Los condensadores electrolíticos

Introducción

Básicamente, un condensador, en su expresión más simple, está formado por dos placas metálicas (conductoras de la electricidad) enfrentadas y separadas entre sí por una mínima distancia, y un dieléctrico, que se define como el material no conductor de la electricidad (aire, mica, papel, aceite, cerámica, etc.) que se encuentra entre dichas placas. La magnitud del valor de capacidad de un condensador es directamente proporcional al área de sus placas e inversamente proporcional a la distancia que las separa. Es decir, cuanto mayor sea el área de las placas, mayor será el valor de capacidad, expresado en millonésimas de Faradios [µF], y cuanto mayor sea la distancia entre las placas, mayor será la aislación o tensión de trabajo del condensador, expresadas en unidades de Voltios, aunque el valor de capacidad disminuye proporcionalmente cuanto más las placas se separan.

Tecnología de los condensadores electrolíticos

Dentro de la gran variedad de tecnologías de fabricación de condensadores, los electrolíticos son los de mayor capacidad, debido a que se recurre a reducir la separación entre las placas, a aumentar el

área enfrentada de las mismas y a la utilización de un dieléctrico de elevada constante dieléctrica.

Los condensadores electrolíticos deben su nombre a que el material dieléctrico que contienen es un ácido llamado electrolito y que se aplica en estado líquido. La fabricación de un condensador electrolítico comienza enrollando dos láminas de aluminio separadas por un papel absorbente humedecido con ácido electrolítico. Luego se hace circular una corriente eléctrica entre las placas para provocar una reacción química que producirá una capa de óxido sobre el aluminio, siendo este óxido de electrolito el verdadero dieléctrico del condensador. Para que pueda ser conectado en un circuito electrónico, el condensador llevará sus terminales de conexión remachados o soldados con soldadura de punto. Por último, todo el conjunto se insertará en una carcasa metálica que le dará rigidez mecánica y se sellará herméticamente, en general, con un tapón de goma, que evitará que el ácido se evapore en forma precoz.

Un término muy común en la jerga de los fabricantes de condensadores electrolíticos es el de protocondensador , con el cual se denomina a los condensadores fabricados y ensamblados que aun no se les ha hecho circular una corriente para que se forme la capa de óxido de electrolito. Este término lo utilizaremos más adelante para una mejor comprensión en este mismo artículo.

Cabe aclarar que, si bien existen condensadores con dieléctrico de papel, en el caso de los electrolíticos el papel entre placas cumple la función de sostener al ácido uniformemente en toda la superficie de las mismas.

Diversas fallas en los electrolíticos

Una falla en la uniformidad de la capa de óxido formada en algún punto de las placas produce un cortocircuito o una disminución de la tensión de trabajo del condensador. Esta condición aumenta una corriente de fuga que provoca el sobrecalentamiento interno y la consiguiente expansión y evaporación del ácido, que al superar por presión el hermetismo del tapón de goma puede destruir por explosión al condensador.

Si el sellado hermético del condensador no es bueno, el ácido se seca y deja de actuar como dieléctrico. En este caso, el valor de capacidad se reduce progresivamente.

Un condensador que en un período de aproximadamente 4 años no recibe tensión (es decir, no se utiliza), comienza a deformarse internamente. En efecto, la capa de óxido de electrolito se reduce por sí misma si el condensador no es conectado a una fuente de tensión continua, acercándose gradualmente a su condición primitiva de protocondensador , cuando en fábrica estaba siendo formado. Es por eso que debería tenerse especial

cuidado en conocer la fecha de fabricación de estos componentes casi perecederos, o preguntar el tiempo de inactividad de un aparato electrónico, si se apresta a repararlo. Un caso similar ocurre cuando se utiliza a un condensador con tensiones mucho menores a su tensión nominal de trabajo; al estar prácticamente sin polarización de corriente continua, la capa de óxido se irá haciendo cada vez más angosta, hasta provocar la falla del circuito electrónico en donde trabaja.

