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Condensadores de mica plateada

Condensadores de mica plateada

El condensador de mica plateada proporciona niveles muy altos de rendimiento con valores de tolerancia cercanos con niveles bajos de cambio de valor con la temperatura.

En vista de su rendimiento, fue el condensador elegido para muchos circuitos de RF, como osciladores y filtros, donde se necesitaban una tolerancia estrecha y una deriva baja.

Hoy en día, otros tipos como los condensadores cerámicos pueden proporcionar un nivel similar de rendimiento en un espacio o volumen más pequeño y también a un costo mucho menor. Como resultado, el condensador de mica plateada no se usa ampliamente en estos días, aunque estos condensadores todavía están disponibles y se usan en una serie de aplicaciones donde el rendimiento necesario los requiere. También se encontrarán al reparar radios antiguas y otros equipos.

Estos condensadores han estado disponibles tradicionalmente como dispositivos con plomo, pero algunos condensadores de montaje en superficie de mica plateada también están disponibles como productos especializados.

¿Qué es un condensador de mica plateada?

Los condensadores de mica de plata se desarrollaron a partir de los primeros condensadores de mica que se utilizaron a principios de los años 20 y 30. Estos primeros condensadores de mica fueron fabricados por la empresa Dubilier y algunos de sus condensadores Micadon todavía se pueden ver en aparatos de radio antiguos.

Estos condensadores estaban hechos de láminas de mica y láminas de cobre intercaladas y sujetas; las abrazaderas a menudo se podían ver en la construcción del condensador.

Estos primeros condensadores de mica tenían bajos niveles de tolerancia y estabilidad como resultado del servicio imperfecto del dieléctrico de mica, que era un material natural. Las referencias a condensadores de mica de la década de 1920 siempre se refieren a este tipo.

Los viejos condensadores de mica se desarrollaron aún más y su rendimiento se mejoró significativamente para dar los condensadores de mica plateada utilizados más recientemente e incluso disponibles en la actualidad.

Los condensadores de mica plateada, como su nombre lo indica, utilizan un dieléctrico de mica que luego se platea para proporcionar las placas o electrodos del condensador.

La mica es un mineral de silicato natural brillante que tiene una estructura en capas o monoclínica y esto significa que se puede dividir fácilmente en placas delgadas.

El material tiene una constante dieléctrica relativamente alta en comparación con muchos otros minerales estratificados de origen natural. Por lo general, está entre 5 y 7. La mica también es muy estable mecánica y químicamente, lo que la convierte en una buena base para los condensadores electrónicos. La estabilidad química significa que el rendimiento a largo plazo del condensador de mica de plata es particularmente bueno.

La mica no reacciona con aceite, agua, muchos ácidos, álcalis y solventes. Como resultado, el envejecimiento no ocurre en un grado importante y las variaciones de vapor de agua en la atmósfera no causan variaciones indebidas en el rendimiento general del condensador.

La mica natural debe seleccionarse cuidadosamente porque algunas muestras contienen impurezas que pueden degradar el rendimiento del condensador de mica de plata. Además, las láminas de mica utilizadas en la fabricación de condensadores son relativamente delgadas y oscilan entre aproximadamente 0,025 y 0,1 mm.

Existe un alto grado de variación en la materia prima, ya que se produce de forma natural. Esto da como resultado mayores costos de fabricación debido a las variaciones de inspección, clasificación y fabricación necesarias.

Existen diferentes tipos de mica: la mica moscovita (excelentes propiedades eléctricas) y flogopita (resistencia a altas temperaturas) son las más comunes. La mica se encuentra en un número limitado de lugares en todo el mundo, incluidos India, África Central y América del Sur.

Aunque es más costoso que otros dieléctricos, la mica es una forma ideal de dieléctrico para capacitores de muy alto rendimiento. A continuación se ofrece un resumen de las propiedades de la mica:

Parámetros dieléctricos de mica
ParámetroValor
Constante dieléctrica6
Resistencia dieléctrica10000 voltios por mil

Propiedades del condensador de mica de plata

La razón del uso continuado de los condensadores de mica plateada es el hecho de que pueden ofrecer niveles muy altos de rendimiento, mejores en muchas áreas que cualquier otro tipo de condensador. Sin embargo, en muchas aplicaciones, otras tecnologías más modernas proporcionan niveles de rendimiento que satisfacen las necesidades de ese requisito en particular.

