Saiba Mais Sobre Capacitores

[Donizeth-ba]

achei esta aula sobre capacitores,no saite py2bbs hamradio page.
e acredito ser útil aqui no forum...
bom proveito!

Conhecendo capacitores             Capacitor, antigamente         chamado condensador, é um componente que armazena energia num         campo elétrico, acumulando um desequilíbrio interno de carga elétrica. (definição         segundo a wikipédia)    Não pretendo falar         sobre exatamente o que um capacitor, como ele funciona e sua física         envolvida. Esta pagina tem o caráter didático de exemplificar alguns dos         tipos de capacitores encontrados e como você lida com a leitura de seus         valores. Visto que em alguns tipos de capacitores, existe uma BAITA         confusão, até mesmo entre os mais experientes. E já deixo de aviso, caso         eu mesmo cometa algum erro, não se acanhe em me corrigir.            Esta pagina é um apanhando de várias pesquisas feitas no próprio                  google,         e meus conhecimentos sobre capacitores. Pode conter algum erro, se         encontrar não se acanhe em me corrigir.                  Diversos tipos de capacitores que tenho no meu.... ahm... estoque.                    Sobre a unidade Farad.           Capacitores tem o seu valor especificado em         Farads         que é a unidade básica, mas por conveniência e facilidade na         representação numérica é mais comum se utilizar de submúltiplos dessa         unidade básica.   Em eletrônica os submúltiplos mais         usados são:                     A conversão entre um         submúltiplo e outro é muito simples.    Imaginemos um capacitor de         100000pF. concorda que é um numero muito grande para gravar no corpo de         um capacitor? A solução é puxar a "virgula" três casas para a esquerda e         subir um submúltiplo (Obs.: dividir um valor por 1000 tem o efeito de         puxar a virgula em 3 casas a esquerda). Assim sendo este mesmo capacitor         pode ser grafado como 100nF. Mas em alguns caso, com este valor pode         acontecer uma simplificação maior ainda. Então basta deslocar a         "virgula" mais 3 casas a esquerda e subir mais uma unidade. Assim sendo         o mesmo capacitor de 100000pf também pode ser representado como 0,1µF   De uma forma bem sucinta a tabela         abaixo exemplifica melhor:                    Bom, vamos falar dos capacitores em si, vamos começar pelos tipos mais comuns e conhecidos. Sempre irei fazer um         recorte da foto acima, e ao lado o texto correspondente. Começando...                                    Capacitor Cerâmico.            Certamente o tipo mais comum e conhecido deles. O capacitor cerâmico de         disco ou mais simplesmente  chamado de capacitor cerâmico, consiste basicamente em         um disco de cerâmica, com uma fina camada metálica em cada uma de suas         faces, geralmente esta camada metálica é uma deposição de prata.    A maior confusão neste tipo de capacitor fica por conta da         leitura de seu valor quando abaixo de 1nF. Existem dois "padrões" que         causam muita confusão e certamente é o motivo de muitos circuitos de RF         acabarem não funcionando na mão dos menos experientes.    O sistema que         tenho visto com mais freqüência é o apresentado na figura abaixo, onde         os dois primeiros números são os dígitos do valor e o terceiro é o fator         de multiplicação.    O digito de multiplicação,         quer dizer a quantidade de zeros que você deverá colocar a direita dos         dois primeiros números. Lembre-se que a menor unidade de medida dos         capacitores é o pF (pico farads) então todos os capacitores partem da         premissa do valor marcado em pF.    Assim sendo, o         exemplo da figura abaixo, marcado como 103, você deverá ler como:            10 + 000 =  10000pF ou simplificando e cortando três zeros, 10nF                     A letra apos o numero significa a tolerância do capacitor, conforme a         tabela ao lado.    Os cerâmicos são encontrados         desde valores extremamente baixos como 0,5pF até por volta de 470nF. A         tensão de isolação nos capacitores modernos (que você vai encontrar a         venda no balcão) é geralmente de 25 ou 50V. Capacitores de tensão maior         atualmente vem com a tensão estampada no corpo, geralmente você vai         encontrar cerâmicos para 1Kv. Os reaproveitados de sucata, se estas         forem de velhos equipamentos valvulados, costuma ser de 100V até 500V.         