Al estar los terminales del condensador unidos por remaches o puntos de soldadura a las placas, existe en ambos casos una cierta resistencia de contacto. Si el condensador trabaja en una condición de alto rizado (ripple) como, por ejemplo, el filtrado una fuente conmutada (switching), estas uniones eléctricas se calientan y se oxidan. Al calentarse y enfriarse, se dilatan y contraen respectivamente; estas sucesivas contracciones y dilataciones provocarán el aflojamiento de las uniones de los terminales, llegando incluso a dejar al condensador en un estado de circuito abierto o con intermitencias, comúnmente llamadas falsos contactos. Por otra parte, estos falsos contactos producen un sobrecalentamiento, que acelera el proceso, en una especie de círculo vicioso. Esta condición especial es la que suele confundir a los técnicos más experimentados, pues un aparato puede funcionar correctamente en el instante inicial de encendido y

fallar al alcanzar apenas unos grados de temperatura y viceversa.

Medición y comprobación de condensadores electrolíticos

Si bien existen varias pruebas y mediciones que pueden realizarse sobre un condensador, mencionaremos aquellas que especialmente estén al alcance de un técnico estudiante o un profesional reparador y que sean de utilidad para la detección y solución de fallos en equipos electrónicos.

COMPROBACION DE CONTINUIDAD: se utiliza un óhmetro común para comprobar si el condensador está en cortocircuito o con fugas de importancia, aunque no se podrá comprobar con certeza que esté a circuito abierto o con intermitencias internas.

MEDICION DE LA CORRIENTE DE FUGAS: se realiza con una fuente de alimentación de corriente continua que se ajusta a la tensión nominal de trabajo del condensador y se aplica al mismo a través de un resistor de, por ejemplo, 1 kO. La caída de tensión sobre la resistencia, medida con un voltímetro, o el valor de corriente continua medido con un microamperímetro, luego de producirse la carga inicial, dará idea de la corriente de fuga, que deberá compararse con la especificada por el fabricante en su hoja de datos. Este tipo de

medición resulta útil en los condensadores conectados como acoplo entre etapas de, por ejemplo, amplificadores de audio.

MEDICION DE LA CAPACIDAD: puede utilizarse un puente LCR o un medidor de capacidad (capacímetro) y su lectura servirá para conocer si el valor de capacidad se encuentra dentro del rango de tolerancia especificada por el fabricante. Un condensador en muy mal estado debería reflejar dicha condición en su valor de capacidad, sin embargo, en la práctica, una variación del 10 % en el valor de capacidad puede ocultar un daño mayor, de hasta el 120 %, si se elige evaluar al condensador midiendo su Resistencia Serie Equivalente (ESR). La medición de la capacidad será de mayor utilidad para los diseñadores de circuitos de RF, osciladores, circuitos con ajuste de sintonía, etc.

MEDICION DE LA RESISTENCIA SERIE EQUIVALENTE (ESR): puede realizarse con un generador de RF generalmente ajustado a una frecuencia de unos 50 a 100 KHz. En serie con el condensador se debe conectar una resistencia igual a la impedancia de salida del generador y en paralelo con él, un milivoltímetro de RF o bien, un osciloscopio. Cuanta más diferencia de potencial exista sobre la resistencia, mejor será el estado del condensador. Las lecturas tomadas sólo servirán

para la frecuencia elegida, perdiendo sentido el realizar comparaciones entre valores de ESR medidos a diferentes frecuencias. También puede utilizarse un medidor especializado de Resistencia Serie Equivalente. Un instrumento de este tipo combina todos los instrumentos de laboratorio mencionados en la medición de ESR, ya conectados y ajustados adecuadamente a la misma frecuencia. Esta comprobación permitirá medir la resistencia serie de sus terminales, su unión a las placas, el estado de sequedad del electrolito interno y de la capa de óxido, es decir, cuán lejos está un condensador de su condición inicial de protocondensador , y será muy útil para determinar rápidamente el estado dinámico de los condensadores aun conectados a sus circuitos de trabajo.

