Evaluación y test de condensadores en electrónica antigua
Condensadores de papel y electrolíticos: deterioro y envejecimiento, precauciones y soluciones.

Un condensador está formado por dos placas metálicas enfrentadas y separadas entre sí con un dieléctrico entre ellas definido como un material altamente aislante (aire, mica, papel, aceite, cerámica, etc.). La magnitud del valor de su capacidad es directamente proporcional al área de sus placas e inversamente proporcional a la distancia que las separa. Es decir, cuanto mayor sea el área de las placas, mayor será el valor de capacidad, y cuanto mayor sea la distancia entre las placas mayor será la aislación o tensión de trabajo del condensador, pero teniendo en cuenta que el valor de capacidad disminuye proporcionalmente a medida que las placas se separan.

El componente más problemático en un aparato electrónico a válvulas no son las válvulas como se suele creer, sino los condensadores, y muy especialmente el obsoleto condensador a dieléctrico de papel, sustituído progresivamente desde mitad de la década de los 60 por el tipo a dieléctrico plástico. Le sigue a bastante distancia el tipo electrolítico, cuya construcción interna no ha variado mucho, aunque sí ha variado mucho la relación tamaño - capacidad. De los tipos restantes (mica, cerámicos, poliéster) no deben esperarse grandes problemas, sólo alguna variación de capacidad, y muchas veces ni siquiera eso; del tipo de aire el único problema que puede esperarse es mecánico. Los condensadores de mica 'modernos' (mica plateada) pueden ser defectuosos debido precisamente a esa modernidad; si el encapsulado ha perdido hermeticidad o no fué perfecto durante su fabricación pueden tener fugas por migración de plata (SMD).

Construcción interna de los condensadores electrolíticos.

Los condensadores electrolíticos deben su nombre a que su material dieléctrico proviene de la acción de un electrólito, con ello se consigue una elevada constante dieléctrica y de ahí su gran capacidad. Un electrólito es cualquier sustancia que contenga iones libres, comúnmente existen como disoluciones de ácidos, bases o sales. La fabricación de un condensador electrolítico empieza con el enrollado de dos láminas de aluminio separadas por un papel absorbente impregnado de ácido bórico en pasta (por eso se le llama "electrolítico seco"). Luego se hace circular una corriente eléctrica polarizada entre las laminas para provocar una reacción química que producirá una capa de óxido de aluminio sobre una de ellas que constituirá la placa positiva del condensador, y es ése óxido de aluminio situado sobre esa lámina el verdadero dieléctrico del condensador, su capa aislante, consiguiendose así capacidades muy elevadas con dimensiones bastante razonables.

Finalmente, se habilitan terminales a cada una de esas láminas mediante soldaduras de punto, luego todo el conjunto se inserta en una carcasa metálica sellada herméticamente con un tapón de goma de caucho que evita que el ácido se evapore de forma precoz, pero al ser elástico deja margen para que haya un sistema de escape de ese ácido en caso de recalentamiento.

Una posible polarización inversa destruirá el óxido que constituye el dieléctrico, por lo que en estos condensadores siempre debe respetarse la polaridad.

Construcción interna de condensadores electrolíticos en 1939... y ahora (en inglés). Con el tiempo el tamaño se ha reducido bastante, pero como se puede comprobar, la construcción interna ha variado poco, mucho menos de lo que podría parecer.

Construcción interna de los condensadores de papel (y tipo standard modernos).

Los condensadores con dieléctrico de papel se construyen de forma similar a los electrolíticos. Entre dos láminas conductoras enrolladas se sitúa un papel impregnado de parafina o aceite, pero en este caso el dieléctrico cumple la función de aislante por sí mismo, no ha sido polarizado ni necesita estarlo para cumplir con su función. Esta técnica no permite capacidades tan altas como con los electrolíticos, y según el voltaje ya resultan de un volumen relativamente grande.

 Izquierda: disposición de láminas y terminación.

Algunos condensadores de papel van marcados en un extremo con una barra negra en círculo alrededor o la palabra "foil" (papel de aluminio). Esta marca indica que el cable saliente está conectado a la lámina exterior del condensador, esto NO implica polaridad(*), pero en algunas aplicaciones puede ser tenido en cuenta para que la lámina exterior se pueda utilizar como blindaje (para conectar ese extremo a masa).