Fica um pouco complicado determinar a tensão máxima nestes casos, mas o         tamanho do corpo do capacitor geralmente é uma boa pista. Cerâmicos com         isolação maior tendem a ser de maior diâmetro e mais espessos.            Porem é preciso tomar muito cuidado com a marcação de capacitores abaixo         de 100pF, pois ai os dois sistema podem se misturar e se você não         conhecer bem o assunto ou não tiver um capacimetro, certamente pode se         dar mal.    Um capacitor de 120pF, como do         exemplo acima (o capacitor do meio) pode vir marcado como 121K que quer         dizer 12 + um 0 = 120 ou também pode vir simplesmente marcado 120K. Note que não         será 12 + nenhum zero e sim 120pF a 10% de tolerância. Pode parecer meio         estranho mas é assim mesmo. Olhe o exemplo abaixo, de capacitores reais.         Todos são de 180pF mas cada um marca de um jeito.                  180J N750 - 181J NP0 - 180M Y5T - 181K   Até parece         sopa de letrinhas né? Bom, continuando... Nos capacitores atuais, quando         você encontrar uma "pinta preta" no topo do capacitor isso quer dizer         que ele é NP0 (NP Zero e não NP Ó - Coeficiente de temperatura nulo ou         compensado), isso quer dizer sobre o seu coeficiente de temperatura. O         coeficiente de temperatura também pode vir codificado no sistema EIA         conforme a tabela abaixo (como o caso dos capacitores da foto acima).         Classe 2:                          Classe 1:                     O capacitorzinho quadrado de 12pF que esta na foto acima,         é um capacitor tipo Plate.         Abaixo temos uma foto de vários capacitores plate:             Plate é um tipo de capacitor cerâmico cujas         principais vantagens e características são: Tamanho ultra reduzido,         grande estabilidade no valor da capacitância, baixo custo e uma estreita         faixa de tolerância (+/-2% nos capacitores NP0, ou TC, Temperatura        Compensada). É um capacitor         bastante usado em circuitos de VHF e UHF pelo seu tamanho reduzido e         estabilidade. Na tabela abaixo temos os principais tipos de capacitor         plate. Neste link você pode baixar o datasheet original de 1974 dos         capacitores         plate fabricados pela Ibrape, gentilmente cedido pelo Roland,         PY4ZBZ.    A cor do corpo do capacitor e a         faixa colorida que esta no topo, determina qual o tipo de capacitor e         suas características, conforme a tabela                     Embora a tabela acima fale a partir de 1,8pF, você encontrará         capacitores Plate de 0,56pF até 22nF. Os valores entre 0,56pF e 820pF         são marcados com o valor e a letra "p" minúscula. Valores de 1nF a 22nF         vem marcados com o valor e a letra "n" minúscula. Mas também podem vir         marcados com a letra "n" minúscula, na foto acima temos alguns         exemplares com esta marcação.    Infelizmente         este tipo de capacitor me parece que já não é mais fabricado, sendo         possível encontrá-lo em estoques antigos ou em sucatas. Se os encontrar,         guarde-os com muito carinho!            Por fim         falta falar dos "esquisitos" que estão a na foto ai a direita. Trata-se de um capacitor cerâmico         "Pin-Up" de fabricação da Ibrape (antiga divisão de componente da         philips), que eram muito utilizados em equipamentos philips. É um         capacitor cerâmico tubular, que era muito utilizado para desacoplamento.    Você         pode pegar o datasheet (colorido!) de 1971 destes         capacitores da         ibrape aqui, gentilmente cedido pelo Roland, PY4ZBZ. Obviamente         este tipo de capacitor não é mais fabricado, mas ainda é possível         encontrá-lo em sucatas.    No datasheet há         referencias a algumas abreviações, as quais "traduzo" abaixo: -         TC = Temperatura Compensada    - GP = Uso Geral (General Purpouse)    - GMV = Valor mínimo garantido (Granted Minimum Value)    A leitura de seu         valor segue o código de cores e o mesmo sistema utilizado nos         resistores. Tem a tabela de cores no datasheet acima ou mais pra baixo         na sessão dedicada aos capacitores de poliéster, apenas ignore no caso         desta tabela as listras 4 e 5, pois os capacitores Pin-Up tem apenas 3         ou 4 listras e o significado da 4 listra é diferente, devendo ser         consultado no datasheet mencionado acima.            