Condensador MFD:cómo obtener una comprensión profunda del significado de MFD

El condensador MFD se encuentra entre los componentes eléctricos vitales de una red de placa de circuito impreso (PCB). Funcionan almacenando energía en sus campos eléctricos. Sin embargo, el diseño del capacitor significa que la energía aún podría pasar incluso después de la desconexión. Por lo tanto, con un condensador MFD, su circuito no sufrirá los efectos de los cambios de potencia.

En general, siempre hay un desafío al encontrar el tamaño perfecto de un capacitor para una PCB. Además, los cálculos del valor ideal para su condensador MFD también podrían resultar bastante problemáticos. Este artículo lo ayudará a comprender las fórmulas de conversión y otros factores que eventualmente dictan el tamaño del capacitor MFD.

(Condensadores hechos de metales, cerámica y películas)

1. ¿Qué significan las clasificaciones de un capacitor?

Afortunadamente, casi todos los capacitores tienen una etiqueta que muestra sus clasificaciones. Encontrará dos clasificaciones que especifican los límites y la capacidad en términos de voltaje y capacitancia. V a menudo representa el voltaje en voltios cuando establece un límite para el voltaje en el que un capacitor funcionará normalmente.

Podría pensar en el voltaje como la magnitud de la corriente que pasa a través de su capacitor MFD. De manera similar, también podría comparar el voltaje con la presión del agua en una tubería. Además, la cantidad de agua en este escenario representa la corriente. Si la presión aumenta, el flujo fuera de la línea también aumenta.

Para un capacitor, una clasificación de voltaje más alta significa que, como resultado, la corriente fluirá mucho más rápido. Sin embargo, si pasa el límite de voltaje, el capacitor explotará y se desintegrará. La segunda clasificación está en microfaradios o MFD. Este parámetro generalmente representa la cantidad de capacitancia. En otras palabras, es un valor que te muestra cuánta capacidad de almacenamiento tiene el capacitor. Por lo tanto, si la calificación de microfaradios es alta, significa que el capacitor puede almacenar más energía eléctrica. En términos generales, las clasificaciones de los capacitores suelen estar entre 5 MFD y 80 MFD. Aún así, encontrará que algunos condensadores representan esta clasificación como µF para ilustrar su capacidad.

(Un capacitor estándar de 8.2 MFD)

2. Los tipos básicos de condensadores

Los capacitores MFD funcionan de manera similar a una batería. Su trabajo es almacenar energía y luego liberarla cuando sea necesario. Sin embargo, los condensadores hacen esto mucho más rápido, por lo que generalmente son la mejor opción. Cuando se conecta a una fuente de 60 Hz, un capacitor libera su energía 60 veces por segundo.

Sin embargo, la energía total que pueden liberar depende de su capacitancia. Asimismo, cuanto más grande sea el condensador, más energía consumirá. Hay dos clases principales de condensadores; Condensadores de funcionamiento y arranque. La diferencia está en su rango de MFD de capacitancia.

Echemos un vistazo a cada uno.

Condensadores de funcionamiento

Los condensadores de funcionamiento se encuentran dentro de 3-70 MFD. En consecuencia, sus límites de tensión son 370 V o 440 V. Estos condensadores también tienen un diseño específico que les permite funcionar regularmente. Por esta razón, consumen energía continuamente, por lo que son una excelente opción para motores monofásicos.

Un capacitor MFD es vital en un motor de este tipo cuando se trata de energizar el devanado secundario. En tal caso, debe elegir el tamaño correcto del condensador. Por otro lado, no hacerlo significa que el motor desarrollará un campo magnético desigual.

Las velocidades del rotor también fluctuarán en los puntos específicos donde el campo está desequilibrado. Como resultado, habrá una tremenda pérdida de energía además de caídas en el rendimiento. También puede encontrar que la unidad sigue sobrecalentándose, lo cual es malo para la eficiencia.

