Capacitores: tipos

01 · Punto de partida

Cuatro “100 nF” distintos

Cerámico X7R, film de poliéster, tantalio y electrolítico chico pueden marcar valores parecidos y comportarse opuesto en estabilidad, ESR, tamaño y precio. Para desacople da casi igual; para temporización o audio, no. Elegir dieléctrico es diseñar el comportamiento real, no solo los µF.

Este tema deja la tabla de decisión y las tres trampas caras: DC bias, tantalio sin derating y electrolítico cocinado.

• ¿Qué dieléctrico para cada trabajo?
• ¿Qué es el DC bias y cuánto roba?
• ¿Por qué el tantalio exige 50 % de margen?
• ¿Cómo elijo valor + tensión + tipo juntos?

02 · Tipos

Cara a cara

03 · Tres trampas caras

DC bias, tantalio y calor

DC bias en X7R/Y5V

Con tensión continua aplicada pierden capacidad: un 10 µF/16 V a 12 V puede quedar en ~3 µF. Diseñar con el valor efectivo (curva de hoja) o sobredimensionar tensión nominal.

Tantalio sin derating

Exige trabajar a ≤ 50 % de su nominal (10 V para 5 V) y con limitación de corriente de pico: sin eso, falla en corto con fuego. Barato en tamaño, caro en disciplina.

Electrolítico cocinado

Vida 1000–5000 h a 85–105 °C que se duplica por cada −10 °C. Junto a disipadores o al sol mueren años antes: alejarlos del calor o pagar 105 °C.

Y5V en precisión

Varía ±80 % con temperatura y tensión: sirve para desacople bruto, jamás para temporizar o filtrar con valor (curso 4). X7R mínimo donde importe.

04 · Selección

Árbol en 4 preguntas

1. 1
   ¿Qué valor?

   pF–nF: cerámico/film. nF–10 µF: X7R. 10 µF+: electrolítico (o tantalio si hay lugar justo).

2. 2
   ¿Qué tensión real?

   Nominal ≥ 2× trabajo (electrolítico), ≥ 1,5× en cerámicos con bias, tantalio a ≤ 50 %. Picos incluidos.

3. 3
   ¿Precisión o reserva?

   Temporizar/filtrar: NP0/film estables. Guardar energía: electrolítico con margen de vida.

4. 4
   ¿Calor y años?

   Cerca de calor: 105 °C o cerámico. Para décadas: film antes que electrolítico.

05 · Selección en código

Selector con derating y bias

Recomienda tipo y verifica nominal contra trabajo, con aviso de bias:

def elegir_c(valor_uF, v_trabajo, uso="reserva"):
    if valor_uF < 1:
        tipo = "cerámico NP0/C0G (estable)"
    elif valor_uF <= 10 and uso != "reserva":
        tipo = "cerámico X7R (ojo DC bias)"
    elif uso == "audio_temporizar":
        tipo = "film poliéster (estable)"
    elif valor_uF <= 100:
        tipo = "tantalio (derating 50%) o electrolítico"
    else:
        tipo = "electrolítico Al 105°C"
    print(f"{valor_uF} uF @ {v_trabajo}V {uso} -> {tipo}")
    return tipo


def nominal_min(v_trabajo, familia="electrolitico"):
    factor = {"electrolitico": 2.0, "tantalio": 2.0, "ceramico": 1.5, "film": 1.5}
    print(f"Nominal mínimo: {v_trabajo * factor.get(familia, 2.0):.0f} V")
    return v_trabajo * factor.get(familia, 2.0)


elegir_c(0.1, 9, "desacople")
elegir_c(100, 9, "reserva")
nominal_min(9)
nominal_min(5, "tantalio")

Probá elegir_c(10, 12, "reserva") y nominal_min(12): ¿qué comprarías?

Comparador de candidatos

Filtrar stock por valor, tensión y uso:

def elegir_stock(cands, valor_uF, v_trabajo, uso):
    aptos = [c for c in cands if c["uF"] == valor_uF and c["vnom"] >= v_trabajo * 2
             and (uso != "temporizar" or c["tipo"] in ("NP0", "film"))]
    for c in aptos:
        print(f"{c['codigo']}: {c['tipo']} {c['vnom']}V ${c['precio']}")
    print("ELEGIDO:", min(aptos, key=lambda c: c["precio"])["codigo"] if aptos else "NINGUNO")
    return aptos


stock = [
    {"codigo": "C-X7R-100n", "uF": 0.1, "tipo": "X7R", "vnom": 50, "precio": 6},
    {"codigo": "C-NP0-100n", "uF": 0.1, "tipo": "NP0", "vnom": 50, "precio": 12},
    {"codigo": "C-ELEC-100u", "uF": 100, "tipo": "electrolitico", "vnom": 25, "precio": 15},
]
elegir_stock(stock, 0.1, 9, "temporizar")

06 · Analogía programador

Storage tiers

1. 1
   Caché / RAM / disco.

   Cerámico rápido y chico, film estable intermedio, electrolítico grande y lento: tiering por velocidad y tamaño.

2. 2
   DC bias = compresión.

   El X7R “comprime” su capacidad bajo tensión: el tamaño anunciado no es el usable. Leer la letra chica.

3. 3
   Tantalio = overclock.

   Rinde muchísimo en poco espacio pero exige refrigeración y margen: sin disciplina, humo.

07 · Exploración

Laboratorio: ¿qué capacitor pide el trabajo?

Elegí la necesidad: el laboratorio recomienda tipo, nominal y verificación, con la trampa de elegir mal.

Preguntas para explorar

1. ¿Por qué el temporizador prohíbe X7R/Y5V?
2. ¿Qué nominal pedirías para reserva de 12 V? ¿Y en tantalio para 5 V?
3. ¿Qué trabajo acepta “cualquiera” y cuál exige film?

08 · Comprensión

Confusiones frecuentes

09 · Práctica guiada

Ejercicios de selección

Ejercicio 1: tres trabajos, tres tipos

Elegí con elegir_c() + nominal: desacople 5 V, reserva 9 V/470 µF y temporizador 10k/100 nF. Justificá cada tipo.

Ejercicio 2: bias que roba

X7R 10 µF/16 V trabajando a 12 V queda en ~4 µF efectivos. ¿Qué nominal comprarías para tener 10 µF reales? Verificá filosofía con nominal_min().

Ejercicio 3: auditar tu caja

Separá tus capacitores por tipo y anotá nominales. ¿Tenés 25 V para 9 V? ¿NP0 para temporizar? Lista de faltantes.

10 · Síntesis

Ideas para recordar

Capacitores con criterio. Ahora, lo que la etiqueta esconde: en el próximo tema, ESR, ripple y frecuencia.