7/30/2019 Dispositivos pticos y de potencia

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Dispositivos pticos y de

potencia.

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Diodos emisores de luz

Conocido como LED, es un dispositivo

semiconductor (diodo) que emite luz

incoherente de espectro reducido cuando se

polariza de forma directa la unin PN delmismo y circula por l una corriente elctrica.

Smbolo de un diodo. A

significa nodo y K es

ctodo. Normalmente no se

ponen las letras.

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Fotodiodo

Un fotodiodo es un semiconductor construido

con una unin PN, sensible a la incidencia de

la luz visible o infrarroja.

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Curva caracterstica

Los fotodiodos son ms rpidos que las

fotorresistencias, es decir, tienen un tiempo derespuesta ms pequeo, sin embargo solopueden conducir en una polarizacin directacorrientes relativamente pequeas.

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Usos

Se usa en los lectores de CD, recuperando lainformacin grabada en el surco del Cd

transformando la luz del haz lser reflejada en

el mismo en impulsos elctricos para ser

procesados por el sistema y obtener como

resultado los datos grabados.

Usados en fibra ptica

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Fototransistor Es un transistor sensible a la luz, por lo general infrarroja.

Combinan en uno solo la deteccin de luz y la ganancia. Loshay de tres y de dos patas.

La base es reemplazada por un cristal fotosensible, que alrecibir luz, ya sea visible o infrarroja; produce una corrientey desbloquea el transistor.

Su aspecto es igual al de un LED, sin embargo la polaridad enestos dos es diferente, mientras que en el LED; la pata maslarga es el positivo y la corta el negativo en el fototransistores inversa esta polaridad, aparte su capsula viene oscura.

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Funcionamiento

Los fotones que llegan al lente (base), generan pareselectrn- la unin hueco en el espacio entre C-B; La tensinde polarizacin inversa de C-B, llevan los huecos a lasuperficie de la base y los electrones al colector. La uninde B-E polarizada directamente, hace que los huecos sedirijan a la base al emisor mientras que los electrones vandel emisor a al base. En este momento la funcin del

transistor se ejecuta cuando los electrones cruzan delemisor a la base alcanzando el colector. Esta tensinconstituye una corriente de colector inducida por la luz.

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Usos Sensores:

Control Remoto

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Optoacoplador

Tambin llamado optoaislador o aislador acoplado

pticamente, es un dispositivo de emisin y recepcin quefunciona como un interruptor activado mediante la luzemitida por un diodo LED que satura un componenteoptoelectrnico, normalmente en forma de fototransistor o

fototriac. De este modo se combinan en un solo dispositivosemiconductor, un fotoemisor y un fotorreceptor cuyaconexin entre ambos es ptica. Estos elementos seencuentran dentro de un encapsulado que por lo general esdel tipo DIP. Se suelen utilizar para aislar electricamente adispositivos muy sensibles.

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Funcionamiento

La seal de entrada es aplicada al fotoemisor y la salida estomada del fotoreceptor. Los optoacopladores son capaces deconvertir una seal elctrica en una seal luminosa moduladay volver a convertirla en una seal elctrica. La gran ventajade un optoacoplador reside en el aislamiento elctrico quepuede establecerse entre los circuitos de entrada y salida.

Los fotoemisores que se emplean en los optoacopladores depotencia son diodos que emiten rayos infrarrojos (IRED) y losfotoreceptores pueden ser tiristores o transistores.Cuandoaparece una tensin sobre los terminales del diodo IRED, esteemite un haz de rayos infrarrojo que transmite a travs de unapequea guia-ondas de plstico o cristal hacia elfotorreceptor. La energa luminosa que incide sobre elfotorreceptor hace que este genere una tensin elctrica a susalida. Este responde a las seales de entrada, que podran serpulsos de tensin.

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TiposEn general, los diferentes tipos de optoacopladores se

distinguen por su diferente etapa de salida, algunos son: Fototransistor: se compone de un optoacoplador con una

etapa de salida formada por un transistor BJT.

Fototriac: se compone de un optoacoplador con una

etapa de salida formada por un triac

Fototriac de paso por cero: Optoacoplador

en cuya etapa de salida se encuentra un

triac de cruce por cero. El circuito interno de

cruce por cero conmuta al triac slo en los

cruce por cero de la corriente alterna.

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TRIAC

Triodo (es un componente electrnico constituido por elementossemiconductores que utiliza realimentacin interna para produciruna conmutacin) para Alternar Corriente es un dispositivosemiconductor, de la familia de los tiristores. El TRIAC es uninterruptor capaz de conmutar la corriente alterna.

Su estructura interna se asemeja en cierto modo a la disposicinque formaran dos SCR en direcciones opuestas.

Posee tres electrodos: A1, A2 (en este caso pierden la

denominacin de nodo y ctodo) y puerta. El disparo del TRIAC serealiza aplicando una corriente al electrodo puerta.

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Aplicaciones Su versatilidad lo hace ideal para el control

de corrientes alternas. Funciona como interruptor electrnico y

tambin a pila.

Se utilizan TRIACs de baja potencia en

muchas aplicaciones como atenuadores deluz, controles de velocidad para motores

elctricos, y en los sistemas de control

computarizado de muchos elementos

caseros

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SCR El rectificador controlado de silicio es un tipo de tiristor

formado por cuatro capas de material semiconductor conestructura PNPN o bien NPNP. El nombre proviene de launin de Tiratrn (tyratron) y Transistor.

Un SCR posee tres conexiones: nodo, ctodo y gate

(puerta). La puerta es la encargada de controlar el pasode corriente entre el nodo y el ctodo. Funcionabsicamente como un diodo rectificador controlado,permitiendo circular la corriente en un solo sentido.Mientras no se aplique ninguna tensin en la puerta delSCR no se inicia la conduccin y en el instante en que se

aplique dicha tensin, el tiristor comienza a conducir.Trabajando en corriente alterna el SCR se desexcita encada alternancia o semiciclo. Trabajando en corrientecontinua, se necesita un circuito de bloqueo forzado, obien interrumpir el circuito.

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El pulso de disparo ha de ser de una duracin considerable, o bien,repetitivo si se est trabajando en corriente alterna. En este ltimocaso, segn se atrase o adelante el pulso de disparo, se controla el

punto (o la fase) en el que la corriente pasa a la carga. Una vezarrancado, podemos anular la tensin de puerta y el tiristorcontinuar conduciendo hasta que la corriente de carga disminuyapor debajo de la corriente de mantenimiento (en la prctica,cuando la onda senoidal cruza por cero)

Cuando se produce una variacin brusca de tensin entre nodo yctodo de un tiristor, ste puede dispararse y entrar en conduccinan sin corriente de puerta. Por ello se da como caracterstica latasa mxima de subida de tensin que permite mantenerbloqueado el SCR. Este efecto se produce debido al condensadorparsito existente entre la puerta y el nodo.

Los SCR se utilizan en aplicaciones de electrnica de potencia, en elcampo del control, especialmente control de motores, debido a quepuede ser usado como interruptor de tipo electrnico.