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domingo, 17 de abril de 2016

Componentes electronicos


Condensador

   Es un componente electrónico que almacena cargas eléctricas para utilizarlas en un circuito en el momento adecuado. Está compuesto, básicamente, por un par de armaduras separadas por un material aislante denominado dieléctrico.


Tipos de capacitores



Significado del código de los capacitores

  Por lo general este tipo de capacitor están marcado con lo que se llama el método japones que consiste en utilizar un código de 3 cifras en donde las dos primeras cifras indican el valor absoluto del capacitor y la tercera indica la cantidad de ceros que deben agregar a las 2 primeras cifras, para obtener la capacidad en pf.


1000 nano = 1 micro.

1.000.000 pico = 1 micro.


Un pf es la unidad mas pequeña que existe para indicar en modo "practico" la capacidad. El nanofaradio es 100 veces mas grande que el pf y 1000 veces mas pequeño que el uf.



Resistencias

La resistencia eléctrica (R) es la oposición que ofrece un cuerpo al paso de la corriente. Es una propiedad de todos los componentes del circuito, y una magnitud esencial en electrónica, puesto que muchos componentes soportan poca corriente.







En la misma figura se muestra cómo se compone el valor de una resistencia, según los colores impresos en el cuerpo, éstos se deben poner con el color de la tolerancia a la derecha, así leeremos el valor codificado, a modo de ejemplo, para un color Marrón en la izquierda (primera cifra), le corresponde un [1], el segundo color a su derecha Negro (segunda cifra), le corresponde el [0], el tercer color a la derecha del anterior Naranja el [3] que corresponde al multiplicador o número de ceros que tenemos que añadir a las dos cífras que hemos leído antes, obteniendo de esta forma el valor de 10000 W, por último, el color de tolerancia Oro [±5%] o Plata [± 10%].


Obsérvese que en la columna de la derecha se dispone de la franja llamada de tolerancia (Tol), con el color correspondiente al porcentaje, según se puede ver la tabla-columna de la derecha, como son: Marrón [1%], Rojo [2%], Oro [5%] y Plata [10%]. El valor representado por el color que presente esta columna, como se ha dicho, será el porcentaje de tolerancia de dicha resistencia.



La siguiente franja (columna) hacia la izquierda, corresponde al color cuyo valor (se llama multiplicador) será el número de ceros que se añadirán al valor determinado por las franjas de la izquierda. Para una mejor comprensión, veamos otro ejemplo práctico.


Tomar la resistencia en las manos en posición horizontal con las franjas de color (Tol) a la derecha, como se aprecia en la figura 1.
Ahora, anotar en un papel el valor representado por la primera franja de color de la izquierda, por ej. el color Verde, anotar el número 5. 


Seguir anotando, a continuación el valor que corresponda al color de la segunda franja, por ej. el Amarillo, anotar el número 4 al lado del número anterior con lo que quedará 54.
Ahora, el valor del tercer color, por ej. el Rojo, cuyo valor es el 2, que representa el número de ceros (0) que van detrás del valor anterior o sea, el 4. En este caso 2 (dos ceros), esto es:5400.
Con lo que obtenemos el valor de 5.400 W (Ohmios) o también 5k4 W (Ohmios). 


También daremos el valor de la franja que corresponde a la tolerancia (Tol), es decir, la de más a la derecha, normalmente de color Oro o Plata, por ej. el color Oro, que corresponde a una tolerancia del ±5%, si fuera de color Plata su tolerancia sería del ±10%. No obstante, cuando la tolerancia de la resistencia es de más precisión como las de película metálica, se dispone de los colores Marrón y Rojo que como se aprecia en la mencionada figura representan el 1% y el 2%, respectivamente.


Diodo

   Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido. Este término generalmente se usa para referirse al diodo semiconductor, el más común en la actualidad; consta de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos. El diodo de vacío (que actualmente ya no se usa, excepto para tecnologías de alta potencia) es un tubo de vacío con dos electrodos: una lámina como ánodo, y un cátodo.

                              
                                    Fig. Diodo.



