Capacitoues eletrolíticos com terminal de parafuso utilizam uma fina camada dielétrica de óxido de alumínio entre o ânodo e a folha do cátodo, que atua como meio de armazenamento de energia. Queo ocorre um pico de tensão transitório, o capacitor experimenta um aumento repentino no campo elétrico através deste dielétrico. Para picos dentro da tensão nominal e tolerância transitória, o dielétrico pode absorver temporariamente o excesso de energia sem degradação, suavizando efetivamente a tensão para os circuitos a jusante. Capacitores de alta qualidade geralmente apresentam aberturas de alívio de pressão interna or fusíveis de segurança que fornecem um mecanismo de segurança adicional, permitindo a liberação controlada de energia se o dielétrico se aproximar da ruptura. No entanto, picos repetidos ou prolongados que excedam a tensão especificada podem induzir ruptura dielétrica, levando ao aumento da corrente de fuga, descarga parcial ou falha catastrófica. A seleção adequada da classificação com margens de segurança adequadas é, portanto, essencial para garantir um desempenho confiável sob condições transitórias.
As correntes de irrupção ocorrem durante a inicialização do sistema, quando o capacitor carrega inicialmente a partir de um estado descarregado. Os capacitores eletrolíticos com terminal de parafuso consomem alta corrente inicial até que sua tensão aumente para corresponder ao potencial aplicado. O capacitor Resistência em Série Equivalente (ESR) , construção e geometria interna determinam a eficácia com que ele pode lidar com esse surto sem aquecimento excessivo. Projetos de baixa ESR reduzem as perdas de I²R, enquanto o volume adequado de eletrólito e a área de superfície da folha ajudam a absorver a energia térmica gerada durante eventos de inrush. Medidas de proteção externas, como resistores em série ou circuitos de partida suave, podem ser integradas para limitar a corrente de pico, reduzir o estresse mecânico e térmico e evitar a degradação dielétrica. Capacitores adequadamente projetados mantêm a integridade dimensional e o desempenho elétrico apesar dos repetidos eventos de inrush, garantindo confiabilidade a longo prazo em aplicações industriais ou de alta potência.
Sobrecargas de curta duração, incluindo breves excursões acima da tensão ou corrente nominal, são absorvidas pelo dielétrico e pelo eletrólito interno do capacitor. Os capacitores eletrolíticos de terminal de parafuso são projetados com especificações específicas classificações de tensão de surto and tolerâncias de corrente de ondulação que lhes permitem suportar estes eventos transitórios sem danos permanentes. Durante uma sobrecarga, ocorre aquecimento localizado, causando pequena expansão térmica do eletrólito e das folhas. O design mecânico robusto, incluindo terminais de parafuso reforçados e suportes internos, evita deformação física ou curto-circuito interno. Embora uma única sobrecarga de curta duração seja geralmente tolerada, sobrecargas repetidas ou sustentadas aceleram a degradação do eletrólito, aumentam a corrente de fuga e podem eventualmente resultar em ventilação, abaulamento ou falha catastrófica. A seleção de capacitores com classificações de surto apropriadas e a implementação de proteções no nível do sistema garantem uma operação segura sob sobrecargas transitórias.
Eventos transitórios, incluindo picos de tensão, correntes de partida e sobrecargas de curta duração, geram estresse térmico dentro do capacitor devido a perdas I²R no caminho ESR e aquecimento dielétrico. Os capacitores eletrolíticos com terminal de parafuso são projetados com terminais grossos e mecanicamente robustos para suportar expansão térmica, vibração mecânica e tensão de contato durante tais eventos. O eletrólito interno e a estrutura metálica acomodam pequenas expansões térmicas sem comprometer a integridade dielétrica. A montagem adequada e a aplicação de torque evitam o afrouxamento dos terminais sob ciclagem térmica ou vibração mecânica, mantendo a confiabilidade elétrica e mecânica.
