Proteja equipamentos vintage com fácil reforma do capacitor

Jun 06, 2023

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!