Proteja equipamentos antigos com fácil reforma do capacitor

Jun 09, 2023

Tendo adquirido algum equipamento eletrônico antigo, seja um computador, um rádio ou algum equipamento de teste, surge a tentação de conectá-lo assim que você o carrega para a loja. Não seja tão precipitado. Essas fontes de alimentação e circuitos analógicos geralmente possuem vários capacitores eletrolíticos de alumínio antigos de condição desconhecida, e coisas ruins podem acontecer se eles forem religados repentinamente. Após uma inspeção visual, para remover e substituir qualquer um com sinais óbvios de vazamento e corrosão, os restantes podem ainda não estar à altura de seu trabalho, com as camadas de óxido danificadas ao longo do tempo quando ociosos, eles podem apresentar capacitância e tensão nominal abaixo das especificações. ou até mesmo ser um curto-circuito. [TechTangents] apresenta para nós um guia para detectar e reformar esses capacitores suspeitos para trazê-los, com segurança, de volta ao serviço mais uma vez.

Quando fabricados, os capacitores são levados lentamente até a tensão de operação, antes do encapsulamento final, o que permite a formação de uma fina camada de óxido na placa de contato do ânodo. Este é um processo químico acionado eletricamente pelo qual uma porção do eletrólito é decomposta para fornecer o necessário íons de oxigênio. Ao operar normalmente, com uma polarização DC aplicada às placas, esse processo de oxidação - conhecido como 'autocura' - continua lentamente, mantendo a integridade do filme de óxido e consumindo lentamente o eletrólito, que eventualmente secará e será incapaz de sustentar a camada isolante de óxido.

Se for deixado sem energia por muito tempo, a camada de óxido anódico se deteriorará, resultando em tensão operacional reduzida. Quando ligado, o processo de reforma será reiniciado, mas isso ocorrerá em um ambiente não controlado, resultando na liberação de muito excesso de calor e gases. Tudo depende de quão fina ficou a camada de óxido e se os buracos começaram a se formar. Ou seja, se sobrar algum eletrólito para reagir – pode já ser tarde demais para resgatar.

Se a camada de óxido estiver suficientemente esgotada, o capacitor começará a conduzir, resultando em autoaquecimento e decomposição térmica descontrolada. Eles podem explodir violentamente, por isso há marcas no topo da lata que funcionam como um ponto fraco, por onde o conteúdo pode estourar. Um pouco como aquela cena do ‘ovo’ em Aliens!

A maneira “segura” de reformar capacitores antigos é removê-los fisicamente do equipamento e aplicar uma tensão baixa e controlada abaixo do valor nominal para manter a corrente de polarização em um valor baixo, talvez apenas 2 mA. Lentamente, a tensão pode ser aumentada para empurrar a corrente de volta ao nível de formação inicial, desde que a corrente não suba muito e a temperatura esteja dentro de limites razoáveis. O processo termina quando a tensão aplicada está no valor nominal e a corrente caiu para valores baixos de fuga.

Porém, uma palavra de advertência, já que a ESR das tampas reformadas pode ser um pouco maior do que o projeto, o que resultará em temperatura operacional mais alta e potencialmente maior corrente de ondulação em aplicações de fonte de alimentação.

Estamos realmente abordando esse assunto rapidamente aqui, mas [TechTangents] teve a gentileza de fornecer um link para algumas boas leituras relacionadas ao capacitor para aqueles que precisam de uma introdução. Aqui está um manual do DoD dos EUA para reformar capacitores com conselhos sobre a vida útil do armazenamento, algumas notas técnicas sobre o uso de capacitores eletrolíticos da chemi-con e um guia geral de capacitores da TDK. Reformar tampas não é novidade, aqui está um artigo anterior sobre reparos e algo um pouco mais recente.

Obrigado [Jimi] pela dica!