Comprobador de Condensadores Electrolíticos

Este comprobador de condensadores (capacitores) electrolíticos es un medidor de ESR (Equivalent Series Resistance), es decir, un óhmetro de corriente alterna que mide la resistencia equivalente en serie de dichos condensadores. La ESR viene a ser la resistencia dinámica pura total que opone un condensador a una señal alterna: incluye la

resistencia continua de sus terminales, la resistencia continua del material dieléctrico, la resistencia de las placas y la resistencia alterna en fase del dieléctrico a una frecuencia determinada. Se puede imaginar como una resistencia ideal en serie con el condensador, que sólo puede medirse anulando la reactancia capacitiva del condensador, lo cual se consigue midiendo los ohmios en AC, aplicando una corriente alterna de unos 100 kHz. Un condensador ideal tendría una ESR de 0 ohmios. Los condensadores electrolíticos reales tienen un valor de ESR que depende de sus características (capacidad, voltaje, temperatura, aislamiento del dieléctrico, etc.), pero que nunca supera los 50 ohm. Cualquier variación que un electrolítico sufra en sus especificaciones que aumente su valor de ESR puede provocar problemas en el circuito en que se haga funcionar , aunque el aumento sea tan sólo de 1 o 2 ohm., excepto el cortocircuito entre placas. Un condensador abierto mide infinita ESR. Un condensador cortocircuitado mide 0 ESR, en cuyo caso puede confirmarse el cortocircuito mediante un óhmetro normal de corriente continua, que todos los multímetros incorporar. Cualquier electrolítico que mida más de 50 ohm. ESR puede considerarse como inservible. Si mide entre 20 y 50 ohm. es dudoso, y sólo puede considerarse bueno si

mide entre 1 y 15 ohm ESR, dependiendo de sus características, según las instrucciones que se dan más abajo. El medidor de ESR puede usarse sin desconectar el condensador bajo prueba del circuito, porque los componentes conectados a él no afectan o afectan muy poco a la medida. Solamente las resistencias de muy bajo valor conectadas en paralelo al condensador pueden afectar a la medición, porque las resistencias miden lo mismo en un óhmetro de corriente continua que en uno de alterna.

INSTRUCCIONES DE USO. Efectuar la puesta a cero de la escala cortocircuitando las puntas de prueba y girando el potenciómetro.Aplicar las dos puntas de prueba (en cualquier sentido, pues en la medición de ESR no hay polaridad) a los terminales del condensador a medir (mejor a los mismos terminales, no usar masas). No es necesario sacarlo del circuito, a no ser que tenga conectada en paralelo alguna resistencia de muy bajo valor. La mayoría de las veces el resultado será un valor muy bajo o muy alto de ohm. ESR en la escala. Cuanto más bajo sea, mejor será el estado del condensador, a no ser que esté en cortocircuito (ESR cero, en cuyo caso puede confirmarse con un tester normal), y cuanto más alto, peor. Si el valor medido supera los 50 ohm. hay que

cambiarlo. Si mide entre 20 y 50 ohm. puede considerarse bueno si se trata de un condensador de 1 a 50 microfaradios en circuitos de media o elevada impedancia (bases de tiempo, acoplo de señal). Para condensadores de más de 50 microfaradios, el valor de ESR medido multiplicado por el valor del condensador en microfaradios no debe exceder de 1000. Ejemplos:-para un condensador de 100 mfd, ESR máxima: 10 ohm.-para uno de 1000 mfd, 1 ohm.-para uno de 10000 mfd, 0,1 ohm.Para condensadores de menos de un microfaradio, comparar el valor medido con el de uno nuevo del mismo tipo y características.Los electrolíticos no polarizados se miden igual que los polarizados.Si hay que medir condensadores conectados en paralelo, deben separarse y hacerlo uno por uno.Antes de efectuar la medida, conviene descargar el condensador de filtro principal de la fuente de alimentación del aparato, como medida de precaución. Aunque el medidor está protegido y funciona correctamente incluso en presencia de tensión (con el aparato bajo examen encendido) de hasta 600 v., ignorando incluso un rizado de hasta 10 v. pico a pico a 120 Hz. en el condensador medido (menos a

frecuencias más elevadas), no es necesario tener el aparato encendido y es más seguro para el técnico.El medidor funciona con dos pilas de 1,5 V. tipo AA, que hay que cambiar cuando la puesta a cero no pueda realizarse.

