Diseños y enfoques para el resultado ideal
Los condensadores THT montados de manera axial toleran mejor las vibraciones que los módulos THT o SMD radiales.
Como el montaje horizontal implica que su centro de masas es significativamente menor debido a la altura reducida, se traduce en menos fuerzas de palanca que actúan en los pines de conexión.
Sin embargo, el montaje vertical es mucho más habitual. En este caso, el centro de masas se sitúa más arriba, lo que hace que un diseño resistente a las vibraciones sea más exigente. Un enfoque consiste en reducir el espacio libre en la cubierta del condensador.
Para hacer esto, la bobina se enrolla más “apretada” y el diámetro interior de la carcasa disminuye. Esto deja menos espacio para que se mueva el devanado y minimiza los efectos de fricción. Otra opción es “estrechar” la cubierta en puntos desde el exterior para que la bobina quede fija en el interior.
En ambas situaciones, se debe reforzar el diámetro de cable de los pines de conexión para asegurar que pueden soportar las fuerzas que se produzcan sin deteriorarse. Una mayor estabilidad es fruto del uso de pines de retención adicionales sin función eléctrica, como es el caso de los pines a presión (snap–in). Por lo general, tienen sentido para componentes grandes y/o pesados.
Si el condensador está sometido a vibraciones extremadamente fuertes, se recomienda fijarlo además a la tarjeta de circuito con un soporte externo, que generalmente está hecho de plástico. En su defecto, los componentes también se pueden encapsular o unir con adhesivo. No obstante, en este caso, hay que aclarar de antemano con los proveedores si los elementos del adhesivo o compuesto podrían tener un impacto negativo.
Con el encapsulado, el calor ya no se puede disipar tan bien debido a la peor conductividad térmica, lo que provoca una reducción de la vida útil. En ambas situaciones (fijación y encapsulado), también se podría producir una incompatibilidad de material del adhesivo y del compuesto en el componente. Por lo tanto, se debe prestar la máxima atención al seleccionar los materiales que se van a utilizar y es altamente recomendable consultar a los especialistas de producto y los expertos en materiales de Rutronik para evitar sorpresas desagradables.
Para los condensadores SMD, el enfoque es similar al de los componentes THT, lo que limita el movimiento del devanado en la cubierta. Sin embargo, para evitar que se rompan las conexiones, los componentes SMD ya ofrecen otra opción: poseen una placa base con barritas de plástico adicionales a los lados. De este modo, se facilita la fijación de la cubierta del condensador en su lugar. Los modelos resistentes a la vibración también tienen almohadillas de soldadura de mayor tamaño para fortalecer mecánicamente la junta de soldadura, sin necesidad de emplear otros soportes externos. No obstante, la fijación y el encapsulado, como sucede con los módulos THT, también son posibles con diseños SMD.
Compatibles con la distribución de la tarjeta
Aparte de seleccionar los componentes resistentes a la vibración, también resulta muy importante prestar atención a la seguridad en la distribución de la tarjeta de circuito. Esto dificulta la creación de áreas con vibraciones fuertes. La fuerza que actúa en el condensador se puede minimizar al modificar los puntos de resonancia. Pero esto no resuelve el problema de la vibración. Por lo tanto, los condensadores resistentes a la vibración son unos elementos de vital importancia. Los proveedores no dejan de trabajar en su desarrollo y, en el futuro, podemos esperar la llegada de nuevas series con capacidad para soportar fuerzas aún mayores.
Autores del artículo: Sven Jimenez Rodriguez, Corporate Product Manager Capacitors, y Christian Kasper, Technical Expert Capacitors, ambos de Rutronik.
