Em artigo anterior desta série tratamos dos resistores, mostrando que mesmo os componentes mais simples possuem especificações que precisam ser levadas em conta para sua utilização. Isso ocorre também com os capacitores, e deles que tratamos justamente neste artigo.
Capacitores podem parecer componentes simples demais para que nos preocupemos com suas especificações. Na verdade, pelas suas características, os capacitores são tão ou mais críticos quando outros componentes que usamos em nossos projetos ou nos serviços de reparação ou restauração de equipamentos eletrônicos.
É o caso dos capacitores eletrolíticos de que tratamos em diversos artigos (*) e na nossa seção de dúvidas, ou da diferenciação dos diversos tipos de capacitores que influem muito na escolha dependendo da aplicação.
(*) Veja o artigo: Capacitores eletrolíticos – O que você talvez não saiba (ART4919)
O fato é que, além do tipo de capacitor que devemos usar num projeto ou ainda no trabalho prático de restauração precisamos levar em conta uma série importante de especificações, o que exige a consulta do datasheet.
Todos os fabricantes de capacitores fornecem informações completas sobre seus capacitores, contidas num datasheet que o leitor deve saber como interpretar. É destes datasheets que trataremos neste artigo, com destaque para os tipos comuns de poliéster, cerâmicos e mlcc (cerâmico multi-camadas).
Partimos como exemplo inicial os tipos de filme da Vishay MKT368. O datasheet pode ser acessado através do site da Mouser Electronics, com a vantagem de que se pode lá verificar a disponibilidade e eventual saída de linha do componente. O link é: https://www.mouser.com/c/?q=polyester%20capacitor
Na figura 1 temos a primeira página deste datasheet.
Além da identificação do fabricante, temos a identificação da série, com a descrição do produto.
Temos depois as informações básicas como as dimensões, importantes para determinação do layout de placas de circuito impresso, além do material usado como dielétrico e as principais aplicações indicadas.
Outras informações importantes para utilização num produto referem-se ao material do invólucro, dos terminais, etc.
Temos depois as informações sobre as características elétricas.
Nos capacitores antigos era como a especificação “tensão de trabalho DC” abreviada por WVDC (Working Voltage Direct Current). Hoje a tensão de trabalho pode ser indicada como AC ou DC.
Veja que para capacitores como os do tipo indicado, os valores AC e DC máximos são diferentes. Essa especificação deve ser olhada com atenção, pois a escolha do capacitor dependerá de sua função num circuito. Um capacitor que tem uma especificação de tensão de trabalho (rated) de 63 V DC não pode ser usado num circuito de 63 V AC, pois para AC, a tensão indicada é de 40V. Deve-se estar atento a este fato.
Diversos padrões existem hoje para se especificar capacitores e eles normalmente são indicados no datasheet como o IEC 60384-2. Essas especificações devem ser observadas num projeto crítico.
Atualmente é comum que os capacitores não sejam encomendados apenas pelo tipo e valor, por exemplo MKT368 de 0,47 uF (470 nF) x 63V. Uma indicação mais completa para se evitar problemas de se chegar um componente diferente daquele que desejamos. Assim, normalmente é adotado um “número de catálogo” presente no datasheet e que mostra como o pedido do componente deve ser feito.
Na figura 2 temos um exemplo para o capacitor indicado.
Veja então que os números que formam o código contêm todas as informações para que o capacitor específico seja enviado.
O datasheet dos capacitores que tomamos como exemplo tem, a seguir, as informações, específicas para os tipos disponíveis. Essas informações são de características específicas do componente como perdas, operação pulsante, resistência entre terminais, etc.
Também temos no datasheet gráficos que mostram características de capacitância em função da frequência e temperatura, além da impedância, conforme mostra a figura 3.
Veja então que não basta escolher o valor do capacitor e a tensão se sua aplicação exige mais.
Um tipo de capacitor que tem uso muito frequente em projetos é o mlcc ou capacitor cerâmico multi-camadas. Tomamos como exemplo de datasheet os tipos da série C (Cseries) da TDK cujo datasheet pode ser acessado pela Mouser: https://product.tdk.com/system/files/dam/doc/product/capacitor/ceramic/mlcc/catalog/mlcc_commercial_soft_en.pdf?ref_disty=mouser
São capacitores com diversas dimensões SMD e uma ampla faixa de valores e tensões de trabalho.
Na figura 4 temos a terceira página do datasheet obtido no link da Mouser Electronics.
Além do fabricante e descrição do tipo, temos inicialmente as informações básicas que já permitem ao projetista o profissional saber se o capacitor serve para o que ele pretende, como uma visão geral da série, destaques e aplicações.
Temos depois as dimensões que são fundamentais para o projeto da placa de circuito impresso. A tabela dada no final da página mostra que as dimensões dos diversos tipos variam, e novamente temos o modo de se fazer a encomenda por um código. Esse código dado na figura 5, evita que o produto esteja dentro de todas as especificações exigidas pelo cliente. (código completo no datasheet)
E, depois as informações sobre as características elétricas que são a faixa de capacitâncias de cada tipo e as tensões de trabalho. Uma parte dessas especificações é dada pela tabela da figura 6.
Veja, por exemplo que para 100 pF temos disponíveis e para 10 000 pF (10 nF) apenas um. E, é claro, diversas informações adicionais importantes podem ser obtidas, como as características de temperatura.
No início deste artigo ressaltamos que os capacitores possuem muitas especificações que devem ser observadas com especial atenção aos eletrolíticos. Assim, tomamos um datasheet da Panasonic como exemplo, para que o leitor fique atento. Escolhemos o tipo de terminais axiais das séries 041 ASH, 042 ASH e 043ASH da Vishay, cujo datasheet pode ser baixado em: https://www.mouser.com/datasheet/2/427/VISH_S_A0002931222_1-2568469.pdf
A primeira página mostra que, como todos os datasheets ela segue uma disposição comum com as informações principais que identificam o fabricante, o tipo do componente e alguns destaques (Features), além das aplicações. (figura 7).
Os capacitores eletrolíticos têm como especificações principais o valor e a tensão de trabalho. Essas duas especificações determinam o tamanho do componente e consequentemente o tipo do invólucro.
Assim, logo de início temos os tipos de invólucros, as faixas de capacitâncias e as tensões de trabalho. Outras informações incluem a tolerância, temperatura, vida útil, etc. Mas, são essas características que vão determinar exatamente o tamanho do invólucro numa tabela de seção (selection chart). Por exemplo, vemos que o capacitor de 10 uF para 160 V tem o invólucro de 8 x 18. E, é claro que essas dimensões são dadas de forma detalhada para o projeto das placas de circuito impresso.
No final do datasheet, quando obtido através da Mouser Electronics temos uma informação importante que a disponibilidade em estoque e além dela dados para envio e vida útil do componente em estoque, ou seja, por quanto tempo o fabricante prevê que ele ainda estará disponível.