DESCRIPCIÓN DEL CIRCUITO. Los amplificadores operacionales 1A y 1B forman un oscilador regenerativo de 100 kHz. C1 determina la frecuencia junto con R1, cuyo valor permite ajustarla. D2 y D3 recortan los picos superior e inferior de la forma de onda resultante para que el nivel y la frecuencia sean estables ante cambios de tensión de alimentación. R8 es la carga de la salida de 1B. A través de los terminales de prueba se acopla la salida de 100 kHz a la resistencia de carga R9, donde el voltaje que se desarrolla es el indicador del valor de ESR del condensador bajo medición. C3 bloquea cualquier tensión continua presente. D4 y D5 protegen el medidor de corrientes de carga en C3. R7 descarga C3 tras la medición. D1 establece una polarización de 0,55 V. para el oscilador y las etapas siguientes, acopladas en CC en clase A. Esta polarización y la señal ESR de R9 se combinan a la entrada del amplificador operacional 1D, que las amplifica, así como 1C y 2A. El amplificador 2D está configurado como

detector pico-a-pico. Cuando la señal de corriente alterna se hace más positiva que el nivel de polarización (unos 0,77 V.), la salida de 2D también se hace más positiva. C4 se carga al valor de pico de la señal alterna. Lo mismo sucede en el pici negativo e D7 y C5. R20 y R21 forman un circuito de realimentación. Las dos salidas del detector pico-a-pico se aplican a dos amplificadores de CC de alta ganancia, que excitan el medidor de 1 mA.

COMPONENTES:IC1 e IC2 . LM324NC1 100 pFC2, C4,C5 10nC3 470n, 600 v.R1 1K-3K3 (ajuste 100 kHz)R2 10KR3, R4 4K7R5 3K3R6 150 ohm, 1% tol.R7 1 Mohm. 1/2 w.R8, R9 10 ohm. 1% tol.R10 opcional, seleccionar para mejorar linealidad escala.R11, R14, R17, R19 10K, 1% tol.R12 651 ohm. 1% tol.R13, R16, R18 5K62, 1% tol.R15, R23 1KR20, R22 7K5

R21 330 ohm-2K2 (ajusta linealidad a media escala)R24 1MohmR25 390 ohm.R26 68-240 ohm (mayor precisión ajuste a cero fondo escala)VR1, VR2 100 ohm.D1, D2, D3, D4, D5 1N4001D6, D7 OA182, OA780, OA95 o equivalente.Miliamperímetro 1 mA fondo escala.

MONTAJE Y AJUSTE. Antes de montar los componentes, poner el puente JP1 por la parte superior del circuito impreso. Soldar los componentes, conectar el miliamperímetro y alimentación de 3 v. Cortocircuitar las puntas de prueba y ajustar VR1 y VR2 de modo que la aguja marque el fondo de escala (1mA), que corresponderá a 0 ohm ESR. Una de las dos resistencias ajustables debe situarse con accesibilidad en el exterior de la caja donde se monte el comprobador, para hacer el ajuste fino cada vez que se precise. Medir la frecuencia de salida del oscilador, y elegir el valor de R1 para ajustarlo a 100 MHz. Para calibrar la escala en ohm. ESR, úsense algunas resistencias de 10 a 50 ohm. de valor conocido y márquense los puntos que la aguja marque en la medición de cada una de ellas. Si es necesario y/o conveniente, modifíquense los

valores de R10, R21, y R26 para fijar la linealidad de la escala. Si no puede conseguirse un miliamperímetro de 1 mA. puede usarse uno de 500 microA. y cambiar VR1 y VR2 por 200 ohm. o 250.