Esta característica de fabricación puede resultar útil en algunos casos para rebajar el nivel de "hum" (ruido de fondo) en circuitos que combinen alta sensibilidad y montaje clásico; en un condensador de desacoplo hay que soldar a masa el cable conectado a la capa externa, y en uno de de acoplo hay que elevarlo del chasis para evitar entrada de señal parásita a través del mini-condensador que se crea cuando la capa externa es la activa y el condensador queda placado al chasis metálico. En electrónica moderna esas precauciones quedan desactivadas, ya que todo va montado sobre placa no metálica.

El dieléctrico más usado en condensadores de papel fué la parafina, fluye poco y no seca facilmente. Esto es bueno para la durabilidad, pero el inconveniente es que la parafina deteriora el papel con el paso del tiempo, ello va creando una resistencia en paralelo con el condensador (fuga eléctrica). Los dieléctricos modernos son a derivados plásticos que han erradicado totalmente el efecto de fuga por causa de degradación interna.

(*) Parece ser que en internet algunos han descubierto esta característica de fabricación y, junto a un osciloscopio sosteniendo el condensador con la mano, realizan una prueba que "demuestra" que los condensadores de dieléctrico neutro "have polarity in circuit", cuando lo que sucede es que el osciloscopio detecta la diferencia de capacidad de la mano con el cable activo del osciloscopio a través del aislamiento interno del condensador. Logicamente, si la capa externa del condensador queda en el lado activo detectará MÁS señal introducida por la mano que la disposición contraria. La prueba sólo sirve para saber cuál es el cable que va conectado a la capa externa del condensador pero no para demostrar polaridad.

El condensador de papel en aceite (denominado PIO, acrónimo de "paper in oil").

Alternativamente a la parafina se usó aceite, que mejora la relación voltaje / tamaño. Como el aceite fluye y seca con más facilidad este tipo de condensador necesita un contenedor hermético; la mejor construcción es la de contenedor metálico. Con el paso del tiempo se ha comprobado que el aceite no corrompe el papel tanto como la parafina, por ello muchas veces un condensador antiguo de este tipo no necesita ser reemplazado, salvo que su contenedor tenga poro, o esté eléctricamente dañado. Este condensador NO tiene polaridad aunque pueda parecerlo. Mismas consideraciones anteriores, aquí el lado de masa es el cable saliente conectado al contenedor.

 Arriba: Condensador de papel en aceite; diseño de contenedor similar al de un electrolítico.

El factor de mérito "ESR".

ESR significa Equivalent Series Resistance: Resistencia Serie Equivalente. La Resistencia Serie Equivalente, o ESR, es una medida que podríamos considerar muy similar al factor de mérito "Q" para las bobinas. Define la calidad de un condensador, su aislación y su capacidad de carga descarga, lo cual es importante para determinar si se halla en buen o mal estado de funcionamiento.

La ESR puede definirse en principio como la resistencia total (reactancia capacitiva + resistencia óhmica) que opone un condensador al paso de una corriente alterna, y ese valor dependerá de la frecuencia de esa corriente y de las condiciones internas del condensador. Como comparación, el Q de un condensador es la relación entre su reactancia capacitiva y la resistencia a una frecuencia dada. Similarmente el valor más alto de Q significa menos pérdidas de potencia y se da con una resistencia baja, y la resistencia serie equivalente más baja (ESR) tambien significa menor pérdida de potencia, pero con la diferencia que la ESR se refiere a una resistencia en serie y el Q a una resistencia en paralelo. Para un mismo valor de capacidad nominal, dos condensadores pueden tener diferente construcción interna, o simplemente estar diseñados para usos diferentes, por lo que pueden presentar valores ESR diferentes, es decir, tendremos varias ESR's a distintas frecuencias y/o a diferentes diseños, de la misma forma que tenemos varios Q's en las bobinas por los mismos motivos.

La ESR puede imaginarse idealmente como una resistencia en serie con el condensador que sólo podría ser medida si el condensador redujese a cero su reactancia capacitiva (resistencia a la corriente alterna), no es una resistencia interna que puede medirse con un óhmetro bajo corriente continua (fuga), sino que es una resistencia que se manifiesta sólo en corriente alterna en el punto en que la reactancia capacitiva debería ser mínima, por ello la ESR es dependiente de la frecuencia, y es un error comparar lecturas de ESR a frecuencias distintas, lo mismo sucede con el Q en las bobinas.

