Tipos de capacitores

Os capacitores podem ser de diversos tipos, cada tipo varia de acordo com seu dielétrico e outros fatores irão impactar no seu tamanho, formato, capacitância e tensão de trabalho.  

Neste artigo discutiremos os tipos mais comuns de capacitores disponíveis no mercado.

Como São Construídos os Capacitores

Os capacitores estão disponíveis em diversos tamanhos e formatos. Uma coisa em comum para todos é que, para um mesmo tipo de construção e dielétrico, quanto maior a capacitância exigida, maior o tamanho do capacitor. Esse aumento é devido ao efeito da área e da espessura do dielétrico sobre o nível de capacitância. 

Há algumas maneiras de aumentar a área sem necessariamente aumentar demais o tamanho capacitor. Uma dessas técnicas é dispor as placas e o dielétrico, em faixas longas e estreitas, e formar um rolo com ambos.

O dielétrico deve ser do tipo que pode ser enrolado sem quebrar e por ter características de um isolante, garante que as faixas nunca se toquem. A forma em que os materiais estão enrolados define se o capacitor terá um formato cilíndrico ou retangular.

Outro método comumente usado é empilhar as placas no dielétrico, então a área é um múltiplo do número de camadas dielétricas. Tal construção é mais utilizada para capacitores menores.

O terceiro método mais comum é usar o próprio dielétrico para estabelecer o formato do corpo. Então, simplesmente é inserida uma haste para funcionar como placa positiva e a superfície do revestida do cilindro forma a placa negativa. 

Figura 1 – Formas de aumentar a área de um capacitor: (a) por enrolamento; (b) por empilhamento; (c) por inserção.
Fonte: ALEXANDER, SADIKU (2013).

Com relação ao dielétrico, há uma ampla gama de possibilidades. Logo, há alguns fatores que têm uma grande influência sobre qual dielétrico usar:

  • O nível de capacitância desejado;
  • O tamanho do capacitor;
  • As possibilidades para enrolar, empilhar, entre outras;
  • Sensibilidade à temperatura;
  • Tensão de trabalho.

De maneira geral, os capacitores fixos mais comuns no mercado são os eletrolíticos, filme, poliéster, lâmina, cerâmica, mica e imersão.

Capacitores Eletrolíticos

Os capacitores eletrolíticos são, geralmente, fáceis de identificar por causa do seu formato e por contarem com informações impressas no invólucro. Como, por exemplo, sua polaridade, ou seja, ele possui um terminal maior que é o positivo. Assim, caso seja polarizado da maneira incorreta, o capacitor entra em curto-circuito.

Esse tipo oferece os valores de capacitância mais altos disponíveis, em contrapartida, seus níveis de tensão de trabalho são limitados. Então, os valores típicos de capacitância variam de 1µF a 15000 µF, enquanto que as tensões de trabalho variam de 5 V a 450 V. 

Figura 2 – Capacitores Eletrolíticos

A construção básica usa o processo de enrolamento, onde um rolo de folha de alumínio é revestido com óxido de alumínio (o alumínio será a placa positiva, enquanto o óxido será o dielétrico). Por causa do tamanho do rolo da lâmina de alumínio, o tamanho do capacitor eletrolítico é maior que a maioria.

Capacitores de Filme, Poliéster, Lâmina, Polipropeno ou Teflon®

Estes capacitores são feitos pelo processo de enrolamento ou empilhamento e o formato final pode ser arredondado ou retangular, podendo ter terminais radiais ou axiais. A faixa típica para tais capacitores é de 100 pF a 10 µF, podendo atingir até 100 µF. O nome do capacitor é o que define o tipo de dielétrico usado. Nesse caso, as tensões de trabalho podem ir até 2000 V.

Figura 3 – Capacitores de Poliéster

Capacitores Cerâmicos 

Também conhecidos como capacitores de disco, esses capacitores permitem utilizar os excelentes valores ϵr e as altas tensões de trabalho associadas aos materiais cerâmicos. Tais capacitores normalmente variam entre 10 pF a 0,047 µF e possuem altas tensões de trabalho que podem chegar a 10 kV.

Figura 4 – Capacitores Cerâmicos

Este é o tipo de capacitor mais utilizado em circuitos de alta frequência e de corrente contínua.

Capacitores de Mica

    Estes capacitores utilizam um dielétrico de mica que pode ser de chip único ou empilhado. Os capacitores de mica são utilizados em circuitos de precisão e circuitos de alta frequência e tipicamente variam em valor na ordem de algumas centenas de pF, com tensões de trabalho de até 20 kV.

Figura 5 – Capacitores de Mica

Capacitores Imersos

Estes são produzidos ao se imergir o dielétrico (podendo ser de tântalo ou mica) em um condutor derretido para que seja formada uma fina camada condutiva sobre o dielétrico. Por causa disso, os capacitores de tântalo imersos precisam da informação impressa de sua polaridade, lembrando que o terminal positivo é o maior

Eles normalmente variam em valores de 0,1µF a 680µF, sua tensão varia entre 6 e 50V.

Figura 6 – Capacitores Imersos

Referências

ALEXANDER, Charles K.. Fundamentos de circuitos elétricos. Porto Alegre: Amgh, 2013.

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