Transistor

  El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor utilizado para entregar una señal de salida en respuesta a una señal de entrada. Cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término «transistor» es la contracción en inglés de transfer resistor («resistor de transferencia»). Actualmente se encuentra prácticamente en todos los aparatos electrónicos de uso diario tales como radios, televisores, reproductores de audio y video, relojes de cuarzo, computadoras, lámparas fluorescentes, tomógrafos, teléfonos celulares, aunque casi siempre dentro de los llamados circuitos integrados.




                             

                          Fig. Simbolo del transistor NPN y PNP.






                                       Fig. Transistor.



Puente rectificador

   El puente rectificador es un circuito electrónico usado en la conversión de corriente alterna en corriente continua. También es conocido como circuito o puente de Graetz, en referencia a su creador, el físico alemán Leo Graetz (1856-1941).



Fig. Puente rectificador.


                        Fig. Simbolo del puente rectificador.


Potenciometro

 Un potenciómetro es un resistor cuyo valor de resistencia es variable. De esta manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie.26 may. 2014.

                           
                                           Fig. Potenciometro.





Display

   Dispositivo de un aparato electrónico o pantalla donde se muestra visualmente cierta información.


                           
                                              Fig. Display.




Varistor

Un varistor (variable resistor ) es un componente electrónico cuya resistencia óhmica disminuye cuando la tensión eléctrica que se le aplica aumenta; tienen un tiempo de respuesta rápido y son utilizados como limitadores de picos voltaje.


Tipos de encapsulados









Tiristores

  El tiristor es un componente electrónico constituido por elementos semiconductores que utiliza realimentación interna para producir una conmutación . Los materiales de los que se compone son de tipo semiconductor, es decir, dependiendo de la temperatura a la que se encuentren pueden funcionar como aislantes o como conductores. Son dispositivos unidireccionales porque solamente transmiten la corriente en un único sentido. Se emplea generalmente para el control de potencia eléctrica.

A ciertos niveles, para disparar el tiristor y el triac se necesitan dispositivos intermedios entre la señal de disparo y la puerta. Para estudiarlos utilizaremos:

− VS = Tensión de disparo.

− VH = Tensión de mantenimiento.

− VR = Tensión inversa.

− V0 = Tensión de pico de los impulsos.

− IH = Corriente de mantenimiento.

− IS = Corriente en el momento del disparo.


Si quieres aprender a medir compenentes visita este articulo MEDICION DE COMPONENTES ELECTRONICOS.

Triac

El Triac es un dispositivo semiconductor que pertenece a la familia de los dispositivos de control: los tiristores. El triac es en esencia la conexión de dos tiristores en paralelo pero conectados en sentido opuesto y compartiendo la misma compuerta. (ver imagen).

A1: Anodo 1, A2: Anodo 2, G: Compuerta

                                                
                                       Fig. Simbolo del triac.




El triac sólo se utiliza en corriente alterna y al igual que el tiristor, se dispara por lacompuerta. Como el triac funciona en corriente alterna, habrá una parte de la onda que será positiva y otra negativa.

Funcionamiento del Triac

La parte positiva de la onda (semiciclo positivo) pasará por el triac siempre y cuando haya habido una señal de disparo en lacompuerta, de esta manera la corriente circulará de arriba hacia abajo (pasará por el tiristor que apunta hacia abajo), de igual manera:

La parte negativa de la onda (semiciclo negativo) pasará por el triac siempre y cuando haya habido una señal de disparo en lacompuerta, de esta manera la corriente circulará de abajo hacia arriba (pasará por el tiristor que apunta hacia arriba)

Para ambos semiciclos la señal de disparo se obtiene de la misma patilla (la puerta o compuerta).

Lo interesante es, que se puede controlar el momento de disparo de esta patilla y así, controlar el tiempo que cada tiristor estará en conducción. Recordar que un tiristor sólo conduce cuando ha sido disparada (activada) la compuerta y entre sus terminales hay un voltaje positivo de un valor mínimo para cada tiristor)

Entonces, si se controla el tiempo que cada tiristor está en conducción, se puede controlar la corriente que se entrega a una carga y por consiguiente la potencia que consume.

Ejemplo: Una aplicación muy común es el atenuador luminoso de lámparas incandescentes (circuito de control de fase).
         