(Un condensador de funcionamiento)

Condensadores de arranque

Los condensadores de arranque a menudo tienen un rango de capacitancia más alto. A menudo excede el límite de 70 MFD para operar capacitores. Por esta razón, las clasificaciones de voltaje pueden ser 330 V, 250 V o 125 V. Los motores monofásicos utilizan condensadores de arranque para ayudar a mejorar el par de arranque.

Además, el diseño de un condensador MFD de arranque funciona para optimizar el uso breve. Tan pronto como el motor alcanza el par necesario, el condensador finalmente se desconecta del circuito.

Esta desconexión electrónica es el resultado de relés potenciales. Estos relés funcionan a través de límites de voltaje. Esencialmente, un nivel de voltaje específico desencadena la desconexión del capacitor de arranque. Como resultado, los valores altos de capacitor son más deseables. La razón es que se dedicará más energía a generar suficiente par de arranque.

(Un condensador de arranque)

3. ¿Existe alguna diferencia entre MFD y uF?

La carga eléctrica almacenada en un capacitor MFD es a través de placas conductoras paralelas con un dieléctrico entre ellas. La capacitancia en este caso se refiere a la cantidad de carga que puede manejar un capacitor. Un multímetro digital es un instrumento de medida diseñado para determinar diferentes parámetros eléctricos, entre ellos la capacitancia.

Algunos condensadores tienen sus clasificaciones de capacitancia en MFD, mientras que otros usan para mostrar lo mismo. La conclusión es que las clasificaciones de los condensadores siempre estarán en microfaradios. Si se pregunta si MFD y uF representan lo mismo, entonces tiene razón.

En este caso, el término "MFD" significa microfaradios, más comúnmente expresado en física como uF. Pero la confusión surge cuando considera las unidades de milifaradios que también podrían presentarse como mfd. Los milifaradios son de un orden más excelente que las unidades de microfaradios.

Los fabricantes de capacitores más antiguos a menudo representan los microfaradios como MFD, que era el estándar en ese entonces. Hoy en día, la mayoría de los fabricantes prefieren usar uF para representar la capacitancia. Por lo tanto, es bastante raro encontrar un condensador clasificado en milifaradios. Por consistencia, uF es ahora el estándar aceptado para representar las clasificaciones de capacitores.

4. La tabla de conversión de capacitancia

Como mencionamos anteriormente, las unidades de capacitancia están en términos de microfaradios. Sin embargo, es relativamente común encontrar otros fabricantes que muestren las clasificaciones de capacitores MFD en nanofaradios (nF) y picofaradios (pF). En consecuencia, encontrará que un condensador de 0,1 uF tiene una clasificación de 100 nF.

También podría tener valores grandes en picofaradios que representan lo mismo. En tal caso, es posible que tenga las especificaciones de su capacitor en uF, pero los capacitores disponibles están en pF o nF. La siguiente tabla de conversión debería ayudarlo a determinar la capacitancia en las unidades que prefiera.

uF (Microfaradio)	nF (nanofaradio)	pF (picofaradio)
0,001	1.0	1000
0,0015	1.5	1500
0,002	2.0	2000
0,0025	2.5	2500
0,003	3.0	3000
0,0035	3.5	3500
0,004	4.0	4500

La fórmula de conversión

La conversión entre uF, nF y pF se realiza mediante la manipulación de factores como se muestra a continuación:

Conversión	Factor de multiplicación
uF a nF	1,0 x 10 3
uF a pF	1,0 x 10 6
nF a uF	1,0 x 10 -3
nF a pF	1,0 x 10 3
pF a uF	1,0 x 10 -6
pF a nF	1,0 x 10 -3

5. Uso de un multímetro digital para medir la capacitancia

La carga eléctrica almacenada en un capacitor MFD es a través de placas conductoras paralelas con un dieléctrico entre ellas. La capacitancia se refiere a la cantidad de carga que puede manejar un capacitor. Un multímetro digital es un instrumento de medida diseñado para determinar diferentes parámetros eléctricos, entre ellos la capacitancia.