Los condensadores electrolíticos tienen a menudo un cierto nivel de resistencia en serie con su capacidad, y la variación de su capacidad nominal es también reflejo del cambio de su valor normal de ESR. El factor de potencia es la medida de la pérdida de energía en un condensador imperfecto, la ESR refleja la imperfección del condensador, por lo que ambos conceptos están altamente relacionados.

Fallos comunes en los condensadores electrolíticos y de papel.

Si el sellado del condensador no es bueno, el ácido o impregnación del papel se seca o se exuda y deja de actuar como dieléctrico, provocando que el valor de capacidad se reduzca progresivamente.

También pueden haber spots en el óxido de aluminio aislante o pudrimientos en el enrollado de las láminas, con lo que puede producirse una fuga de corriente (falta de aislación) que provoque una disminución efectiva de la tensión normal de trabajo. Esta corriente de fuga provoca el sobrecalentamiento interno y la consiguiente expansión del conjunto por acción del gas en los electrolíticos o un cortocircuito en la capa parafinada en los de papel, superándose con ello el hermetismo por presión interna, por ello tanto los condensadores electrolíticos como los de papel pueden explotar.

Característica de envejecimiento y recuperación de los condensadores electrolíticos.

Para referirse a un condensador electrolítico sin polarizar se utiliza el término de protocapacitor, que es un condensador electrolítico fabricado y ensamblado que aun no se les ha hecho circular una corriente para que se forme internamente la capa de óxido de electrolito (formación del condensador).

 
Un condensador electrolítico que en muchos años no recibe tensión, además de poder desarrollar deformaciones o pudrimientos, comienza a modificarse internamente y tiende a su condición primitiva de protocapacitor, es decir a la situación de cuando en fábrica estaba siendo formado. La capa de óxido de aluminio se va reduciendo si el condensador no es conectado periodicamente a una fuente de tensión continua.

 Izquierda: interior de un condensador electrolítico nunca usado pero irrecuperable por haberse secado.

Similarmente se produce lo mismo por sub-tensión, cuando un condensador electrolítico se utiliza con tensiones mucho menores a su tensión nominal de trabajo, o sea, al no mantenerse la polarización mínima la capa de óxido se va haciendo cada vez más angosta.

Pero el condensador electrolítico tiene la opción de regenerarse, la única condición es que exista suficiente electrolito, que no se haya secado. El procedimiento de regenerado se le denomina "reformado" en similitud al "formado" de fábrica. El proceso de reformado consiste en aplicar al condensador corriente continua de forma gradual y controlada a sus polos durante un cierto período de tiempo, esto permite que la capa de oxido de aluminio aislante se regenere sin producir ni calor ni gases.

Característica de envejecimiento y NO recuperación de los condensadores de papel.

Si comparamos la técnica de construcción entre condensadores de papel y electrolíticos ya se ve claramente que si el de papel se estropea no tiene solución, no hay ningún procedimiento para poder regenerar el dieléctrico, el condensador queda dañado o inservible. El fallo más corriente es el de fugas internas y/o exudación, esto disminuye la capacidad de carga/descarga y modifica la capacidad dando efecto a como si tuviese una resistencia en paralelo: El condensador se vuelve conductor a la corriente contínua.
 Arriba: Condensador de papel de fabricación inglesa claramente exudado y con fugas.
 Abajo: Idem Plesseal de aspecto excelente pero con el mismo nivel de fugas que el anterior.

Conclusión: El aspecto externo no es ninguna garantía de calidad en cuanto a fugas. Ambos dan fuga máxima a tan sólo 50 voltios.

¿Pero qué sucede en la realidad?

En la realidad sucede que los condensadores de papel son mucho más problemáticos que los electrolíticos, pero no todos los condensadores de papel acaban estropeados por el tiempo, sus niveles de fuga estan relacionados con su capacidad: A más capacidad más probabilidad y nivel de fuga; esto hay que tenerlo en cuenta a partir de 0,05 µF, y muy especialmente desde 0,1 µF. Poner en marcha un aparato antiguo no da problemas siempre y cuando se tengan en cuenta una serie de precauciones con los electrolíticos de filtro para evitar algún susto y poder conservar los originales en perfecto estado.

No hay que cambiar los condensadores electrolíticos de filtro por sistema, es una forma bastante estúpida de tirar componentes escasos y perfectamente aprovechables a la basura. Los condensadores electrolíticos de calidad y bien precintados duran muchísimos años, en mi experiencia más de 50, y creo firmemente que pueden durar mucho más, lo único que hay que hacer ante un aparato que hace muchísimo tiempo que no se ha conectado es proyectar una arrancada lenta teniendo acceso a los electrolíticos para comprobar si se calientran entre períodos de prueba.

