precisión y tolerancia: al igual que las resistencias, los condensadores también tienen su tolerancia y precisión. Actualmente hay dos clases:
    • La clase 1 es para aplicaciones en las que se necesita la mayor precisión y cuya capacitancia permanece constante con el voltaje, temperatura y frecuencia aplicados. Estos funcionan en rangos de temperatura de -55ºC a +125ºC, y la tolerancia solo suele variar ±1%.
    • La clase 2 tienen mayor capacidad, pero son menos precisos y su tolerancia es peor. Su estabilidad térmica puede hacer que su capacidad varíe hasta un 15% y las tolerancias de aproximadamente un 20% de variación respecto a la capacidad nominal.
  • Formato: hay condensador de cerámica convencional, para soldar o usar en una placa de desarrollo, los MLCC para circuitos impresos o PCBs modernos.
  • Potencia y voltaje: no todos soportan el mismo voltaje y potencia. Es un parámetro que tendrás que comprobar a la hora de comprar para asegurarte de que soporta los rangos a los cuales va a trabajar. Los que tienen más de 200 VA pueden soportar voltajes de 2 kV hasta los 100 kV, lo que es mucho, incluso para líneas de alta tensión. Sin embargo, los MLCC suelen soportar desde unos pocos voltios hasta cientos de voltios.

Códigos

Los condensadores cerámicos tienen 3 dígitos grabados en una de sus caras. Por ejemplo, 101, 102, 103, etc., además de valores en pF (pico faradios). Estos códigos son fáciles de interpretar:

  • Los dos primeros dígitos son el valor de capacidad en pF.
  • El tercer número indica la cantidad de ceros aplicados al valor.

Por ejemplo, un 104 significa que tiene 10 · 10.000 = 100.000 pF, o lo que es lo mismo 100 nF o 0.1 μF.

Algún tipo de condensador cerámico está polarizado, por lo que también tendrá marcados sus terminales + y -, aunque no es tan frecuente.

En las inscripciones también se puede ver el fabricante, el voltaje soportado, o las tolerancias…

Ventajas y desventajas

Condensador hinchado

Si te preguntas por las ventajas y desventajas de un condensador cerámico, los puntos más destacados son:

  • Ventajas:
    • Estructura compacta.
    • Baratos.
    • Apropieados para corriente alterna debido a su naturaleza no polarizada.
    • Tolerantes a interferencias de señales.
  • Desventajas:
    • El valor de capacitancia es menor.
    • Tienen efecto microfónico en los circuitos.

Cómo comprobar un condensador cerámico de disco

cómo elegir multímetro, cómo usar

Para probar el funcionamiento de un condensador cerámico de disco, y comprobar si funciona adecuadaamente o está estropeado (cortocircuito por exceso de voltaje,…), puedes seguir estos pasos:

  1. Usa un multímetro o polímetro para comprobar el condensador cerámico.
  2. Véase artículo dedicado a esto

Dónde comprar condensadores

Para comprar estos dispositivos baratos, puedes mirar en tiendas especializadas de electrónica o en plataformas como Amazon:


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