I condensatori elettrolitici sono dei componenti polarizzati. Il suo orientamento nel circuito elettrico deve essere rispettato, pena la sua distruzione. Solitamente l’esatto orientamento, in uno schema elettrico, non comporta particolari difficoltà. Altre volte la sua corretta posizione desta non pochi dubbi. Esaminiamo alcune regole base per disporre con criterio questi indispensabili componenti nei nostri montaggi elettronici.

Casistiche certe

In determinati schemi elettrici, la disposizione dei condensatori elettrolitici non crea confusione e la relativa collocazione risulta molto chiara. Questo è il caso in cui le tensioni ai capi sono ben documentate e alquanto differenti tra loro. Nel seguente schema elettrico di uno stabilizzatori di tensione, il posizionamento del condensatore non crea alcuna ambiguità. Il suo terminale positivo va collegato senza ombra di dubbio all’uscita del circuito, corrispondente ai catodi del ponte di diodi. L’altro terminale, ovviamente, va connesso al riferimento comune a massa. La tensione di lavoro del condensatore di livellamento (VL) deve essere, ovviamente, molto maggiore di quella prevista all’uscita dei diodi. Una sovratensione, infatti, potrebbe causare il danneggiamento e l’esplosione del componente.

Casistiche non certe

Esistono altri casi, invece, dove l’orientamento del condensatore non è immediatamente chiaro e occorre effettuare calcoli o simulazioni per determinarlo con certezza. Esaminiamo, ad esempio, il caso di un amplificatore di tensione a emettitore comune, che lavori a bassa frequenza. In questi casi i condensatori devono possedere un’alta capacità, per cui occorre utilizzare quelli elettrolitici. L’elemento più critico è rappresentato dal condensatore C1 di disaccoppiamento del transistor. Solitamente il segnale d’ingresso è estremamente ridotto e basso, con un valore prossimo allo zero, sia in regime statico che dinamico. La base del transistor, invece, assume normalmente una tensione di circa 1.7 V. Per queste ragioni il terminale positivo della capacità deve essere rivolto proprio verso la base del semiconduttore. Per quanto riguarda gli altri due condensatori elettrolitici, siglati con C2 e C3, il relativo orientamento è più semplice e ovvio.

Casistiche dubbie

Altre tipologie di circuiti richiedono, invece, attente analisi e simulazioni molto accurate, al fine di non danneggiare i componenti durante il normale funzionamento. Uno di questi è rappresentato dal duplicatore di tensione, costituito da due diodi e da due condensatori. Nel nostro caso sono utilizzati due modelli di condensatori elettrolitici, in quanto la corrente da prelevare deve essere importante, circa 20 mA su un carico alimentato a 600 V. Il generatore è sinusoidale a 50 Hz con un valore RMS di 230 V. Esaminiamo lo schema elettrico senza la polarità dei condensatori.

Focalizziamoci sul primo condensatore, quello siglato con C1. La simulazione sottostante illustra il tracciamento delle due sinusoidi ai capi della capacità (Vn001 e Vn002) e, soprattutto, la differenza di potenziale ai capi del condensatore C1 nel transitorio, secondo la seguente formula:

V(n001)-V(n002)

Dato che la D.D.P. sul condensatore è negativa (in altri termini la tensione sul nodo 1 è minore di quella sul nodo 2), il terminale positivo del componente C1 andrà rivolto verso destra e la sua tensione di lavoro VL deve risultare maggiore di 360 V, pena la sua distruzione. Si consiglia sempre di esagerare, in tal senso, acquistando un modello da 630 V, per andare sul sicuro.

La tensione ai capi del condensatore C2, invece, è più semplice da calcolare. Essa, al nodo 3, è positiva rispetto a massa, come è possibile evincere dal seguente grafico.

Dopo aver stabilito, dunque, gli esatti potenziali, si può disegnare lo schema elettrico finale e definitivo, completo delle corrette polarità dei condensatori.

In alternativa il progettista potrebbe acquistare e utilizzare dei condensatori elettrolitici non polarizzati, ma il costo di essi è molto maggiore di quelli tradizionali.