10/02/2017
Los capacitores SMD (Surface Mount Device, o dispositivo de montaje superficial) son componentes electrónicos pasivos esenciales en la mayoría de los circuitos electrónicos modernos. A diferencia de sus contrapartes a través de orificio (THT), los capacitores SMD se sueldan directamente sobre la superficie de una placa de circuito impreso (PCB), lo que permite una mayor densidad de componentes y una miniaturización significativa en el diseño de equipos electrónicos.
¿Qué es un capacitor SMD?
Un capacitor SMD, al igual que cualquier otro capacitor, es un componente que almacena energía eléctrica en un campo eléctrico. Está formado por dos placas conductoras separadas por un material dieléctrico aislante. La capacidad de almacenamiento de energía se mide en faradios (F), aunque en la práctica se utilizan submúltiplos como microfaradios (µF) y picofaradios (pF). Los capacitores SMD se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, desde filtrado de señales hasta temporización y desacoplamiento.
Existen diversos tipos de capacitores SMD, clasificados según el material dieléctrico utilizado. Algunos de los tipos más comunes incluyen:
- Cerámicos: Ofrecen una amplia gama de capacidades y tolerancias, y son ideales para aplicaciones de alta frecuencia.
- Electrolíticos: Poseen mayor capacidad de almacenamiento que los cerámicos, pero son polarizados, lo que significa que deben conectarse con la polaridad correcta para evitar daños. Los más comunes son los de aluminio y tántalo.
- Película: Ofrecen una buena estabilidad y baja pérdida dieléctrica, ideales para aplicaciones de alta frecuencia y precisión.
La función principal de un capacitor SMD es almacenar energía eléctrica y liberarla según sea necesario. Esta capacidad de almacenamiento y liberación de energía permite que los capacitores SMD desempeñen diversas funciones en los circuitos electrónicos.
Funcionamiento interno de un capacitor SMD
La estructura interna de un capacitor SMD, aunque miniaturizada, sigue el mismo principio básico que cualquier otro capacitor: dos placas conductoras separadas por un dieléctrico. La diferencia radica en la tecnología de fabricación y el tamaño reducido. El material dieléctrico es crucial porque determina las características del capacitor, como su capacidad, tensión de trabajo y estabilidad.
El proceso de carga de un capacitor SMD implica el movimiento de electrones de una placa a la otra cuando se aplica una tensión. La cantidad de carga que puede almacenar un capacitor es directamente proporcional a la tensión aplicada y a su capacidad. Cuando se retira la tensión, el capacitor descarga la energía almacenada.
La gráfica de carga y descarga de un capacitor SMD sigue una curva exponencial. El tiempo que tarda en cargarse o descargarse completamente depende de la capacidad del capacitor y la resistencia del circuito.
Valores disponibles de capacitores SMD
Los capacitores SMD están disponibles en una amplia variedad de valores de capacidad, desde picofaradios hasta microfaradios. Algunos valores comunes incluyen:
- 10 µF
- 47 µF
- 100 µF
- y muchos otros valores entre estos y en rangos más altos y bajos.
La selección del valor adecuado depende de la aplicación específica del circuito. La capacidad incorrecta puede afectar el rendimiento del circuito, causando mal funcionamiento o incluso daños.
Lectura de capacitores SMD
La identificación de los valores de los capacitores SMD puede ser compleja, ya que a menudo se codifican mediante un sistema de marcado que puede variar según el fabricante. Algunos utilizan códigos numéricos o alfanuméricos para indicar la capacidad y la tolerancia. Es importante consultar la hoja de datos del fabricante para una correcta interpretación.
Algunos capacitores SMD incluyen marcas que indican la polaridad, especialmente en los electrolíticos. En estos casos, es crucial conectarlos correctamente para evitar daños. La identificación del positivo y el negativo es fundamental para el correcto funcionamiento del circuito.
Aplicaciones de los capacitores SMD
Los capacitores SMD son componentes esenciales en una amplia gama de aplicaciones electrónicas, incluyendo:
- Filtrado de ruido: Eliminan las fluctuaciones de voltaje indeseadas en las líneas de alimentación.
- Acoplamiento y desacoplamiento: Permiten el paso de señales de ciertas frecuencias mientras bloquean otras.
- Temporización: Controlan la velocidad de los circuitos de temporización.
- Almacenamiento de energía: En algunas aplicaciones, se utilizan para almacenar pequeñas cantidades de energía.
- Sintonización: Se utilizan en circuitos resonantes para sintonizar una frecuencia específica.
- Derivación: Desvían corriente de alta frecuencia a tierra.
Tabla comparativa de tipos de capacitores SMD
| Tipo | Capacidad | Tolerancia | Polaridad | Aplicaciones |
|---|---|---|---|---|
| Cerámico | pF - µF | ±5% - ±20% | No | Alta frecuencia, filtrado |
| Electrolítico (Aluminio) | µF - mF | ±10% - ±20% | Sí | Almacenamiento de energía, filtrado |
| Electrolítico (Tátalon) | pF - µF | ±5% - ±20% | Sí | Filtrado, desacoplamiento |
| Película | pF - µF | ±1% - ±10% | No (generalmente) | Alta frecuencia, precisión |
Consultas habituales sobre capacitores SMD
- ¿Cómo identificar un capacitor SMD? La identificación puede ser compleja y requiere consultar la hoja de datos del fabricante o utilizar un medidor de capacitancia.
- ¿Cuál es la diferencia entre un capacitor cerámico y un capacitor electrolítico SMD? La principal diferencia es la capacidad de almacenamiento (los electrolíticos tienen mayor capacidad) y la polaridad (los electrolíticos son polarizados).
- ¿Cómo elegir el capacitor SMD correcto para una aplicación específica? La elección depende de la capacidad requerida, la tensión de trabajo, la tolerancia, la temperatura de funcionamiento y otras especificaciones del circuito.
- ¿Qué ocurre si se conecta un capacitor electrolítico SMD con polaridad invertida? Se puede dañar el capacitor y en algunos casos, incluso el circuito.
Conclusión
Los capacitores SMD son componentes esenciales en la electrónica moderna, ofreciendo miniaturización, eficiencia y una gran variedad de opciones para diferentes aplicaciones. Comprender su funcionamiento , sus características y sus diferentes tipos es fundamental para el diseño y la reparación de circuitos electrónicos.