El triac controla el paso de la corriente alterna a la lámpara (carga), pasando continuamente entre los estados de conducción (cuando la corriente circula por el triac) y el de corte (cuando la corriente no circula)

Si se varía el potenciómetro, se varía el tiempo de carga de un capacitorcausando que se incremente o reduzca la diferencia de fase de la tensión de alimentación y la que se aplica a la compuerta.


DIAC: ESTRUCTURA Y CARACTERISTICAS


• Diac (Diode Alternative Current): dispositivo bidireccional simétrico (sin polaridad) con dos electrodos principales, MT1 y MT2, y ninguno de control (Fig.1.a). • Su estructura es la representada en la figura 1.b. • En la curva característica tensión-corriente (Fig. 1.c) se observa que:

− V(+ ó −) < VS ⇒ el elemento se comporta como un circuito abierto.

− V(+ ó −) > VS ⇒ el elemento se comporta como un cortocircuito.


• Se utilizan para disparar esencialmente a los triacs.



                       





TRANSISTOR UNIUNIÓN (UJT)

PARÁMETROS DEL UJT


• UJT (Uni-Juntion Transistor): transistor formado por una resistencia de silicio (de 4 a 9 KΩ) tipo N con tres terminales, dos bases, B1 y B2, y un emisor (unión NP).

• En la figura 4 se representa el símbolo, estructura y curva característicA.

                      
                           Fig. Simbolo del tiristor UJT.



Transistor bipolar de compuerta aislada (IGBT)


La figura 1 muestra la estructura de un IGBT canal−N típico. Toda la discusión aquí será referida al tipo de canal−n pero el IGBT canal−P se puede considerar de la misma manera.


La estructura es muy similar a la de un MOSFET difundido verticalmente que ofrece una difusión doble de una región del tipo−p y de una del tipo−p. Una capa de inversión se puede formar bajo la compuerta aplicando el voltaje correcto al contacto de la compuerta como con un MOSFET. La diferencia principal es el uso de una capa del substrato de p+ para el drenaje. El efecto es cambiar esto en un elemento bipolar pues esta región del tipo−p inyecta los agujeros en la región de la deriva del tipo−n. 





                                   Fig. Simbolo del IGBT.



Operación 


1. Operación de Bloqueo


El estado enc/apag del dispositivo es controlado, como en un MOSFET, por el voltaje VG de la compuerta. Si el voltaje aplicado al contacto de la compuerta, con respecto al emisor, es menos que el voltaje Vth del umbral entonces ninguna capa de inversión del MOSFET se crea y el dispositivo es apagado. Cuando éste es el caso, cualquier voltaje directo aplicado bajará a través de la unión J2 polarizada inversamente. La única corriente a fluir será una corriente pequeña de la salida.

El voltaje de ruptura directo es por lo tanto determinado por el voltaje de ruptura de esta unión. Esto es un factor importante, determinado para los dispositivos de potencia de donde los voltajes y las corrientes grandes se están tratando. El voltaje de ruptura de la unión unilateral es dependiente en el dopado de la cara bajo−dopada de la unión, por ejemplo la cara n−. Esto es porque el dopado más bajo da lugar a una región de agotamiento más amplia y así a un campo eléctrico máximo más bajo en la región de agotamiento. Es por esta razón que la región n− de la deriva es mucho más ligeramente dopado que la región del cuerpo del tipo−p. El dispositivo que se está modelando se diseña para tener un voltaje de ruptura de 600V.

La capa del almacenador intermediario de n+ está a menudo presente para prevenir la región de agotamiento de la unión J2 de la derecha que extiende al colector bipolar de p. La inclusión de esta capa sin embargo reduce drásticamente la capacidad de bloqueo inversa del dispositivo pues ésta es dependiente de el voltaje de ruptura de la unión J3, la cual es polarizada inversamente bajo condiciones de voltaje inverso. La ventaja de esta capa del almacenador intermediario es que permite que el espesor de la región de la deriva sea reducido, reduciendo pérdidas del estado encendido.