No hay que creer que los componentes nuevos superan a los antiguos por sistema. Por un lado los componentes nuevos llevan incorporados avances en diseño y desarrollo, es notorio que los condensadores electrolíticos han disminuído enormemente en volumen manteniendo ratios de voltaje, pero por otro lado los componentes llevan incorporados todas las presiones de la industria para abaratarlos y hacer más competitivos los aparatos que los contienen; lo que por un lado suma por otro resta. La electrónica es actualmente industria de consumo, muchos aparatos electrónicos son "de usar y tirar" por causa de la obsolescencia programada o porque las reparaciones ya no salen a cuenta, eso lleva al diseño del componente abaratado, no pensado para durar, y entonces se producen las sorpresas inesperadas. También la fabricación genérica china supone una enorme confusión acerca de quién realmente ha fabricado un componente y cómo se ha fabricado; poner cualquier marca encima de un componente en blanco resulta muy fácil.

Condensadores "cosmetológicos" (boutique capacitors).

La moda de los equipos de HI-FI de los años 80 y 90 orientada a consumo masivo creó un movimiento elitista alternativo de consumo exclusivo basado en la electrónica a válvulas. El audio "high-end" o "tube sound" presentaba a los componentes electrónicos de audio como si fuesen artículos de joyería o perfumería de lujo. El truco se basaba en convertir aspectos marginales de fabricación en muy especialmente relevantes, para luego trasladar el análisis desde el terreno técnico-científico al especulativo-filosófico. Así alguien podía encargar a un fabricante un componente incluyendo en el diseño algo mínimamente útil en la práctica pero que podía publicitarse como "avanzado", se le incluía estética "de luxe", y se le ponía nombre de perfume de alta gama; el resultado del proceso era obtener un precio de venta "convincente" (que crease autosugestión de extrema calidad en el comprador). Resulta sorprendente que un proceso habitual en marketing de perfumería de lujo se replique para componentes electrónicos que, por definición, tienen muy poco "glamour". Un componente típico de boutique es el condensador electrolítico de fuente de alimentación, aunque también hay cables de interconexión con filosofía basada en la no-oxidación del oro y válvulas con tratamiento milagroso basado en la super-conductividad; el efecto en la práctica de todo ello es nulo.

Simplemente dejar claro que no hay nada especialmente mágico en fabricación de condensadores y componentes en general, lo único que tienen que hacer los componentes electrónicos es cumplir sus estándares de calidad, por lo que cualquier condensador cosmetológico irrecuperable puede reemplazarse perfectamente por su equivalente sin maquillar que provenga de un fabricante de confianza.

Test de condensadores.

Si bien existen varias pruebas y mediciones que pueden realizarse sobre un condensador como la comprobación de continuidad en la escala de ohmios de un tester, la medición de su capacidad con un capacímetro, o también la realización de determinados ensamblajes para comprobar la corriente de fuga y la resistencia serie equivalente (ESR) lo fundamental es entender que cuánta más diferencia de potencial exista entre los extremos del condensador mejor será su estado de conservación, esto es, mejor calidad a efectos de aislación y capacidad de carga/descarga. La existencia de ESR, factor de potencia superior a cero, y/o fugas afectará a la capacidad medida del condensador disminuyendo su calidad en circuito de forma notoria, más abajo se pueden ver ejemplos.

Para comprobar condensadores existen varios tipos de aparatos, pero sin duda el más efectivo es el que permite comprobar fugas simulando el efecto de carga a que está sometido en el circuito y además permite la medición de capacidad de forma independiente. Para comprobar un condensador correctamente hay que desoldar uno de sus terminales y hacer la comprobación de fugas y capacidad, ambas.

Los aparatos que se muestran a continuación eran los habituales de la época y precursores de los actuales, pueden ser usados actualmente, e incluso alguno de ellos tiene alguna características de prueba que se adapta mucho mejor al trabajo con aparatos a válvulas que los equivalentes modernos.

 Izquierda: Retexkit PC-1, un probador de condensadores en circuito (In-Circuit Tester) muy similar al EICO 955 descrito en la sección "EN list". Intenta comprobar condensadores sin desconectarlos del circuito, lo cual es una enorme ventaja pero por ello no son muy fiables, su aplicación más útil es la medición de capacidad en electrolíticos para hacerse una idea de su estado; por ejemplo comprobar la capacidad de los condensadores electrolíticos de filtro. También pueden detectar condensadores muy estropeados, es un instrumento de toma de contacto.

