¿Cómo almacenar energía eléctrica, filtrar señales y/o acoplar componentes en circuitos de la forma más eficiente?

En Dachs Electrónica, una empresa con una vasta trayectoria en el sector de la electrónica y una colaboración destacada con TDK, nos complace presentar este artículo en el que profundizaremos sobre los condensadores de película de TDK.

Los condensadores de película emplean películas plásticas como dieléctrico, asegurando estabilidad y fiabilidad en aplicaciones electrónicas. Destacan por su idoneidad en funciones como filtrado, acoplamiento y almacenamiento de energía, sobresaliendo en circuitos de alta frecuencia y aplicaciones de potencia gracias a su durabilidad y baja pérdida dieléctrica.

Aplicaciones

👉🏼 Almacenamiento de energía eléctrica

👉🏼 Filtración de señales

👉🏼 Acoplamiento de componentes en circuitos.

Su presencia es esencial en ámbitos como la corrección del factor de potencia, el filtrado de señales, la supresión de interferencias, así como en sistemas de arranque y operación de motores eléctricos.

Características

1️⃣ Estabilidad térmica

2️⃣ Tolerancia

3️⃣ Capacidad de manejo de voltaje

En este artículo, exploraremos en detalle la importancia de estos componentes en la optimización de diversos sistemas electrónicos.

Tipos de condensadores según dieléctrico

Tipos Terminales

Familias de condensadores de película

1️⃣ AC Film Capacitors

Los condensadores de película para corriente alterna (AC Film Capacitors) son una categoría de condensadores que utilizan una película plástica delgada como dieléctrico, la cual está recubierta por ambos lados con un material conductor. Están diseñados para trabajar especialmente con voltajes de corriente alterna.

Estos condensadores son utilizados comúnmente en aplicaciones de electrónica de potencia, donde se necesita un ciclo de trabajo robusto y un rendimiento fiable bajo corrientes de alta frecuencia y rango amplio de temperaturas. Las aplicaciones típicas incluyen corrección del factor de potencia, filtros de interferencias electromagnéticas (EMI), circuitos de snubbers (atenuadores de transitorios de voltaje), y en el arranque y funcionamiento de motores..

2️⃣ Metallized Polyester Capacitors (MKT)

Los condensadores de poliéster metalizado (MKT) son un tipo de condensador fijo donde la película de poliéster actúa como dieléctrico y las caras del dieléctrico están metalizadas con una fina capa de metal por evaporación. El término MKT es un código de la industria donde ‘M’ representa metalizado, ‘K’ representa el dieléctrico de poliéster (a veces referido como PET) y ‘T’ implica que es un condensador de tipo de película. Este tipo de condensador es conocido por su buena estabilidad, alta precisión y confiabilidad, así como por su capacidad para funcionar a temperaturas relativamente altas en comparación con otros tipos de condensadores.

Los condensadores MKT son comúnmente utilizados en aplicaciones de circuitos de acoplamiento y desacoplamiento, en filtros de señales de frecuencia y en aplicaciones de corrección de factor de potencia debido a su capacidad de manejar una amplia gama de frecuencias y voltajes.

La estructura metalizada también les permite tener una característica conocida como “auto-reparación”. Esto significa que si un área de la película metalizada se perfora debido a una sobretensión, el área alrededor de la perforación se desmetaliza, aislando el defecto y permitiendo que el condensador continúe funcionando, aunque con una ligera reducción en la capacidad total..

3️⃣ Metallized Polypropylene Capacitors (MKP/MFP)

Estos componentes electrónicos utilizan una película de polipropileno como dieléctrico, el cual está recubierto por ambas caras con una fina capa de metal. Este diseño les otorga la propiedad de “auto-recuperación”, que permite al condensador continuar operando incluso después de un evento de sobretensión que podría dañar parte del dieléctrico asegurando una larga vida útil. Su estructura les confiere una baja pérdida dieléctrica y una excelente respuesta a altas frecuencias.

En la práctica, los MKP y MFP se implementan en una amplia gama de aplicaciones. Son esenciales en la corrección del factor de potencia, donde mejoran la eficiencia de los sistemas de energía al reducir la cantidad de energía reactiva. En el ámbito de audio, contribuyen a la calidad del sonido en filtros de crossover para altavoces. También son prevalentes en la electrónica de potencia, utilizados en inversores y conversores de frecuencia, donde su estabilidad es crucial para el manejo de señales de alta tensión y corriente.

