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Come orientare correttamente i condensatori elettrolitici in uno schema elettrico

da | 6 Mag, 21 | Tutorial |

I condensatori elettrolitici sono dei componenti polarizzati. Il suo orientamento nel circuito elettrico deve essere rispettato, pena la sua distruzione. Solitamente lā€™esatto orientamento, in uno schema elettrico, non comporta particolari difficoltĆ . 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 ĆØ 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 ambiguitĆ . Il suo terminale positivo va collegato senza ombra di dubbio allā€™uscita del circuito, corrispondente ai catodi del ponte di diodi. Lā€™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 allā€™uscita dei diodi. Una sovratensione, infatti, potrebbe causare il danneggiamento e lā€™esplosione del componente.

Casistiche non certe

Esistono altri casi, invece, dove lā€™orientamento del condensatore non ĆØ 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 unā€™alta capacitĆ , per cui occorre utilizzare quelli elettrolitici. Lā€™elemento piĆ¹ critico ĆØ rappresentato dal condensatore C1 di disaccoppiamento del transistor. Solitamente il segnale dā€™ingresso ĆØ 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 capacitĆ  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 ĆØ piĆ¹ 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 ĆØ 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 ĆØ sinusoidale a 50 Hz con un valore RMS di 230 V. Esaminiamo lo schema elettrico senza la polaritĆ  dei condensatori.

Focalizziamoci sul primo condensatore, quello siglato con C1. La simulazione sottostante illustra il tracciamento delle due sinusoidi ai capi della capacitĆ  (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 ĆØ negativa (in altri termini la tensione sul nodo 1 ĆØ minore di quella sul nodo 2), il terminale positivo del componente C1 andrĆ  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, ĆØ piĆ¹ semplice da calcolare. Essa, al nodo 3, ĆØ positiva rispetto a massa, come ĆØ possibile evincere dal seguente grafico.

Dopo aver stabilito, dunque, gli esatti potenziali, si puĆ² disegnare lo schema elettrico finale e definitivo, completo delle corrette polaritĆ  dei condensatori.

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

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