Diferenças entre capacitores

[Felipe Pessoa 31]

Cerâmica: a constante dielétrica é alta, permitindo valores relativamente altos em pequenos volumes. Características boas para altas freqüências. Os elementos podem ter forma de disco ou outras e podem ser apenas um conjunto ou vários empilhados. Em geral disponível em valores de 1 pF a 2,2 µF e tensões até 6 kV.

Eletrolítico: um filme de alumínio recebe um revestimento de óxido e essa camada de óxido fica em contato com um eletrólito viscoso, mantido por um filme poroso. Um outro filme de alumínio, sem revestimento de óxido, completa o conjunto (os primeiros eletrolíticos construídos tinham eletrólito líquido).

No capacitor eletrolítico, o filme que recebe o óxido é um eletrodo, a camada de óxido é o dielétrico e o eletrólito é o outro eletrodo. O filme seguinte serve apenas para contato elétrico.

Desde que o óxido tem elevada rigidez dielétrica e pode ser depositado em camadas bastante finas, altos valores de capacitância podem ser obtidos em reduzidas dimensões. Há polaridade: o filme revestido de óxido deve ser sempre positivo e o eletrólito, negativo. A inversão ou aplicação de tensão acima da máxima especificada danifica o dispositivo, podendo até explodir (regra geral, a tensão especificada do capacitor deve ser o dobro da de operação).

Usados principalmente em filtros e outros circuitos como temporizadores. São baratos, encontrados em uma variedade de valores, mas a resistência de isolação é relativamente baixa, a tolerância é ruim e outras características tornam inviável o emprego em freqüências mais altas.

Eletrolítico de tântalo: usa o tântalo no lugar do alumínio. Capacitores desse tipo apresentam propriedades superiores aos de alumínio, permitindo o uso em freqüências mais altas. Entretanto são mais caros e os valores disponíveis de capacitância são mais baixos.

Filme de papel: é um dos tipos mais antigos. Pode ser metalizado ou ter filmes separados. O papel é impregnado com cera, resina epóxi, óleo ou outra substância para melhorar as propriedades dielétricas. Usado para tensões altas e correntes alternadas de baixas freqüências.

Filme de poliéster: tolerância não muito boa (faixa de 5 a 10%). Mas é barato, tem boa estabilidade com a temperatura, disponível em larga faixa de valores e, por tudo isso, bastante usado. É um dielétrico robusto, podendo suportar temperaturas de -55 a +85ºC. Aplicações típicas são acoplamento, desacoplamento, by-pass. Se usado em fontes chaveadas, a corrente deve ser limitada para reduzir o auto-aquecimento. Adequado também para aplicações de armazenagem e descarga de energia, devido à robustez e elevada rigidez dielétrica do poliéster.

Filme de poliéster metalizado: as características são semelhantes às do anterior, mas as correntes de pico que pode suportar são mais baixas devido às menores espessuras dos eletrodos. Desde que o conjunto é mais fino, dimensões são menores para os mesmos valores.

Filme de poliestireno: pode usar filme de alumínio como eletrodos. Em geral, construído em forma de bobina e, portanto, não adequado para altas freqüências devido a ESL descrita no tópico anterior. Usado em circuitos de filtros e temporizadores, com freqüências na faixa de 200 kHz ou menores.

Filme de polipropileno: boa tolerância, na faixa de 1%. Usado com freqüências na faixa de 100 kHz.

Mica: construídos em forma de placas empilhadas, podendo ter elementos separados ou prata pode ser depositada sobre as lâminas de mica. Usados em circuitos ressonantes, filtros e outras aplicações de radiofreqüência. São estáveis, têm baixo coeficiente de temperatura e boa durabilidade. Mas o preço é alto. Em geral encontrados em valores de 1 pF a 0,1 µF e tensões de 100 a 2500 VDC.

Supercapacitores: usam uma técnica chamada "Dupla Camada Elétrica" (Electric Double Layer) para obter elevados valores de capacitância com reduzidas dimensões. A teoria aqui não é dada, pois deverá ser objeto de um tópico futuro. Apenas um exemplo: um supercapacitor de 470000 µF (0,47 F) e 5,5 V pode ser um cilindro de 25 mm de diâmetro e 12 mm de altura. Atualmente valores de vários farads são disponíveis e podem substituir baterias em algumas aplicações.