Para medir la capacitancia, deberá cambiar a MFD en el DMM. Además, la prueba significa que primero debe descargar el capacitor, ya que aún podría tener algo de energía eléctrica almacenada.

La descarga requiere conectar una resistencia o un cable de cobre grueso entre los dos terminales del capacitor y esperar un rato. Sucede para asegurarse de que toda la energía se disipa para su seguridad. Siga los pasos a continuación cuando mida la capacitancia usando un DMM:

1- Proporcione aislamiento cubriendo el cable de cobre grueso con cinta:de esta manera, la corriente no fluirá ni causará daños.

2-Desconecte la fuente de alimentación al condensador MFD

3-Tome el cable de cobre aislado y conecte los terminales del condensador por el extremo desnudo. Espere unos 30 segundos para que el condensador se descargue. Si nota que el cable se calienta gradualmente, desconéctelo y espere un poco hasta que se enfríe. Realice el proceso de descarga durante otros 30 segundos hasta que esté seguro de que el capacitor no tiene carga.

4-Tome el multímetro y configúrelo en MFD para capacitancia. Presione las sondas DMM contra los terminales del capacitor para obtener una lectura

5-Tome la lectura del multímetro que se muestra en la pantalla del DMM y compárela con el valor impreso en el capacitor de su MFD.

La fórmula de cálculo de MFD

Puede utilizar la siguiente fórmula para determinar con precisión la clasificación MFD de su capacitor:

(159 300 + Hz) x (voltios + amperios) =MFD

Esta fórmula se simplifica a un solo número si el parámetro Hz no cambia.

(Un multímetro digital)

6. Elegir el tamaño correcto del condensador MFD

Elegir el tamaño correcto de un condensador depende principalmente de dónde pretende usarlo. Del mismo modo, es crucial que obtenga el tamaño correcto de capacitor MFD, especialmente si lo está usando para hacer funcionar un motor. Los motores están familiarizados con las unidades de refrigeración y los sistemas de aire acondicionado. El condensador es lo que finalmente determinará si un motor arranca o no.

Entre los factores clave que determinan el tamaño del capacitor se encuentran el voltaje y los requisitos previos de arranque de un motor. Sobre todo, si desea más par de arranque en su motor, le ayudará a ajustar la capacidad nominal de su condensador MFD.

La mejor manera de hacerlo sería reemplazar el condensador por uno de mayor capacidad. Sin embargo, hay factores que debe considerar para asegurarse de que haya una eficiencia energética razonable. También deberá tener en cuenta la temperatura, la velocidad nominal del motor y los límites de potencia.

Con los capacitores, siempre hay cierto margen de maniobra cuando se trata de establecer la clasificación MFD correcta. Un nivel de tolerancia de ±6 % es ideal para un motor con condensador. Significa que un condensador de 50 MFD puede estar entre 47,6 uF y 52,4 uF y aún cumplir su propósito. Por lo tanto, cualquier cosa por debajo de esa calificación no es ideal para la funcionalidad.

(Un condensador dentro de un motor de bomba)

7. Mejora del factor de potencia mediante la fórmula KVAR

Un capacitor MFD también puede servir para mejorar el factor de potencia para una mejor eficiencia energética. Puede lograr esto porque la corriente que pasa siempre conducirá al voltaje de suministro. Además, puede obtener el valor nominal del capacitor MFD requerido para este ejercicio a través de la siguiente fórmula:

Capacitancia =KVAR / {2 π f V2}

Resumen

Ahora está bastante claro que los condensadores MFD son esenciales en la fabricación de productos electrónicos. En particular, estos componentes juegan un papel vital en el funcionamiento de los PCB. Tener una buena comprensión de ellos le ayuda a utilizar estos componentes esenciales correctamente.

Aquí en WellPCB, nos enorgullecemos de adquirir conocimientos y comprender los diferentes desafíos de los productos electrónicos. No dude en contactarnos en cualquier momento mientras continuamos abordando y resolviendo aún más problemas electrónicos. Discutiremos más conocimientos juntos para ayudarlo a producir productos electrónicos de mejor calidad.