Como probar componentes electrónicos

Prueba de capacitores

Capacitores de bajo valor

La prueba de capacitores de bajo valor se limita a saber si los mismos están o no en cortocircuito.Valores por debajo de 100nf en general no son detectados por el multímetro y con el mismo en posición R×1k se puede saber si el capacitor esta en cortocircuito o no según muestra la figura.

Si el capacitor posee resistencia infinita significa que el componente no posee pérdidas excesivas ni está en cortocircuito. Generalmente esta indicación es suficiente para considerar que el capacitor está, en buen estado pero en algún caso podría ocurrir que el elemento estuviera "abierto", o que un terminal en el interior del capacitor no hiciera contacto con la placa.

Para confirmar con seguridad el estado del capacitor e incluso conocer su valor, se puede emplear el circuito de la figura.

Para conocer el valor de la capacidad se deben seguir los pasos que se describen a continuación:

1.Armado el circuito se mide la tensión V1 y se anota.

2.Se calcula la corriente por el resistor que será la misma que atraviesa el capacitor por estar ambos elementos en serie I = V1 / R

3.Se mide la tensión V2 y se anota. 4.Se calcula la reactancia capacitiva del

componente en medición XC = V2 / I 5.Se calcula el valor de la capacidad del

capacitor con los valores obtenidos C = 1 / [ XC . 6 , 28 . f ]

Observaciones

Se debe emplear un solo voltímetro.La frecuencia será 50 ó 60Hz según el país donde estés ya que es la correspondiente a la red eléctrica.

Elegir el valor de R según el valor del capacitor a medir:

Capacidad a medir

Resistencia serie

0 , 01uf < Cx < 0 , 5uf

10K

Cx orden de los nanofarad

100K

Cx mayores hasta 10uf

1K

Con este método pueden medirse capacitores cuyos valores estén comprendidos entre 0 , 01uf y 0 , 5uf.Si se desean medir capacidades menores debe tenerse en cuenta la resistencia que posee el

multímetro usado como voltímetro cuando se efectúe la medición.Para medir capacidades mayores debe tenerse en cuenta que los capacitores sean no polarizados, debido a que la prueba se realiza con corriente alterna.

Capacitores electrolíticos

Los capacitores electrolíticos pueden medirse directamente con el multímetro utilizado como ohmetro. Cuando se conecta un capacitor entre los terminales del multímetro, este hará que el componente se cargue con una constante de tiempo que depende de su capacidad y de la resistencia del multímetro. Por lo tanto la aguja deflexionará por completo y luego descenderá hasta cero indicando que el capacitor está cargado totalmente, ver figura.

El tiempo que tarda la aguja en descender hasta 0 dependerá del rango en que se encuentra el multímetro y de la capacidad del

capacitor. En la prueba es conveniente respetar la tabla I.

TABLA I

Valor del capacitor RangoHasta 5uf R×1k

Hasta 22uf R×100Hasta 220uf R×10

Mas de 220uf R×1

Si la aguja no se mueve indica que el capacitor está abierto, si va hasta cero sin retornar indica que está en cortocircuito y si retorna pero no a fondo de escala entonces el condensador tendrá fugas.En la medida que la capacidad del componente es mayor, es normal que sea menor la resistencia que debe indicar el instrumento.La tabla II indica la resistencia de pérdida que deberían tener los capacitores de buena calidad.

TABLA II

CapacitorResistencia de

pérdida10uf Mayor que 5M47uf Mayor que 1M

100uf Mayor que 700K

470uf Mayor que 400K1000uf Mayor que 200K4700uf Mayor que 50K

Se realizar la prueba dos veces, invirtiendo la conexión de las puntas de prueba del multímetro. Para la medición de la resistencia de pérdida interesa la que resulta menor según muestra la figura.

Prueba de diodos

Los diodos son componentes que conducen la corriente en un solo sentido, teniendo en cuenta esto se pueden probar con un multímetro en la posición ohmetro. El funcionamiento de tal aparato de medida se basa en la medición de la corriente que circula por el elemento bajo prueba. Es muy importante conocer la polaridad de la batería interna del los multímetros analógicos en los cuales la punta negra del multímetro

corresponde al terminal positivo de la batería interna y la punta roja corresponde al terminal negativo de la batería.