 Centro: C-3 Heathkit Condenser Checker (ver "EN list"), muchísimo mejor que el anterior, realmente es el aparato correcto para comprobar un condensador, ya que permite tanto la comprobación de capacidad como la determinación de fugas en su interior.

 Derecha: CM-1 Heathkit Capacity Meter (ver "EN list"), equivalente antiguo de los modernos comprobadores de capacidad por frecuencia. Sirve para comparar la capacidad etiquetada contra el resultado medido para una comprobación de calidad, y también para conocer una capacidad desconocida. Si el condensador es bueno la comparación será bastante exacta, si la capacidad se desconoce existe la duda de la calidad, ya que puede que la medición dé una capacidad "correcta", pero si el condensador tuviese fugas la capacidad medida será falsa, lo que implica un condensador de baja calidad y por lo tanto poco fiable.

Peculiaridades de los condensadores electrolíticos envejecidos.

TODOS: Si se han ido secando pierden capacidad, con las consecuencias operativas pertinentes en cada caso (sonido de alterna en el caso de filtro seco). Si se han deteriorado internamente tendrán fugas, las cuales los hacen conductores a la corriente continua, estas fugas pueden provocar pequeños chispazos internos en el momento de carga o un calentamiento continuo en el uso, ambos casos pueden provocar que el condensador explote, esto último depende de si el condensador recibe una tensión suficientemente alta para romper de golpe su ya defectuosa aislación o exista una acumulación de gas suficiente.

ELECTROLíTICOS YA DAÑADOS POR EL USO PREVIO: El calentamiento provocará gases que presionará el tapón de goma, la pasta de ácido se vuelve líquida y se irá expulsando al exterior de forma proporcional a las condiciones a que esté sometido ese condensador en el circuito concreto. En un condensador "castigado" la capacidad de carga y descarga queda seriamente afectada además de poder tener fugas o una ESR alta, todo eso modifica su capacidad efectiva. Hay que evaluar si necesita reemplazo comprobandolo con el Condenser Checker, aunque en estas condiciones la mayoría deben ser reemplazados.

ELECTROLíTICOS SIN DAÑAR: Hay que EVITAR el calentamiento y mediante el método de arranque que se expone más abajo regenerarlos (reformarlos). Una vez conseguido eso quedan perfectamente usables(1) siempre y cuando sean de buena calidad y no se hayan secado. Puede que hayan perdido algo de capacidad y que su capacidad de carga/descarga no sea como si fuesen nuevos, pero normalmente esas diferencias no tienen efecto práctico.
Hay algunos electrolíticos que parecen no dañados pero pueden estarlo dependiendo del voltaje y la temperatura ambiental a que han estado sometidos. En realidad los electrolíticos que funcionan con alto voltaje deberian estar siempre algo ventilados. Estos electrolíticos acaban teniendo fugas debido al nivel de voltaje que soportan y al calentamiento sistémico ambiental; resultado: se van dañando lentamente y comienzan a generar fugas que incrementan su temperatura interna a la que se suma la ambiental. Se pueden salvar si se evita el calentamiento y pueden servir perfectamente en circuitos de más bajo voltaje, ya que las fugas de un condensador envejecido se incrementan exponencialmente con el voltaje aplicado.

(1) Un ejemplo de ello es la recuperación y puesta en uso de los electrolíticos de la fuente de alimentación Heathkit HP-23 (ver HW-101 Revisited en la sección EN). Los condensadores Nichicon originales de 125 µF fabricados en los años 70/80 eran de calidad y se fabricaban con criterios de perdurabilidad. A pesar de la alta capacidad y voltaje soportado no estaban dañados indicando que la HP-23 siempre había funcionado dentro de especificaciones; después de más de 30 años sin uso se reformaron sin problemas.

Ejemplos de test de capacidad y fugas.