Também não é mais fabricado, e deve ser impossível encontrar mesmo em         estoques antigos. O mais provável é encontrar em sucatas de TV valvulada         philips ou outras sucatas de valvulados.                           Capacitor Eletrolíticos.            Este também é certamente o segundo tipo mais conhecido, juntamente com         os cerâmicos. Os capacitores eletrolíticos não tem muito segredo quanto         a sua leitura, pois é bem padronizado e o código não tem variações, como         no caso dos cerâmicos.    Tanto o valor, como         tensão e faixa temperatura de trabalho já estão estampadas no corpo do         próprio capacitor.    O valor vem anotado em         micro-farads (µF) a tensão em volts         (V) e a temperatura em graus Celsius (ºC). Quando polarizados, o         terminal maior é o positivo e existe uma marcação no corpo do capacitor.         Só preste bastante atenção que tem fabricantes que costumam marcar o         negativo e outros o positivo. Assim sendo preste muita atenção.            Apenas a temperatura merece uma explicação um pouco mais detalhada. Os         capacitores de 85ºC são utilizados na maioria dos circuitos         "convencionais" que trabalham com DC e sinais de áudio.            Os de 105ºC são utilizados em circuitos de fonte chaveada e onde é         necessário uma temperatura de trabalho maior.             Você pode colocar sem problemas um         capacitor de 105ºC no lugar de um de 85ºC mas nunca o contrário. Um         problema que afeta muito os capacitores eletrolíticos é a variação de         sua ESR (resistência interna). Alguma coisa já foi explicada         neste texto. Capacitores que tem usa ESR         elevada causam mal funcionamento em fontes chaveadas, e é bastante         comuns encontrá-los com vazamento do eletrólito ou estufados.            A tensão de trabalho merece uma atenção. Você sempre pode usar um         capacitor de tensão de trabalho maior do que o indicado, mas obviamente         nunca o contrario. Os únicos dois problemas nessa substituição fica por         conta do tamanho (já que capacitores de tensão de isolação maior         costumam ser maiores) e o preço.            Eletrolíticos são encontrados a partir de 0,1µF         a até capacitores gigantes de 500.000µF         ou até maiores mas mais raros. Alem disso existem dois tipos de         eletrolíticos: Polarizados e Bipolares (despolarizados). Os modelos         bipolares são utilizados com muita freqüência em divisores para caixas         de som.    A marcação do terminal positivo e         negativo requer um pouco de atenção, pois alguns fabricantes marcam no         corpo do capacitor o pólo negativo (mais comum) e alguns o pólo         positivo. Mas nos capacitores Radiais, existe uma regra prática, o         terminal mais comprido sempre é o positivo.            Por ultimo eles também podem ser classificados como Axiais e Radiais. Na         foto acima o capacitor laranja é Axial e os outros dois Raiais.                   Capacitor de Filme de Poliéster e Poliéster Metalizado.             Os capacitores de poliéster, obviamente são feitos de uma fina lamina de         poliéster e aplicado uma fina lamina de alumínio em uma de suas face. Um         sanduíche é feito empilhando varias camadas de poliéster a alumínio, de         modo a construir o capacitor. Dessa forma o capacitor fica bastante         compacto. Um exemplo desse tipo é o capacitor prateado que esta ao lado         do capacitor azul.            O capacitor de poliéster metalizado tem uma peculiaridade bastante         curiosa, que é sua "auto regeneração" no caso de centelhamento entre as         camadas, por pulsos de tensão acima do especificado. No caso de haver         uma centelha o material metálico depositado sobre a folha de poliéster         evapora (por ser uma camada muito fina), removendo a possibilidade de         curto-circuito.    