¿Los condensadores de capacitancia demasiado alta son "malos" para el circuito?

¿Cómo puede un capacitor causar un mal funcionamiento si aumenta la capacitancia? ¿El condensador simplemente no tardaría más en cargarse por completo?

El condensador es un depósito de carga. Las fuentes de alimentación de modo conmutado deben cargarse primero. Los condensadores demasiado grandes pueden hacer que el bucle de suministro de energía interno se vuelva inestable, lo que crearía grandes desviaciones de voltaje en el condensador y potencialmente lo quemaría debido al calentamiento demasiado grande del condensador causado por su resistencia parásita distinta de cero llamada "ESR".

¿Puede el capacitor de alta capacitancia realmente causar algún tipo de "quemadura"? Quiero decir que no puede almacenar o producir una corriente más alta que la que proporciona la fuente de alimentación, ¿verdad?

El condensador se quema con bastante frecuencia. En realidad, la falla del capacitor de aluminio es el mecanismo de falla más común en los accionamientos de motores grandes. Los accionamientos de motor y otros dispositivos electrónicos de potencia (inversor solar, inversor eólico, cargador de batería de automóvil, etc.) presentan ondulaciones de corriente muy grandes a varias frecuencias. Estas corrientes de ondulación provocan el calentamiento del condensador (ESR), que degrada la capacitancia del condensador y aumenta aún más la ESR. Es como una retroalimentación positiva. Las tapas de aluminio tienen una vida útil limitada medida en miles de horas. Su vida útil también disminuye con temperaturas elevadas.

La forma habitual de mitigar este problema es utilizar varios condensadores en paralelo (dividiendo las corrientes de ondulación) o utilizando condensadores de mayor calidad. Estos métodos, sin embargo, tienden a incrementar el costo del producto final. La industria electrónica es muy despiadada hoy en día, lo que da lugar al diseño para una funcionalidad completa y una tasa de falla razonable, pero no un poco más.

Otras respuestas también enumeran buenos ejemplos de cómo no solo el capacitor puede quemarse, sino también cómo el capacitor grande puede hacer que se quemen otros componentes.

Limitaré mi respuesta / adición a fallas de tipo "quemar", porque de lo contrario, realmente hay una lista de circuitos de una milla de largo que pueden funcionar mal (cualquier filtro de paso alto, cualquier circuito de retroalimentación, etc.) y dependiendo de lo que controlen, las cosas podrían quemarse /explotar. El ejemplo que dio SunnyBoyNY con el límite de salida SMPS es en realidad un ejemplo de bucle de retroalimentación. Más modestamente, cualquier amplificador operacional puede (y lo hará) oscilar con una capacitancia grande/correcta en su salida; y cuando lo haga se calentará. A menos que tenga protección térmica/apagado, puede dañarse. En todos estos casos, es la reducción en el margen de fase por el límite [aumentado] lo que está causando un problema. No voy a entrar en detalles sobre esto,

Sin embargo, incluso en una fuente de alimentación lineal, un capacitor sobredimensionado en relación con el rectificador (diodo) puede provocar la falla del rectificador debido al aumento de la corriente [de carga] máxima. A continuación se muestra una ilustración de libro de texto del problema (para un rectificador de media onda con filtro capacitivo):

Cuanto más suave se vuelve el voltaje filtrado (menos ondulación), más suave se vuelve la corriente de carga, pero la misma energía se transfiere al capacitor durante un período de tiempo más corto (intervalo de conducción), por lo que el diodo ve una corriente de pico/sobretensión repetitiva más alta cuando el se aumenta el capacitor. En realidad, esta es solo una versión repetitiva del peor de los casos, que es la corriente de entrada cuando el condensador está completamente descargado (en cuyo caso, el pico será mucho más alto), pero vale la pena señalar que los diodos tienen clasificaciones de corriente diferentes/más bajas para estrés repetitivo frente a eventos "no repetitivos" (que es un nombre un poco inapropiado, tales eventos pueden repetirse en ninguna parte cerca de la frecuencia de la red; esta nota de aplicación es una buena lectura para la jerga de especificaciones de diodos).

Una variación menos obvia [porque no involucra cosas que se venden como capacitores] de este problema de corriente de irrupción es la capacitancia de puerta de un MOSFET. Hágalo demasiado grande [digamos, cambiando/aumentando el modelo MOSFET para que pueda cambiar una carga más grande] y la corriente de entrada de la puerta puede dañar un pin IO de un microcontrolador...; evitar tal escenario es una de las [muchas] razones por las que los circuitos del controlador MOSFET pueden complicarse.

Finalmente, los problemas mencionados no son insuperables. Uno puede compensar los bucles de retroalimentación (una forma de hacerlo es agregando/aumentando los capacitores, pero en una parte diferente del circuito). En cuanto a la limitación de la corriente de arranque (directamente), existen numerosas soluciones, siendo la más obvia la adición de un inductor.

Los capacitores de aluminio, que normalmente son baratos y tienen mayor capacidad, tampoco son confiables. Tienen una vida útil de trabajo de miles de horas. Si los miras, incluso puedes ver que están preparados para la explosión:

http://www.o-digital.com/uploads/2179/2184-1/Aluminum_Electrolytic_Capacitor_161.jpg

¿Ves esos cortes? Se abrirán de par en par y dirigirán la explosión hacia la parte superior, salvando el resto del tablero.

Su pregunta de publicación no especifica en qué parte de su circuito está el capacitor ni qué lo suministra. Tomemos, por ejemplo, una batería de automóvil gruesa que alimenta su circuito con 12 V a través de cables de cobre de 1 mm ^ 2. Suponga que la entrada de su circuito tiene 100,000 microfaradios de gran capacitor allí, ¿qué longitud de cable de suministro sería inferior a 0.05 ohmios, así que vaya a 120 amperios cuando se conecte por primera vez?

No intentes eso en casa. Para diseñar un circuito que sea seguro y tenga una gran capacitancia de entrada, debe configurar algunos interruptores adicionales cerca del extremo de entrada para que pueda llenar el gran capacitor de entrada más gradualmente a través de una resistencia modesta y no extraer energía a su circuito principal hasta que haya cargado la entrada C y atornillado los cables.

En el otro extremo de su circuito, suponga que tiene un transformador de HF rectificado en un capacitor de suavizado de salida. Después de hacer el arranque seguro, esa unidad podría tener 12 voltios y 10 amperios. Después de diez segundos, ha recibido 1200 julios, por lo que si tiene un condensador de salida, podría haber almacenado lo suficiente como para matarlo o provocar un incendio. Las quemaduras son una subestimación; es posible obtener mucha más corriente y mucho más voltaje de un circuito no especificado (¿contendría, por casualidad, la bobina de encendido de un automóvil?) y un gran condensador industrial que la batería original del automóvil suministrada.