Las propiedades particulares del condensador de mica de plata se resumen a continuación:

  • Alta precisión: Los condensadores de mica de plata se pueden obtener con valores de tolerancia de +/- 1%. Esto es mucho mejor que prácticamente cualquier otra forma de condensador disponible en la actualidad.
  • Coeficiente de temperatura: El coeficiente de temperatura de los condensadores de mica de plata es mucho mejor que el de la mayoría de los otros tipos de condensadores. El coeficiente de temperatura es positivo y normalmente está en la región de 35 a 75 ppm / C, siendo +50 ppm / C un valor promedio. Esta propiedad es útil para garantizar que los osciladores (y filtros) no se desvíen indebidamente con la temperatura.
  • Rango de valores: Los valores de los condensadores de mica de plata normalmente están en el rango de unos pocos picofaradios hasta dos o posiblemente tres mil picofaradios.
  • Baja variación de capacitancia con voltaje: Los condensadores de mica plateada exhiben muy poca dependencia del voltaje.
  • Q alto: Los condensadores de mica plateada tienen niveles muy altos de Q y, a la inversa, factores de potencia pequeños. Ambos son casi independientes de la frecuencia. Esta es una propiedad de los condensadores que es útil para hacer osciladores estables de bajo ruido y filtros selectivos.

Aunque los condensadores de mica plateada tienen una alta tolerancia y un coeficiente de baja temperatura, se sabe que aumentan de valor en ocasiones. Cuando esto ocurre, puede hacer que un oscilador salte de frecuencia o que un filtro cambie sus propiedades.

Estructura de condensador de mica plateada

Los primeros condensadores de mica de la década de 1920 se fabricaban sujetando físicamente láminas de mica con electrodos de cobre entre ellas. Estos se dejaron abiertos a la atmósfera. El rendimiento de estos primeros condensadores de mica no fue sorprendentemente muy pobre, pero esto mejoró cuando se usaron electrodos de plata en su lugar.

Los condensadores de mica de plata actuales utilizan electrodos de plata que se colocan directamente sobre la mica. Se utilizan varias capas para obtener el nivel requerido de capacitancia. Además, el área de los electrodos tiene un efecto importante sobre la capacitancia.

Una vez que se ha fabricado el condensador de mica de plata básico, se aloja en una encapsulación de cerámica que reduce la entrada de humedad y otros contaminantes.

Los capacitores de mica plateada están disponibles principalmente en versiones con plomo: una variedad limitada de capacitores de montaje en superficie de mica plateada disponibles en un número limitado de proveedores. Suelen ser un producto más especializado.

Los condensadores de mica plateada utilizados para radios de válvulas o tubos de vacío generalmente estaban encapsulados en cera. Esto tiende a derretirse con relativa facilidad, dejando pequeñas "gotas" de cera en la parte inferior de la radio.

Aplicaciones de condensadores de mica plateada

Los condensadores de mica plateada pueden proporcionar niveles muy altos de precisión, estabilidad y bajas pérdidas. Como resultado, los condensadores de mica plateada encontraron muchos usos, en particular para aplicaciones de radiofrecuencia:

  • Filtros: Los estrechos niveles de tolerancia del condensador de mica plateada permiten calcular y predecir el rendimiento exacto. Además, los bajos niveles de pérdida del condensador de mica plateada permiten realizar filtros de alta Q.
  • Osciladores de RF: Los condensadores de mica plateada pueden financiar usos dentro de osciladores de RF. En estas aplicaciones, sus bajos niveles de pérdida permiten mejorar la Q del circuito sintonizado. Esto produce una estabilidad mejorada y niveles de ruido de fase más bajos. Además, su bajo coeficiente de temperatura permite que incluso los osciladores de funcionamiento libre logren buenos niveles de estabilidad y baja deriva.
  • Acoplamiento y desacoplamiento: El costo de los capacitores de mica plateada generalmente significa que no se usan para acoplar y desacoplar, pero pueden soportar altos voltajes y esto puede haber significado que se hayan usado en estas aplicaciones ocasionalmente. Se pueden usar en transmisores y amplificadores de RF donde su capacidad de alto voltaje se utiliza ya que los capacitores de cerámica o porcelana rentables no están ampliamente disponibles.

Resumen del condensador de mica plateada

La siguiente tabla proporciona algunas de las características más destacadas de algunos de los condensadores de película metálica más utilizados que se pueden tener en cuenta al diseñar circuitos o reemplazar componentes antiguos.

Resumen de condensadores de mica plateada
ParámetroDetalles
Rango de valoresPocos pF a ~ 4700pF
Tensión de trabajo100 V a 1 kV
Coeficiente de temperatura30 - 75 ppm / ° C
Ventajas
  • Valores de tolerancia cercanos disponibles
  • Bajos niveles de coeficiente de temperatura
  • Alta Q
  • Baja pérdida
  • Cambio de capacitancia muy bajo con voltaje
Desventajas
  • Grande
  • Costoso
  • A veces propenso a saltos repentinos de valor
  • No está ampliamente disponible como condensadores de montaje en superficie

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