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Nov 20, 2023

Proteja equipamentos vintage com fácil reforma do capacitor

Tendo adquirido algum equipamento eletrônico antigo, seja computador, rádio,

Tendo adquirido algum equipamento eletrônico antigo, seja um computador, rádio ou algum equipamento de teste, existe a tentação de conectá-lo assim que você o carrega para a 'loja'. Não seja tão apressado. Essas fontes de alimentação e circuitos analógicos geralmente têm 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 ainda podem não estar prontos para o trabalho, com as camadas de óxido danificadas ao longo do tempo quando inativos, eles podem exibir capacitância inferior à especificação, classificação de tensão ou mesmo ser um curto-circuito morto. [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 à tensão operacional, antes do encapsulamento final, o que permite que a fina camada de óxido se forme na placa de contato do ânodo, este é um processo químico acionado eletricamente pelo qual uma parte 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 'auto-reparação' - 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 decairá, resultando em tensão operacional reduzida. Quando ligado, o processo de reforma será reiniciado, mas isso será em um ambiente descontrolado, resultando em muito excesso de calor e gases sendo liberados. Tudo depende de quão fina a camada de óxido ficou e se os buracos começaram a se formar. Ou seja, se sobrar algum eletrólito para reagir – pode 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 existem marcas no topo da lata para atuar como um ponto fraco, 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 inicial de formação, 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.

Uma palavra de advertência, porém, como o ESR das tampas reformadas pode ser um pouco maior do que o projetado, o que resultará em temperatura operacional mais alta e corrente de ondulação potencialmente aumentada em aplicações de fonte de alimentação.

Estamos realmente abordando esse assunto rapidamente aqui, mas [TechTangents] teve a gentileza de vincular a algumas boas leituras relacionadas ao capacitor para aqueles que precisam de uma cartilha. Aqui está um manual do Departamento de Defesa 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 calotas não é novidade, aqui vai um artigo anterior sobre consertos, e algo um pouco mais recente.

Obrigado [Jimi] pela dica!