Restaurador de eletrolíticos

Escrito por Newton C. Braga
Ter, 16 de Março de 2010 12:22


É possível recuperar capacitores eletrolíticos de equipamentos fora de uso por muito tempo? Esta possibilidade deve ser analisada com muita atenção, principalmente pelos técnicos reparadores que podem encontrar soluções interessantes para um problema crônico: a falta de componentes originais de equipamentos comerciais. Veja neste artigo como é possível fazer a restauração de capacitores eletrolíticos de alta tensão com um aparelho simples de montar.

No nosso país existem milhões de equipamentos eletrônicos como televisores e rádios com mais de 10 anos de uso, ainda em funcionamento. Uma pesquisa revela que no nosso nordeste, mais de 50% dos televisores em uso ainda é do tempo das válvulas e uma boa parte nem é em cores!
Ora, um dos componentes que estes aparelhos usam e que dá uma boa dor de cabeça aos técnicos é o eletrolítico de alta tensão que pode ser encontrado em boa quantidade nas fontes de alimentação e em outros setores do circuito.
Estes capacitores perdem a capacitância com o tempo mesmo em uso, e se ficarem fora de uso perdem totalmente suas características passando a apresentar baixas resistências (fugas) e a perda de capacitância.
Para o técnico reparador seria interessante poder aproveitar estes componentes de outros aparelhos fora de uso ou mesmo recuperar os que tivessem problemas, pois eletrolíticos de alta tensão, além de caros, nem sempre podem ser encontrados com facilidade.
Se fosse possível recuperar por algum processo capacitores deste tipo sem capacitância ou fuga, muitos técnicos ficariam contentes.
Neste artigo vamos mostrar que isso é possível e de uma maneira bastante simples. É claro, que não serão todos os capacitores eletrolíticos que poderão ser recuperados, mas se uma parte deles puder, o "lucro" do técnico pode ser compensador.
Para entender como é possível fazer a recuperação será interessante analisarmos o funcionamento dos capacitores eletrolíticos como ponto de partida.


OS CAPACITORES ELETROLÍTICOS
Os capacitores eletrolíticos têm um princípio químico de funcionamento. Conforme mostra a figura 1, temos folhas de alumínio enroladas e que são embebidas numa substância química que é o eletrólito.



Este eletrólito ataca o alumínio formando uma fina película de óxido isolante que funciona como dielétrico. A espessura extremamente pequena desta película e sua boa constante dielétrica possibilitam a obtenção de capacitâncias muito elevadas para este tipo de componente.
Ocorre entretanto que, em funcionamento a presença de tensão nas armaduras regenera constantemente esta reação de modo a manter a camada de material isolante e portanto a capacitância do componente.
Se invertermos a polaridade do capacitor, a corrente que pode então passar pela camada de isolante a destrói. Por este motivo é que os capacitores eletrolíticos não podem ser usados invertidos.
Uma corrente muito intensa no sentido inverso pode gerar calor suficiente para fazer o eletrólito entrar em ebulição o que pode levar o capacitor a uma explosão.
Nos capacitores antigos esta explosão pode ter efeitos perigosos pela não existência de uma válvula de escape para a pressão.
Nos capacitores mais modernos existe uma pequena válvula que permite o escape da "pressão" se algo de anormal ocorrer com o componente, conforme mostra a figura 2.



Se o capacitor ficar muito tempo sem uso, a camada isolante vai modificando suas características, com sua espessura tornando-se irregular e aparecendo pontos de fugas de corrente. Isso significa que o capacitor perde sua capacitância ou ainda passa a apresentar fugas excessivas se ficar muito tempo fora de uso.
Se o isolante apresentar fugas relativamente pequenas ou não comprometedoras ou ainda se apresentar uma redução grande da capacitância, ele pode ser recuperado.
Basta aplicar uma tensão por certo tempo, de maneira controlada nas suas armaduras para que a capa de material isolante se recomponha, permitindo que o componente seja usado novamente.
Veja, entretanto, que a aplicação desta tensão deve ser feita de maneira controlada para que o componente não seja destruído.
Se o componente tiver fugas excessivas e aplicarmos uma tensão de recuperação alta a corrente gera calor e ele pode explodir.