Alternativamente pode ser         utilizada uma folha de poliéster sem metalização e enrolado juntamente         com uma folha de metal, um "tubo" ou rolo. Dessa forma se consegue         uma tensão de isolação muito maior, porem o capacitor fica grande. É o         exemplo do capacitor marrom e do grande capacitor amarelo.            A espessura da folha e a quantidade enrolada determina sua capacitância.            Os capacitores de poliéster podem utilizar dois métodos para marcar seu         valor e tensão de isolação. O meio mais comum e atual consiste em         imprimir diretamente no corpo do capacitor o valor e a tensão de         isolação.    Modelos mais antigos, geralmente         fabricados pela Ibrape usam o sistema de código de cores. Estes eram         conhecidos como "zebrinha" devido a suas listras coloridas. Este sistema         usa 5 faixas coloridas que indicam o valor, tolerância em % e a tensão         de máxima de trabalho.         Veja         aqui o datasheet original colorido desses capacitores, editado         em 1971, gentilmente cedido pelo Roland, PY4ZBZ.             A leitura é feita de cima para baixo e         segue o mesmo sistema utilizado nos resistores, onde as duas primeiras         listras indicam os dois primeiros dígitos do valor, a terceira indica o         numero de zeros, a quarta a tolerância e por fim a quinta listra indica         a tensão de isolação.                  Tabela para capacitores Ibrape "zebrinha"            Os capacitores de poliéster estão disponíveis com valores         desde 1nF ate 4,7µF . Outra observação importante é que o capacitor de         poliéster não tem polaridade.                                     Capacitor de Poliestireno ou "Styroflex"                    Este capacitor usa como dielétrico o material Poliestireno. As placas         metálicas geralmente são feitas de alumínio ou em alguns casos de cobre,         que é depositado sobre a folha de poliestireno, tal como nos capacitores         de poliéster metalizado formando uma finíssima camada.             São utilizados principalmente em circuitos         onde são exigidas baixas perdas. Além disso, possuem coeficiente de         temperatura negativo e constante, sendo adequados para circuitos         ressonantes utilizando bobinas com núcleo de ferro. Nesses circuitos,         devido aos núcleos de ferrite terem coeficiente de temperatura positivo,         consegue-se uma grande estabilidade da freqüência de ressonância com a         temperatura.             São empregados também no acoplamento entre estágios de alta         freqüência e filtros RC, capacitor de amostragem para conversores ADC e         circuitos osciladores.    Proporciona ótima         estabilidade em VFO para HF.    É necessário         tomar alguns cuidados ao utilizar e manusear estes capacitores, pois os         terminais geralmente são frágeis e partem com muita facilidade, rente ao         corpo do capacitor. E também são sensíveis ao calor, por não terem         nenhuma proteção mais resistem ao lado de fora de seu corpo, tome         cuidado para não tocar o ferro de solda em seu corpo ou colocá-lo perto         de fontes intensas de calor, como resistores de fio.    O valor é         expresso em pF (pico-farads), no exemplo ai ao lado o capacitor maior         esta marcado 10000K, ou seja é um capacitor de 10000pF ou 10nF, A letra         K indica que ele tem tolerância de ±10%. Outra         letras podem ser usadas, a tabela abaixo tem a equivalência de cada         letra.                     Observe também que alguns dos capacitores da foto acima, apresentam um         anel vermelho ou preto em um dos lados do capacitor. Isso não indica que         ele é polarizado mas sim o lado preferencial para colocar do lado GND         (preto ou sem cor) ou ao +Vcc ou ainda lado com potencial maior. São         capacitores de difícil obtenção hoje em dia, mas bastante comuns em         sucatas de equipamentos da década de 70 e 80, principalmente de TV a         válvula.                   Capacitor de Mica.            Este é o que eu considero o "must" dos capacitores.             Como o próprio nome já diz, o material         dielétrico é a mica, e as placas do capacitor geralmente são feita por         deposição de prata sobre uma folha de mica. Suas características notáveis são a         perda muito baixa e alta estabilidade com a temperatura e resistência ao         tempo.               