En este artículo analizaremos los daños producidos en los condensadores electrolíticos de aluminio, sus causas y las averías que producen en los dispositivos.
También veremos cómo afecta una alteración externa del suministro eléctrico a estos componentes y que daños genera
Averías vinculadas con estos componentes
El principal problema de los condensadores electrolíticos es su agotamiento (electrolito y dieléctrico) y los efectos que esto conlleva, ya que son dispositivos diseñados con una vida útil.
El deterioro del condensador puede llevar a una perdida de capacidad así como a un aumento de su resistencia serie equivalente (ESR) situaciones que terminan por generar averías aleatorias o daños definitivos en los circuitos electrónicos.
La temperatura de funcionamiento de estos dispositivos es uno de los factores que mas condiciona su vida útil, por que acelera la perdida de electrolito por evaporación, perdiendo propiedades y deteriorándose.
Las tensiones de pico que deben de soportar, las tensiones alternas superpuestas y las exigencias de carga-descarga son otro de los factores que pueden reducir la vida útil del condensador.
Como en muchos otros casos, la baja calidad de fabricación (electrolitos y estanqueidad) ha sido la principal causa de deterioro y fallo de estos dispositivos en los ultimos años.
Desde el punto de vista de una avería los condensadores se dañan principalmente por:
- Agotamiento (perdida de capacidad).
- Aumento de su resistencia serie equivalente (ESR).
- Cruce interno (perforación del dieléctrico).
- Circuito abierto(perdida de conectividad interna en terminales).
En la mayoría de veces el deterioro de un condensador electrolítico es visual, siendo sus síntomas principales los siguientes:
- Abombamiento del cuerpo del condensador por aumento de la presión interna producida por el electrolito.
- Parte superior agrietada (zona debilitada en procesos de fabricación para aliviar la presión interna del condensador).
- Condensador torcido por fallo de sellado del tapón de goma inferior que empuja al condensador.
- Electrolito en zona superior o inferior del cuerpo del condensador por fallo de sellado, presión excesiva, etc..
- Restos del condensador esparcidos por la electrónica debido a una explosión (papel de aluminio, papel impregnado de ácido, cápsula de aluminio, etc..).
Los síntomas electrónicos del fallo de estos dispositivos acostumbran a ser:
- Fallos intermitentes, aleatorios o de inicialización.
- Fallos de origen térmico o condicionados con el tiempo.
- Fallos en la calidad y cantidad de la energía suministrada y en la capacidad de mantener la carga.
- Fallos generales por cruce o circuito abierto
Desde el punto de vista electrónico, las averías mas frecuentes de estos componentes acostumbran a encontrase en cualquier etapa vinculada al: suministro, conversión y estabilización de la tensión continua, como por ejemplo: etapas primarias y secundarias de fuentes de alimentación, módulos VRM, conversores DC/DC, inversores, etc...
Tecnológicamente, la aparición de los condensadores de estado solido ha solucionado una parte de los problemas que estos componentes producen.
Vinculación con daños eléctricos
Ante todo hay que decir que los condensadores electrolíticos de aluminio son componentes que soportan relativamente bien trabajar por encima de sus valores nominales de funcionamiento y que para deteriorarlos es necesario sobrepasar en un porcentaje muy elevado sus valores nominales de trabajo y mantenerlos en el tiempo.
Soportan perfectamente las situaciones transitorias que los llevan a funcionar muy por encima de sus valores nominales, si bien es verdad que todas estas situaciones extremas los llevan a acortar su vida útil.
Desde el punto de vista de los daños producidos por una incidencia de origen eléctrico, estos componentes se verán afectados de una forma total o parcial según sea el nivel de la sobretensión que han tenido que soportar así como su duración.
Los daños directos mas comunes vinculados con alteraciones externas del suministro eléctrico, serán aquellas que elevan el nivel de la tensión nominal a valores muy por encima de los valor establecido y por un tiempo considerable (aumentos de tensión por perdida de neutro, fuertes desequilibrios, etc..), en menor medida los impulsos y transitorios de alto valor podrán dañar la rigidez dielectrica del componente y deteriorarlo.
Hay que tener en cuenta que muchos de los daños vinculados a las alteraciones externas del suministro eléctrico no dañaran de forma evidente y visible al condensador, pero si podrán mermar de forma clara sus características y reducir su vida útil.
Este tipo de situación "estresante" agotara de forma acelerada al componente y por consiguiente repercutirá en el malfuncionamiento del dispositivo que lo integra, generando un malfuncionamiento o averías.
Para prevenir estas situaciones en las cuales el fallo del componente no es evidente hay que tener muy claro el tipo de incidencia que ha sufrido el dispositivo que integra el componente, su contexto y daños encontrados.
Con comprobaciones visuales, pruebas operativas y medidas objetivas podremos establecer el nivel de daño sufrido, la colateralidad de esos daños y la necesidad de su reemplazo.
Para poder establecer el origen del daño sobre este componente, es de vital importancia establecer de forma correcta el perfil de la incidencia.
Por regla general los daños que se vinculan a una alteración externa del suministro eléctrico serán los relacionados con etapas primarias en fuentes de alimentación conmutadas, etapas secundarias con perdida de regulación, etc...
Inicialmente,deberíamos de descartar todos los daños producidos en los condensadores situados en etapas secundarias de fuentes de suministro eléctrico y partes o piezas situadas en niveles secundarios sin vinculación con niveles primarios (profundidad del daño).