Papel
  1. Condensador de 100 KpF 600 voltios, medido a 150 KpF con afectación de factor de potencia de 10, test a 50 voltios sin fuga detectable a ese voltaje.
  2. Idem anterior, test a 150 voltios con muchísima fuga a ese voltaje. 
  3. Condensador de 22 KpF 600 voltios, medido a 100 KpF con afectación de factor de potencia de 30, fuga total a 50 voltios. Muy dañado.
  4. Condensador de 2 µF 200 voltios, medido a 8 µF con afectación de factor de potencia de 32, fuga total a 50 voltios.
Electrolítico
  1. Condensador de 20 µF 350 voltios, dañado por calentamiento y subsiguiente expulsión de ácido, medido a 33 µF con afectación de factor de potencia de 10, sin fuga a 50 voltios.
  2. Idem anterior, fuga media a 150 voltios.
  3. Idem anterior, fuga alta a 250 voltios.
  4. Idem anterior, fuga excesiva a 350 voltios, nominal del condensador.

Procedimiento de arranque de un aparato que no se ha usado en muchos años.

   Es un procedimiento delicado ya que algún electrolítico podría explotar o abrirse efectuando fugas de ácido por calentamiento, pero eso sólo puede suceder cuando se quiere "abreviar" el proceso por falta de paciencia o se quiere intentar recuperar un condensador irrecuperable dañado por sobrecargas. En el caso de un electrolítico seco no hay peligro ya que la resistencia interna es muy elevada; ya no existe condensador.

La forma más fácil de realizar un arranque gradual es utilizar un Variac, que es algo muy práctico, pero no reduce los tiempos de puesta en marcha, sólo hace la puesta en marcha más cómoda y gradual, nada más. Actualmente se pueden conseguir variacs de producción china de marca mutante a precio moderado aunque la calidad tambien es moderada.

El procedimiento que se describe aquí es el "casero", orientado a poner en marcha un aparato que lleva bastantes años sin usarse (transistorizados incluídos) sirviéndose del utillaje más a mano, pero como ahora puede ser mas difícil acceder a transformadores reductores que a un variac, tener uno puede ser una opción. Otro procedimiento casero para bajar la tensión de entrada a un aparato es conectarlo en serie con algo que distribuya voltaje, por ejemplo una bombilla incandescente o un primario de transformador, ambos de potencia adecuada a la carga del aparato.

Se trata de crear un protocolo de arranque; por ejemplo hacer funcionar el aparato que se desea poner en marcha a medio voltaje durante unos 30 minutos (si va a 230 voltios darle 115 voltios), eso sirve para que lo electrolíticos "tomen contacto" con la corriente contínua después de una larga inactividad. Para este procedimento son útiles los trafos reductores de 220 a 125 antiguos (para poner en marcha aparatos americanos se hacen funcionar a 60 voltios mediante el procedimiento de conectarlos así: 220/125 -> 220/125; que representa reducción a 120 y reducción a 60). Usar un variac a medio voltaje sirve igualmente, además de ser más práctico por supuesto.

Luego el aparato se conecta directamente a la tensión nominal, inicialmente durante sólo un minuto, luego dos, tres y cinco. Si no se aprecia calentamiento del electrolítico la cosa va bien y el aparato estará preparado para ser conectado durante unos diez minutos, luego se para otra vez para comprobar si el electrolítico se calienta, se espera otros diez minutos y se vuelve a conectar durante un cuarto de hora, y así se va incrementado el tiempo de funcionamiento. Al cabo de una media hora funcionando si no se detectan calentamientos ni otros problemas el aparato está perfecto para ser enchufado normalmente.

Controles durante la prueba:

A) Es esencial y OBLIGATORIO controlar un posible calentamiento de los condensadores de filtro, para ello se irán haciendo paradas, controlando despues de ellas la temperatura. ¡Cuidado! Al inicio NO tocar el condensador con el aparato enchufado ya que podría explotar en ese momento, sólo se puede tocar el condensador con el aparato enchufado cuando se verifica que el proceso de reforma avanza con seguridad.

B) Opcionalmente y si es posible se medirá el voltaje a la salida del filtro (teniendo en cuenta a qué voltaje se ha enchufado el aparato por supuesto) y comprobando si se calienta el electrolítico de filtro. Podría ser recomendable instalar un "fusible visual" justo a la salida de cátodo de la rectificadora en serie con la salida, sirve perfectamente una lamparita de 6,3 V O,3 A. Es muy útil para detectar fugas esporádicas e inestabilidades además de como fusible protector. Si no es posible medir el voltaje, hay que controlar el calentamiento del condensador y hacer frecuentes paradas.

C) Si el condensador es reformable se irá notando una lenta subida de voltaje a partir de unos 5 minutos de tratamiento aunque sea discontinuo. Si a los 10 minutos de tratamiento no se nota subida de voltaje y el condensador se calienta igual que al principio hay que empezar a sospechar que no sea reformable, si se ha secado no lo será. Normalmente la mayoría de condensadores electrolíticos que han trabajado sin sobrecarga, no se han secado, y son de calidad, son reformables.