É muito utilizado em circuitos de potencia de RF, osciladores,         circuitos ressonantes (como bobinas de FI antigas)               Os modelos antigos de capacitor de mica são iguais ou muito         similares ao capacitor retangular da foto, com três pintas coloridas.               Estas pintas coloridas é que indicam o valor do capacitor. Existem         também modelos que são marcados com seis pintas, as quais alem do valor         indicam a tensão de trabalho, tolerância e outros dados que dependem do         fabricante. O sentido de leitura é indicado pela seta.            Mas o dado que geralmente importa são os das pintas marcadas com A, B e         C, pois estas indicam o valor do capacitor.               Os capacitores de mica atuais se apresentam de dois tipos, os com         terminais, como o capacitor marrom que esta na parte inferior da foto ou         para soldagem diretamente sobre a placa, como o capacitor metálico da         foto. Este capacitor metálico é chamado também de capacitor de mica         blindado, e é muito utilizado em P.A. de RF para VHF e UHF.             Por não possuir terminais e ser soldado         diretamente sobre as trilhas da placa, isso minimiza as indutâncias         parasitas que terminais introduziriam no circuito. E isso também ajuda         bastante na dissipação de calor quando trabalhando com potencias         elevadas.               Por fim falta falar do ultimo tipo de capacitor de mica, o         grandalhão marrom da foto. Este é conhecido como "capacitor castanha" e         é empregado em circuitos de RF de alta potencia e/ou alta tensão. É um         capacitor dimensionado para agüentar altas correntes de RF o que não é         possível com os capacitores comum. Geralmente os capacitores castanha         são feitos sob encomenda e inclusive alguns deles são feitos e testados         especificamente em uma freqüência determinada.               No Brasil capacitores de mica são fabricados pela                 ICL capacitores, na cidade de Pouso Alegre - MG.                            Capacitor Variável,         Ajustável e Trimmer                    Capacitores variáveis são geralmente utilizados em circuitos         sintonizados, como a sintonia de um radio por exemplo. Os modelos         antigos ou de alta potencia ou tensões elevadas usam dielétrico de ar,         placas de alumínio ou latão grossas e carcaça de ferro, alumínio ou         latão. Os modelos atuais e compactos utilizados principalmente em         radinhos de pilha, usar carcaça plástica e isolação de teflon ou         plástico entre as placas. Obviamente não são adequados a trabalhar com         altas potências ou tensões elevadas.    Já o         trimmer é utilizado onde se necessita apenas ajuste internos e que         depois de ajustados não necessitem de alterações. São bastante compactos         e podem usar isolação de plástico, ar, mica ou cerâmica. Na foto ao         lado, o modelo miniatura e o branco com um "botão" redondo usam isolação         de cerâmica.    O modelo retangular, o clássico         "trimmer cerâmico" de 3 - 30pF e o padder, usam isolação de mica. São bons para         circuitos que trabalhe com tensão elevada. O padder é um tipo de         capacitor ajustável, seu valor geralmente é bem mais alto que o dos         trimmers. Trimmers geralmente atingem 150pF enquanto o padder pode chegar         a 500pF. O padder é bastante usado em rádios valvulados para correção de         freqüência do oscilador local e/ou do rastreio da bobina de antena.    O modelo         redondo         esquisito que esta bem embaixo na foto é um trimmer concêntrico Philips.         O grandalhão a esquerda é o clássico variável de sintonia, a ar.            Os capacitores variáveis costuma usar recortes diferenciados em suas         placas, que acabam por determinar o seu modo de trabalho, ou seja se         serão de variação linear de freqüência, comprimento de onda ou         capacitância.                              A tensão de isolação dos capacitores variáveis a ar é dada         pela distancia de suas placas, assim sendo capacitores pra trabalho com         altas tensões, como em taque PI de amplificadores lineares, necessita de         um espaçamento compatível nas placas para não centelhar. O centelhamento         é um efeito indesejado e pode estragar o capacitor, provocando furos nas         placas dependendo do caso.                  