Se empleará un multímetro y las medidas se efectuarán colocando el instrumento en las escalas de resistencia y preferiblemente en las escalas ohm x 1, ohm x 10 ó también ohm x 100. Así cuando se intenta medir la resistencia de un diodo, se encontrarán dos valores totalmente distintos, según el sentido de las puntas. Si la punta roja (negativo) se conecta a la zona N (cátodo del diodo) y la punta negra a la P (ánodo), la unión se polariza en directo y se hace conductora. El valor concreto indicado por el instrumento no tiene significado alguno, salvo el de mostrar que por la unión circula corriente.

Por el contrario, cuando la punta roja se conecta a la zona P (ánodo), y la negra a la zona N (cátodo), se esta aplicando una tensión inversa. La unión no conducirá, y esto será

interpretado por el instrumento como una resistencia muy elevada.

Prueba de transistores

Un transistor bipolar equivale a dos diodos en oposición (tiene dos uniones), por lo tanto las medidas deben realizarse sobre cada una de ellas por separado, pensando que el electrodo base es común a ambas direcciones.

Se empleará un multímetro analógico y las medidas se efectuarán colocando el instrumento en las escalas de resistencia y preferiblemente en las escalas ohm x 1, ohm x 10 ó también ohm x 100. Antes de aplicar las puntas al transistor es conveniente cerciorarse

del tipo de éste, ya que si es NPN se procederá de forma contraria que si se trata de un PNP. Para el primer caso (NPN) se situará la punta negra (positivo) del multímetro sobre el terminal de la base y se aplicará la punta roja sobre las patillas correspondientes al emisor y colector. Con esto se habrá aplicado entre la base y el emisor o colector, una polarización directa, lo que traerá como consecuencia la entrada en conducción de ambas uniones, moviéndose la aguja del multímetro hasta indicar un cierto valor de resistencia, generalmente baja (algunos ohm) y que depende de muchos factores.

A continuación se invertirá la posición de las puntas del instrumento, colocando la punta roja (negativa) sobre la base y la punta negra sobre el emisor y después sobre el colector. De esta manera el transistor recibirá una tensión inversa sobre sus uniones con lo que circulará por él una corriente muy débil, traduciéndose

en un pequeño o incluso nulo movimiento de la aguja. Si se tratara de un transistor PNP el método a seguir es justamente el opuesto al descrito, ya que las polaridades directas e inversas de las uniones son las contrarias a las del tipo NPN.

Las comprobaciones anteriores se completan con una medida, situando el multímetro entre los terminales de emisor y colector en las dos posibles combinaciones que puede existir; la indicación del instrumento será muy similar a la que se obtuvo en el caso de aplicar polarización inversa (alta resistencia), debido a que al dejar la base sin conexión el transistor estará bloqueado. Esta comprobación no debe olvidarse, ya que se puede detectar un cortocircuito entre emisor y colector y en muchas ocasiones no se descubre con las medidas anteriores.

Resistencia y Conductancia

Buen día amigos de Energicentro. Un lector me solicita la definición de Resistencia y Conductancia, relacionada al tema de los acumuladores y baterías.

Resistencia Eléctrica

Es la dificultad u oposición, que un material o circuito presenta al paso de la corriente eléctrica. Los metales, presentan baja resistencia eléctrica, sobre todo la plata y el cobre. Por eso los conductores se fabrican de cobre. También hay conductores manufacturados de aluminio.

Para un circuito, la resistencia eléctrica dependerá de los diversos componentes contenidos en el. También influyen en el valor de la resistencia, los empalmes y conexiones. Si en los puntos de empalme hay

presencia de sulfatación o corrosión, habrá mayor dificultad al paso de la corriente.