Los condensadores MKP y MFP sirven igualmente como snubbers en circuitos de conmutación, protegiendo contra picos de voltaje y filtrando ruido eléctrico. En aplicaciones de energías renovables, como los sistemas solares y eólicos, garantizan el manejo eficiente y seguro de la energía. Su capacidad para funcionar en un amplio rango de temperaturas y condiciones ambientales los hace ideales para uso en exteriores y en entornos industriales exigentes. En resumen, los MKP y MFP son componentes críticos que facilitan el diseño de circuitos eléctricos más eficientes, duraderos y de alto rendimiento.

4️⃣ EMI Suppression Capacitors

Los EMI Suppression Capacitors, conocidos como condensadores de supresión de interferencia electromagnética, son componentes electrónicos diseñados para filtrar y atenuar las señales de alta frecuencia no deseadas, conocidas como “ruido”, en circuitos electrónicos. Estos ruidos pueden ser generados tanto por fuentes internas del circuito como por dispositivos externos, afectando negativamente el rendimiento y la fiabilidad de los sistemas electrónicos.

En la práctica, estos condensadores se utilizan ampliamente en una variedad de aplicaciones. Por ejemplo, en fuentes de alimentación y sistemas de distribución de energía, sirven para mantener la integridad de la señal eléctrica, evitando interferencias en dispositivos como computadoras, televisores y equipos de audio. En el sector industrial, se aplican en controles electrónicos y maquinaria para minimizar las perturbaciones electromagnéticas que podrían afectar los procesos de producción.

En el ámbito de las telecomunicaciones, los EMI Suppression Capacitors son esenciales para asegurar transmisiones de datos limpias y libres de ruido, lo que es crucial para mantener la calidad y la velocidad de la comunicación. En la electrónica de consumo, como en equipos de audio y video, mejoran la calidad de la señal al filtrar el ruido que de otra manera degradaría la experiencia del usuario.

Estos condensadores funcionan como filtros de paso bajo, permitiendo el paso de señales de baja frecuencia y bloqueando o desviando a tierra las de alta frecuencia. Su selección y ubicación en un circuito son críticas; deben ser adecuados para la frecuencia específica del ruido y estar estratégicamente ubicados para maximizar la eficacia de la supresión de EMI. Son componentes críticos en una variedad de aplicaciones electrónicas, ya que ayudan a mitigar la interferencia electromagnética que puede afectar el rendimiento del dispositivo. Estos son ideales para diversas aplicaciones debido a su habilidad específica para filtrar y reducir la interferencia electromagnética, garantizando así la estabilidad y el rendimiento de los sistemas electrónicos. Su elección depende de la clase de supresión (X1, X2, Y1, Y2) y las características técnicas de cada aplicación.

5️⃣ Power Capacitors

Los Power Capacitors, o condensadores de potencia, son componentes esenciales en circuitos electrónicos que manejan altas corrientes y tensiones. Diseñados para almacenar y liberar energía rápidamente, estos condensadores se utilizan para mejorar la eficiencia y estabilidad de sistemas de alta potencia. Encontramos los siguientes tipos de Power Capacitors:

En aplicaciones industriales, se emplean en la corrección del factor de potencia, ayudando a maximizar la eficiencia de la distribución eléctrica y reducir las pérdidas de energía. En sistemas de transmisión de energía, los condensadores de potencia estabilizan el voltaje y la corriente, contribuyendo a la fiabilidad del suministro eléctrico. En el campo de la electrónica de potencia, son fundamentales en convertidores de frecuencia, inversores y circuitos de conmutación, donde su capacidad para manejar rápidas fluctuaciones de energía es crucial.

El comportamiento de estos condensadores en diferentes circuitos depende de su capacidad para soportar altas tensiones y corrientes sin degradarse. Son elegidos por su durabilidad, capacidad de manejar picos de tensión, y su habilidad para operar en un amplio rango de temperaturas. Estas características los hacen indispensables en aplicaciones que requieren un manejo robusto y eficiente de la energía eléctrica.

Ejemplo de uso de los Condensadores de Película: UPS System

Si deseas obtener más información técnica detallada sobre Condensadores de Película de TDK, ¡No dudes en contactarnos!

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