Condensadores en serie: el más pequeño decide, y luego revienta

Por qué se ponen en serie de todos modos

No por la capacidad, que el montaje reduce, sino por la tensión soportada: dos piezas idénticas de 400 V cada una forman una cadena que aguanta 800 V, con la mitad de capacidad. El problema es que el reparto solo es equitativo mientras las dos sean realmente idénticas, y las piezas reales difieren en tolerancia y en fuga. La que menos fuga acaba soportando más tensión, lo que la castiga más, lo que normalmente hace que fugue todavía menos. Ese desbocamiento explica que las cadenas serie de producción lleven resistencias de equilibrado en bornes de cada condensador — componentes cuya única función es forzar al reparto a quedarse donde el diseño lo puso.

La tolerancia es más ancha que el cálculo

Anunciar 56,9 µF a partir de tres valores nominales supone una precisión que los componentes no tienen. Los condensadores electrolíticos llevan habitualmente tolerancias del veinte por ciento o peores, y su valor deriva con la temperatura y con la edad a medida que el electrolito se seca, así que la cadena está en una banda y no en un punto. Eso da igual para un filtrado o un desacoplo, donde sirve cualquier valor por encima de un mínimo, y no da igual en un circuito de temporización o de filtro, donde el valor fija una frecuencia. Para esos, una pieza de película o cerámica con tolerancia estrecha es el componente que el diseño realmente necesita, y solo merece la pena llevar la aritmética al decimal una vez esa pieza está en el circuito.

Preguntas frecuentes

¿Y en paralelo?

Se suman sin más: 100 y 220 en paralelo son 320 µF, y la tensión soportada del conjunto es la del miembro más débil, no su suma. El paralelo es el montaje que se usa cuando se quiere más capacidad, y es también la razón de que una placa lleve varios condensadores de desacoplo pequeños en vez de uno grande — los pequeños tienen menor inductancia interna y responden más rápido, así que el grupo se comporta mejor en alta frecuencia que una sola pieza del mismo valor total.

¿Vale la fórmula para cualquier número de condensadores?

Sí — suma el recíproco de cada uno y toma el recíproco de la suma, para dos piezas o para veinte. Dos atajos merecen recordarse de lo que se repiten: n condensadores idénticos en serie dan la enésima parte del valor unitario, así que diez piezas de 100 µF hacen 10 µF; y dos valores desiguales se resuelven como el producto sobre la suma. Más allá de tres piezas la forma general es más rápida que cualquier atajo, y es la que usa el cálculo de arriba.