O que é um capacitor eletrolítico?
Um capacitor eletrolítico é um tipo de dispositivo de armazenamento elétrico que usa uma solução eletrolítica como um ou ambos os seus condutores. Partículas químicas carregadas chamadas íons conduzem eletricidade em uma solução eletrolítica. Os capacitores padrão são compostos por dois condutores metálicos separados por um isolador chamado dielétrico. O uso de uma solução eletrolítica como condutor aumenta efetivamente sua área de superfície, permitindo que uma carga maior seja armazenada do que em capacitores padrão do mesmo tamanho. Capacitores eletrolíticos são freqüentemente usados em filtros de fonte de alimentação, armazenando a eletricidade necessária para mitigar as flutuações na saída.
O condutor de metal de um capacitor eletrolítico é feito de uma folha fina. O dielétrico é um óxido desse metal em camadas sobre a folha por um processo eletroquímico chamado anodização. Apenas certos metais suportam esse processo, e o alumínio e o tântalo são usados com mais frequência. A folha com uma camada dielétrica forma o ânodo, ou caminho de entrada, para uma corrente elétrica. A solução eletrolítica e um comprimento não isolado da folha compõem o cátodo, ou caminho de saída, para uma corrente elétrica.
Um capacitor eletrolítico de alumínio é feito de uma folha de alumínio de alta pureza. A área de superfície efetiva da folha é aumentada por condicionamento antes da geração da camada dielétrica de óxido de alumínio. Uma camada de papel absorvente é colocada entre as folhas de ânodo e cátodo e, em seguida, a totalidade é enrolada em uma bobina. Os conectores de pino são conectados e a construção é colocada em uma caixa de alumínio. O dispositivo é então submerso em um banho de eletrólito, geralmente uma solução de ácido bórico ou borato de sódio, umedecendo completamente as camadas de papel e alumínio.
Os capacitores eletrolíticos de tântalo foram originalmente produzidos de forma semelhante à versão de alumínio, com a notável diferença de que o eletrólito era uma solução de ácido sulfúrico. Agora é produzido um capacitor de tântalo sólido, e não úmido. Como os capacitores de tântalo são muito mais caros que o alumínio, eles geralmente estão disponíveis apenas em versões pequenas e de baixa tensão para dispositivos eletrônicos, como telefones celulares.
A fina camada de óxido dielétrico é gerada por um processo eletrolítico muito semelhante ao empregado no uso normal do capacitor. Os danos no dielétrico de um capacitor eletrolítico podem ser auto-reparados com uso regular dentro dos parâmetros estabelecidos. Também pode ser destruído lentamente se não se prestar atenção à polaridade adequada ou à direção do fluxo de corrente.
O design do capacitor eletrolítico permite propriedades particularmente adequadas para determinados fins. O uso de uma solução eletrolítica oferece a capacidade de reter uma carga maior em um volume menor. Isso também levou a certos passivos. No início dos anos 2000, uma formulação incorreta da solução eletrolítica usada por alguns fabricantes resultou em uma série de falhas conhecidas como praga de capacitores. Mesmo em um capacitor eletrolítico adequadamente construído, o uso de uma solução líquida os torna vulneráveis a falhas por secagem.