NOSSO RESTAURADOR
O aparelho que descrevemos permite verificar as fugas de um capacitor antigo ou mesmo se ele se encontra em curto.
Se as fugas não forem excessivas ou ele estiver em curto podemos aplicar uma tensão de recuperação sob regime de corrente controlada e com isso restaurar o componente.
Nosso circuito consiste portanto numa simples fonte de alta tensão sem transformador com resistores limitadores de corrente e uma saída para se medir a corrente usando o multímetro.
Capacitores de 1 a 500 uF para tensões acima de 200V se sua rede for de 110V ou acima de 400 V se sua for de 220V podem ser recuperados.
O tempo de recuperação depende muito do estado do capacitor. Se um capacitor estiver muito ruim, sua recuperação pode exigir até mais de 24 horas de aplicação de tensões. Acima disso, será conveniente jogar o componente fora.
O resistor R5 em paralelo com o multímetro permite usar a escala de tensões contínuas de 0-15 ou 0-30 V como escala de correntes.
Com um resistor de 1 k ohms, aplicando a Lei de Ohm, verificamos que cada volt corresponde a uma corrente de 1 mA.
Como as fugas normais de um capacitor estão em torno de 1 mA para cada 10 uF, pode-se perceber que podemos trabalhar com capacitores de 1 a 300 uF facilmente e se as fugas forem menores, com capacitores de valores até maiores.


MONTAGEM
Na figura 3 temos o diagrama completo do nosso restaurador de capacitores eletrolíticos.




A disposição dos componentes numa placa de circuito impresso é mostrada na figura 4.





Veja entretanto que o uso de componentes pouco críticos e de certo porte que podem ser até fixados num chassi permite que a montagem seja feita com base em ponte de terminais.
Os valores entre parêntesis dos componentes correspondem à rede de 220 Volts.
O conjunto cabe facilmente numa caixa de madeira ou plástico que deve se bem isolada. Veja que o aparelho é ligado diretamente na rede de energia o que exige cuidado no seu manuseio. Um toque acidental em qualquer parte do circuito pode causar choques perigosos.
Os resistores são de fio e devem aquecer levemente durante o funcionamento do aparelho.


COMO USAR
Inicialmente, coloque o capacitor suspeito ou que se pretende restaurar entre as garras J1 e J2 observando sua polaridade.
Ligue nos pontos X1 e X2 um multímetro numa escala de tensões de 0 à 15 ou 0 à 30 V ou pouco maior se seu multímetro não tiver estes valores.
Ligando o aparelho na rede de energia podemos observar o seguinte:
a) A agulha do multímetro vai até o fim da escala indicando o início da carga do capacitor e dependendo de seu valor, volta lentamente aos valores baixos estabilizando uma tensão que depende do valor do capacitor.
Para cada 10 uF devemos ter uma tensão de 1 Volts ou menos se o capacitor estiver bom.
Se a tensão ficar nos valores altos ou demorar muito mais do que o previsto para voltar aos valores baixos, o capacitor pode estar com problemas.
b) Se o capacitor estiver com problemas, ou seja, se a tensão indicada se mantiver em valores elevados para sua capacitância ou mesmo der sinais de curto, devemos dar início aos procedimentos para recuperação.
Inicialmente deixamos o aparelho com o capacitor ligado por umas 2 horas.
Se depois disso o capacitor não der sinais de recuperação com a queda da corrente aos valores esperados conforme seu valor, e ele apresentar sinais de aquecimento, desligamos o aparelho e esperamos o capacitor esfriar.
Ligamos depois o mesmo capacitor e tentamos o mesmo procedimento por mais umas 2 ou 3 horas.
Se depois disso a corrente der sinais de queda, isso significa que podemos continuar com o procedimento repetindo a aplicação de tensão em ciclos de 2 ou 3 horas até que ela caia a valores satisfatórios.
Se com novos ciclos não houver sinais de recuperação o capacitor deve ser abandonado.
Podemos fechar e abrir a chave S1 algumas vezes durante o procedimento para alterar a tensão aplicada no capacitor. O fechamento desta chave permite também trabalhar com capacitores de 50V a 100V de tensão de isolamento.

LISTA DE MATERIAL
Semicondutores:
D1 - 1N4004 (110V) ou 1N4007 (220V) - diodo de silício
Resistores:
R1 - 100 ohms x 5W - fio
R2 - 4,7k ohms x 10W (110V) ou 10k ohms x 10W (220V) - fio
R3 - 220 k ohms x 1W - comum
R4 - 1 k ohms x 1W - comum
R5 - 1 k ohms x 5 W - fio
Capacitores:
C1 - 8 à 16 uF x 200V (rede de 110V) ou 400V (rede de 220V) - eletrolítico
Diversos:
S1 - Interruptor simples
X1, X2 - bornes para encaixar as pontas de prova do multímetro
J1, J2 - garras jacaré preta e vermelha
Cabo de força, placa de circuito impresso, caixa para montagem, fios, solda, etc.


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