La prueba inicial a medio voltaje es esencial para hacer que los condensadores se acostumbren a trabajar con una tensión moderada. El proceder luego a conectar el aparato a su tensión normal o casi normal es para que entre en contacto con el voltaje de trabajo pero sólo durante un corto período de tiempo, desconectando seguidamente el aparato y volviendo a verificar un posible calentamiento. Si con el aparato funcionando en cortos lapsos los condensadores se calientan de forma evidente hay que sospechar que estén en mal estado. Se dejan enfriar y se hacen nuevos intentos de arranque al rato comprobando si el calentamiento es el mismo, si va bajando es que los electrolíticos se están reformando por lo que se puede ir incrementando el tiempo de funcionamiento, para ello es muy útil controlar el voltaje de salida: una lenta pero persistente subida de tensión indica que los condensadores se están reformando. En caso contrario habría que desconectarlos y comprobarlos individualmente, evaluando entonces la posibilidad de sustituirlos.

Comentarios y aclaraciones:

Podría haber una dificultad añadida en la prueba a voltaje nominal, y es que muchos aparatos antiguos llevan transformadores de primario de 220 voltios y el voltaje actual de línea es de 230 voltios. En aparatos que llevan rectificación a diodos secos, esto puede provocar que los electrolíticos de filtro queden algo justos de voltaje por efecto de la multiplicación en el bobinado secundario. De 220 primario a 350 secundario hay un multiplicador de 1,6 y si se conecta a 230 la tensión del secundario se va a 370 voltios, lo cual, más el efecto de pico de carga, puede sobrepasar con creces la tensión nominal de pico del condensador de filtro. En este tipo de rectificación los electrolíticos quedan cargados inicialmente a la tensión de pico ya que el aparato no consume al estar los filamentos frios, durante ese período podría oirse un "clic, clic" que son chispazos internos en un condensador de filtro. En este caso deberá desconectarse rapidamente el aparato para evitar que el electrolítico se cruce, provocando además daño a los diodos, que se abrirían como un fusible. Esto es raro que pase con la rectificación a válvula, ya que la carga de los electrolíticos de filtro va acompañada por la subida progresiva de los filamentos, lo que permite una mayor seguridad y durabilidad a los electrolíticos de filtro. Lo peligroso en la rectificación a válvula es que un posible cortocircuito de algún condensador de filtro provoque que la conexión de cátodo interna de la rectificadora actúe como un fusible abriéndose, inutilizando esa válvula. Lo mismo vale para rectificación a diodo, el problema es dar trabajo subitamente a un componente que se ha acostumbrado a no trabajar, antes hay que prepararlo para trabajar.

La consecuencia es que las fuentes de alimentación con rectificación a diodo seco asociadas a circuitería de válvulas SIEMPRE deben llevar electrolíticos sobredimensionados (de voltajes máximos más allá del voltaje de pico). Con rectificación a válvula lo anterior queda minimizado, raramente se llega al voltaje de pico debido a que la carga en arranque es muchísimo más suave debido al efecto del calentamiento progresivo del filamento. Los condensadores de filtro reciben mucho mejor trato, y por ello el cambio de electrolíticos de filtro en fuentes de alimentación a válvula sólo es necesaria cuando esos condensadores han perdido capacidad por efecto de secado, difícilmente estarán dañados por efecto de voltaje; y si no se han secado son recuperables, y si son de calidad difícilmente se habrán secado.

Es evidente que la presunción automática de mal estado de condensadores de filtro en fuentes de alimentación a válvula, y de fuentes de alimentación a diodo con condensadores correctamente sobredimensionados es un tópico que combina el desconocimiento sobre la naturaleza de los condensadores electrolíticos y el efecto final que produce ese desconocimiento (la avería de los mismos al enchufar el aparato). Efectivamente, si un electrolítico no se han secado o no ha recibido sobrecargas lo único que le puede suceder es que esté parcialmente despolarizado por falta de uso; el mal estado lo causará ponerlo en funcionamiento sin tener en cuenta que ha estado mucho tiempo sin uso (normalmente bastantes años). Todos los aparatos, incluso los transistorizados, deben someterse a protocolos de arranque cuando llevan mucho tiempo sin uso. La evidencia más común de secado en condensadores de filtro es el denominado "ruido de alterna", que es un sonido continuo 'uuu' (TONO grave EVIDENTE) a niveles bajos de volumen (no confundir con el sonido 'mmm' de fondo de circuito, que es totalmente normal). Los condensadores de filtro con fugas, además de calentarse, también pueden producir ruido de alterna debido a que han perdido capacidad de carga y descarga, ello causa que el filtrado sea insuficiente.

