Capacitores en los circuitos
Los capacitores son componentes electrónicos fundamentales en los circuitos. Tienen la capacidad de almacenar carga eléctrica y relajarla cuando es necesario. Aunque esta definición básica de los capacitores es conocida por muchos, su función exacta en un circuito puede resultar un tanto ambigua. Si bien existen muchos videos sobre capacitores, en este artículo vamos a abordar las aplicaciones de los capacitores en los circuitos, sin enfocarnos en su estructura interna u otras características técnicas.
¿Dónde se deben usar los capacitores en un circuito?
Una de las preguntas más comunes al trabajar con capacitores es dónde se deben usar en un circuito y cómo seleccionar su capacitancia adecuada. En este artículo, vamos a presentar 10 ejemplos de aplicaciones de los capacitores en los circuitos, con experimentos prácticos que demuestran qué ocurre exactamente cuando se ignora el uso de los capacitores en un proyecto.
1. Reducción de rizado en circuitos rectificadores
Los capacitores electrolíticos se utilizan para reducir el rizado en los circuitos rectificadores. Cuando un voltaje de CA se convierte en un voltaje de CC, pueden producirse rizos en la salida. Al utilizar un capacitor electrolítico en la salida, es posible eliminar o reducir significativamente estos rizos.
2. Control de corriente instantánea alta
En algunos circuitos, es posible que se presenten componentes con corrientes de encendido rápido que pueden causar problemas. Un ejemplo de esto es un motor de corriente continua. Para evitar caídas de voltaje y mejorar la eficiencia y vida útil del motor, se puede utilizar un único capacitor como una forma simple de controlar la corriente de encendido rápido y prevenir caídas de voltaje.
3. Eliminación de ruido en motores de corriente continua
Los motores de corriente continua pueden generar mucho ruido en un circuito. Esto puede ser problemático, especialmente cuando se utilizan microcontroladores u otros componentes sensibles al ruido. Al utilizar un capacitor adecuado en paralelo con el motor, es posible eliminar o reducir significativamente este ruido no deseado.
4. Debounce de botones pulsadores
Los botones pulsadores mecánicos tienen un fenómeno de rebote que puede generar múltiples pulsaciones antes de estabilizarse. Para evitar este rebote y obtener una señal limpia y estable, se puede utilizar un capacitor en paralelo con el botón pulsador. Esto eliminará o reducirá significativamente el rebote y permitirá un funcionamiento óptimo del botón.
5. Eliminación de ruido general
Los capacitores se pueden utilizar para eliminar o reducir diferentes tipos de ruido en un circuito. Al utilizar un capacitor en paralelo con una señal, es posible desviar las frecuencias no deseadas a tierra y obtener una señal limpia. Esto se puede aplicar a diferentes tipos de ruido, como el ruido proveniente de motores de corriente continua o de otros componentes mecánicos.
6. Acoplamiento de señales en amplificadores
Los capacitores se utilizan comúnmente para acoplar señales en amplificadores. Al utilizar un capacitor en serie con la señal de entrada, es posible bloquear la componente de corriente continua (DC) y permitir que la componente de señal de corriente alterna (AC) pase a través del circuito. Esto es especialmente útil en amplificadores de audio, donde se desea amplificar solo la señal de corriente alterna.
7. Creación de retardos
Los capacitores se pueden utilizar para crear retardos en los circuitos. Esto es útil cuando se necesitan temporizadores electrónicos. Al utilizar una combinación de un capacitor y una resistencia, es posible establecer una demora en el circuito. Esto se puede aplicar en una variedad de aplicaciones, como temporizadores de encendido o apagado automáticos.
8. Uso de capacitores como sensores
Algunos capacitores se pueden utilizar como sensores. Esto se basa en el principio de que la capacidad de un capacitor está influenciada por su entorno. Por ejemplo, se pueden utilizar capacitores sensibles a la temperatura, a la presión, al tacto o a la humedad para medir estas variables en un circuito.
9. Uso de capacitores en fuentes de alimentación capacitivas
Las fuentes de alimentación capacitivas utilizan la reactancia capacitiva de los capacitores para convertir un voltaje de CA alto en un voltaje de CC bajo. Esta forma de fuente de alimentación, también conocida como «dropper» capacitivo, es una alternativa a las fuentes de alimentación convencionales. Sin embargo, es importante tener en cuenta las consideraciones de seguridad y los requisitos del circuito al utilizar este tipo de fuente de alimentación.
10. Seguir las recomendaciones del datasheet
Al utilizar ciertos circuitos integrados o módulos, es posible encontrar recomendaciones específicas de uso de capacitores en la hoja de datos (datasheet). Aunque no siempre se comprende completamente la función exacta de estos capacitores, es importante seguir las recomendaciones del fabricante para garantizar el correcto funcionamiento y rendimiento del circuito.
En resumen, los capacitores son componentes versátiles que se utilizan en una amplia gama de aplicaciones en los circuitos. Ya sea para reducir rizos, controlar corrientes instantáneas altas, eliminar ruido o cumplir con las especificaciones recomendadas en el datasheet, los capacitores desempeñan un papel fundamental en el diseño y operación de los circuitos electrónicos.