Exemplo de variáveis para alta tensão/potencia.            Voltando aos trimmers...             Os trimmers coloridos miniatura muRata TZ03 (o modelo verde da foto acima)         tem um código de cor que indica sua capacitância máxima e mínima e         outros parâmetros conforme a tabela abaixo:                     Já os trimmers DAU (o modelo amarelo da foto acima)         utilizam outra codificação de cores, conforme a tabela abaixo, alem de         terem dois tipos distintos, os de PTFE (teflon) e de polipropileno. Como         diferenciar um do outro? Simples, os que tiverem as folhas isolantes (as         que estão entre as placas) brancas leitosas, são de PTFE (Telflon) e os         que as folhas forem transparentes são de polipropileno.                              Outros fabricantes podem utilizar outras codificações de cores, assim         sendo no caso usar trimmers reaproveitados de sucata ou quando comprados         sem indicação do fabricante ou modelo, a melhor maneira de identificar a         capacitância máxima e mínima é medindo com um capacimetro ou         LCMeter.                   Capacitor Multicamada.            Com a crescente miniaturização do circuitos, obviamente os componentes         também quem que acompanhar, pois uma coisa leva a outra. No caso dos         capacitores cerâmicos, para se conseguir valores elevados com área         diminuta, você pode diminuir a espessura da lamina         dielétrica.                     Só que diminuir a espessura da lamina acarreta uma menor         tensão de isolação. Isso não é interessante em muitos casos. E aumentar         a espessura da lâmina e manter o valor da capacitância, implica em         aumento da área.                            Então qual a solução a seguir? Fazer um sanduíche de várias camadas,         assim você aumenta a área sem ocupar um espaço muito grande.                   Esta é a solução seguida pelo capacitores cerâmicos multicamadas.            As principais características dos capacitores cerâmicos         multicamadas são:            - Tamanho reduzido      - Baixas perdas      - Capacitância estável      - Boa isolação                  Construção de um capacitor cerâmico smd multicamada.                   Essa técnica é empregada nos capacitores cerâmicos SMD e nos capacitores         iguais ao da foto ao lado. Você vai encontrar este capacitores em muitas         placas de PC, no desacoplamento dos CI's. Não se assuste como uma         coisinha tão diminuta pode ter a mesma capacitância de um "trombolho" de         um cerâmico de disco.                                    Capacitor de Tântalo.               Os capacitores de Tântalo utilizam o Óxido de Tântalo como         dielétrico. São utilizados geralmente em substituição ao eletrolítico,         onde é necessário miniaturização do circuito.               Tem uma baixa corrente de fuga e baixas perdas e tem uma vida muito         maior do que os eletrolíticos convencionais. É uma tendência atual         substituir os eletrolíticos em muitas aplicações por capacitores de         tântalo.               O valor é anotado diretamente em seu corpo em µF         ou usando o sistema similar aos cerâmicos, com o terceiro digito         indicando a quantidade de zeros do multiplicador e a tensão em volts.            Os valores geralmente estão disponíveis desde cerca de 0,22µF         até 100µF.            Os modelos SMD tem o corpo retangular, via geralmente o         corpo tem a cor amarela ou preta. Já os modelos com terminais (pin         through hole) tem o formato de gota. A cor do corpo varia bastante de         fabricante pra fabricante, podendo ser amarelo, azul, vermelho, laranja,         verde, entre outras cores.            Como são componentes polarizados, observe muito bem a         indicação na hora de montar, pois um capacitor de tântalo explodindo é         bem pior no quesito "voar pedaços" do que os eletrolíticos, pois         explodem quase que instantaneamente. Alguns fabricantes utilizam a         conhecida técnica de deixar o terminal positivo com um comprimento maior         para facilitar a identificação.

[TecTonny®]

Uma boa leitura, valeu!!!!!!!!