2. Operación Del Estado Encendido.

El encendido del dispositivo es alcanzado aumentando el voltaje VG de la compuerta de modo que sea mayor que el voltaje Vth del umbral. Esto da lugar a una capa de inversión que forma bajo compuerta que proporciona a un canal que conecta la fuente a la región de la deriva del dispositivo. Los electrones entonces se inyectan de la fuente en la región de la deriva mientras que al mismo tiempo la unión J3, la cual se polariza hacia directamente, inyecta los agujeros en la región dopada n− de la deriva (Fig.2).

Esta inyección causa la modulación de la conductividad de la región de la deriva donde las densidades del electrón y del agujero son de algunos órdenes de magnitud más arriba que el dopado n− original. Es esta 4

modulación de la conductividad que da al IGBT su voltaje bajo de estado encendido debido a la resistencia reducida de la región de la deriva. Algunos de los agujeros inyectados se recombinarán en la región de la deriva, mientras que otros cruzarán la región vía deriva y difusión y alcanzarán la unión con la región del tipo−p donde serán recogidas. La operación del IGBT puede entonces ser considerada como un transistor PNP de base ancha cuya corriente es alimentada por el MOSFET a través del canal. Un circuito equivalente simple está por lo tanto según lo mostrado en la fig.3(a).

La fig.3(b) muestra un circuito equivalente más completo el cuál incluye el transistor parásito NPN formado por la fuente del MOSFET de tipo−n+, la región del cuerpo del tipo−p y la región n− de la deriva. También se muestra la resistencia lateral de la región de tipo−p. Si la corriente que atraviesa esta resistencia es lo suficientemente alta producirá una caída de voltaje que polarice directamente la unión con la región n+ que encenderá el transistor parásito que forma parte del tiristor parásito. Una vez que suceda esto hay una alta inyección de electrones de la región n+ en la región de p y se pierde todo el control de la compuerta. Esto es conocido como latch up y generalmente conduce a la destrucción del dispositivo.

Silicon controller rectifler (SCR)

Curva Característica V – I del SCR.


En la Figura 1.5 se muestra la curva característica del SCR. Cuando el SCR tiene polarización inversa, actúa como un diodo común, con su pequeña cantidad normal de corriente de fuga (también llamada “corriente de escape” o “pérdida”). Cuando se aumenta la tensión inversa, también llegara a la ruptura, como un diodo. También actúa como un diodo con polarización directa entre los puntos D y E. Para valores altos de corriente de compuerta, tales como el punto C de la Figura 1.5, el SCR se pondrá en ON (o disparará) al valor bajo de la tensión VB de ánodo a cátodo a lo largo del eje horizontal. Cuando disminuye la corriente de compuerta, tal como el punto B de la Figura 1.5, la tensión VB de ánodo a cátodo tendrá un valor mucho más alto antes que el SCR se ponga en ON.


Si la corriente de compuerta es cero, el SCR aún se pondrá ON sí la tensión se aumenta a la tensión directa de transición conductiva (o tensión de Irrupción) en VA para poner disparar un SCR se requiere una combinación de corriente de compuerta y de corriente de ánodo a cátodo.


Operación CA. Los SCR se usan a menudo en circuitos de CA, para controlar la potencia entregada a las cargas. En la Figura 1.6 la fuente de alimentación VAC es de 120 VAC. El circuito RC produce un corrimiento de fase entre la tensión de entrada VAC y la tensión entre los bornes del condensador. La tensión entre los bornes del condensador provee la corriente de compuerta. Dado que el SCR está encendido por una combinación de tensión de entrada y corriente de compuerta, el tiempo de disparo puede ser controlado ajustando la resistencia para cambiar la relación de fase de las dos tensiones. La tensión en el condensador estará atrasada con respecto a la tensión de entrada VAC.


Por medio de este método puede cambiarse el ángulo de disparo sobre una gama de 180º hasta 360º. El diodo se usa para bloquear la tensión de compuerta durante el semiciclo negativo. En la Figura 1.6 c), la resistencia se ajusta de modo que el SCR pase a ON entre 0 y 90º. En este diagrama el ángulo de disparo es de 40º dado que el SCR está en ON durante ésta parte del primer semiciclo, la corriente circulará a través de la lámpara y ésta se iluminará.


                    

                                      Fig. Simbolo del SCR.


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