Lo anterior también vale para condensadores electrolíticos nuevos adquiridos NOS (New Old Stock), es decir condensadores de fabricación antigua pero nuevos, nunca usados. Previamente hay que comprobarlos con un comprobador de fugas y capacidad (Heathkit C-3 o similar). Si pasan la prueba de forma razonable (capacidad próxima a nominal y fuga media-baja) una vez instalados hay que aplicar el protocolo de arranque descrito, nunca hay que creer que por ser nuevos están como salieron de fábrica. El mayor riesgo con los NOS es que se hayan secado con el tiempo, pero normalmente el precinto es de muy alta calidad; he instalado NOS fabricados en los años 1960/70 en la década actual (antiguos 60/50 años) sólo aplicando un ligero reformado. El paso de los años junto con la falta de uso es lo que va despolarizando al electrolítico (queda desreformado, convertido nuevamente en un protocapacitor), por lo que hay que volverlo a "formar" (polarizar) tal como en su día hizo el fabricante. Esto también es válido para electrolíticos instalados en aparatos modernos (transistorizados) con años en desuso. El problema no es que sean viejos, el problema es que se despolarizan con el tiempo; la ventaja es que si no están secos o dañados el aparato queda totalmente original (y es gratis si se aprovechan los instalados). El que no estén secos depende mucho de la calidad de fabricación y el lugar de trabajo en el chasis; y que no estén dañados depende mucho más de cómo han estado trabajando que de su calidad intrínseca.

Nota técnica aclaratoria: Ante la presencia de corriente alterna los condensadores equivalen eléctricamente a una resistencia cuyo "valor óhmico" depende de su capacidad a la frecuencia de paso, y que un cambio súbito desde cero a un voltaje "x" de corriente contínua en el momento de carga equivale a recibir un pulso de corriente alterna (un semiciclo, que es lo que sucede con rectificación a diodo seco). En consecuencia, todo condensador en el momento de carga equivale a una resistencia de valor tan bajo como alta sea su capacidad y la frecuencia que lo atraviese. Y por ello, con rectificación a diodo seco, cuando más elevada sea la capacidad de un condensador de filtro, más carga debe soportar el transformador de alimentación y los diodos en el momento de la puesta en marcha; la causa es que el circuito alimentado no produce carga debido a que los filamentos de sus válvulas no se han encendido totalmente.

¿Por qué todas esas consideraciones?

Los condensadores de alto voltaje son escasos y caros, y los de montaje a superficie-chasis ya no se fabrican. Los equivalentes modernos tienen menos volumen y están pensados para montaje a circuito impreso. Es necesario aprovechar el material existente en el mismo aparato para mantener su apariencia original y prestaciones haciendo los mínimos apaños, hay que actuar bajo criterios de restauración y de antiguedad simultáneamente, es decir, de forma similar a una restauración arqueológica.

Es una auténtica lástima tirar componentes perfectamente usables a la basura, comprometiendo con ello el diseño y apariencia original de un circuito; y más teniendo en cuenta que dentro de los tubos cromados de sustitución artesanal de condensadores electrolíticos de superficie que aparecen en la web hay electrolíticos modernos dentro, el problema es saber la calidad de los mismos especialmente los de procedencia china (¿Quién los ha fabricado?). La electrónica actual es de usar y tirar, nada se fabrica para durar años, es muy probable que por la pereza de reformar los antiguos se introduzcan en el aparato componentes de inferior calidad a los que se están tirando a la basura. También algunos procedimientos de restauración pueden parecer excesivos o complicados, especialmente teniendo en cuenta que muchos problemas pueden solucionarse en 'plan profesional' sustituyendo componente antiguo por moderno, pero hacer eso en electrónica antigua es ir directo a crear un 'aparato Frankenstein'.

Los procedimientos que se explican en esta página, y en este sitio web, estan orientados a evitar eso, siendo propuestos y realizados con la intención de que un aparato antiguo no tan sólo "suene" o "encienda", sino que funcione perfectamente y además conserve su naturaleza original.