La resistencia eléctrica, se mide en OHMIOS (ohms: Ω)

Conductancia Eléctrica

La conductancia, es la propiedad inversa de la resistencia. Es la facilidad que brinda un medio al paso de la corriente. Matemáticamente, el valor de conductancia de un circuito o elemento, es el inverso de la resistencia. La conductancia, se mide en MHO (el inverso de OHM), que recibe también el nombre de: Siemens (S).

Si un circuito eléctrico, tiene una resistencia de 5 ohms, tendrá una conductancia de: 0.2 Siemens. Si la resistencia crece, la conductancia disminuye. Si un circuito o elemento, tiene alta conductancia, presentará baja resistencia.

Imagen con Licencia Greative Commons - Wikipedia

Resistencias, Inductancias y Capacitancias:

Resistencia, es el elemento, que al paso de la corriente eléctrica, produce caída de voltaje y también calor. A este dispositivo, se le conoce como "Resistencia Pura". El voltaje, la corriente y la resistencia, están ligados por una fórmula sencilla:

V = I x R Es decir, Voltio = Amperio x Ohmio

Imagen con Licencia

Creetive Commons

Inductancia, es el dispositivo bobina o transformador. En el dispositivo, se almacena energía en forma de campo magnético. Una aplicación práctica de la propiedad de las bobinas, son los motores y alternadores. La relación matemática entre voltaje, corriente y resistencia, ya no es sencilla como en el caso de las resistencias, sobre todo si por el circuito está pasando una corriente del tipo alterno.

Condensadores ElectrolíticosImagen bajo Licencia Creative Commons.

Autor: Antonio PedreiraCapacitancia, es el dispositivo condensador o capacitor. Se almacena energía, en forma de carga eléctrica. Una aplicación práctica son los condensadores o "filtros" electrolíticos. Al igual que para las bobinas, y para el caso de una corriente de tipo alterno (AC), la relación matemática entre Voltaje, Corriente y Resistencia, tampoco es sencilla.

Impedancia y Admitancia:

En realidad en todo circuito o dispositivo, generalmente, no solo hay resistencias, también hay bobinas, condensadores, diodos, y otros componentes electrónicos. Cada uno de los componentes, presenta oposición al paso de la corriente, pero esta no es "OHMICA", es decir, no se cumple para ese circuito o dispositivo que: V = I x R

Por tanto la dificultad al paso de la corriente, recibe el nombre de: Impedancia. En la terminología técnica, la impedancia, se identifica con la letra Z

Por otro lado, el inverso de la Impedancia, recibe el nombre de Admitancia, que sería la facilidad que presenta un circuito, para el paso de la corriente. La terminología técnica, identifica a la Admitancia con la letra Y.,

Primero vamos a construir unas luces fijas, muy sencillas, aunque menos vistosas. Empezaremos revisando los elementos que vamos a utilizar y luego veremos el montaje.

Fuente de alimentación

Su símbolo en los esquemas es

La parte más larga y gruesa del dibujo representa el polo positivo de la fuente. A veces también se indica con un símbolo “+”.

Se puede utilizar cualquier fuente de alimentación, y llamaremos Vcc a los voltios que proporciona. Lo ideal es utilizar Vcc=5V (como por ejemplo, lo que alimenta a los receptores de RC), pero cualquier valor mayor valdrá (máximo 16V, por las limitaciones de los componentes que usaremos), siempre que lo tengamos en cuenta en los cálculos.

Resistencia

Su símbolo en los esquemas es

Y su aspecto físico

(Fuente: http://www.kubycsystem.com/imagenes/analisis/sharkoon_reductor/resistencia.jpg)

Su valor se mide en “ohmios” y su símbolo es Ω.Valen algunos céntimos, aunque en muchas tiendas no te venden solo una, sino que te obligan a comprarlas en packs de 10 o de 20. No todos los valores son posibles. Es decir, no podremos comprar una resistencia de 1234 Ω, sino que a lo mejor tenemos que utilizar 1200 Ω (o 1,2kΩ).

Podemos ver los valores posibles en la siguiente imagen:

(Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Resistores_Comerciales.png)

Los valores se marcan con un código de colores, que puede consultarse por ejemplo en la siguiente web: http://www.pagaelpato.com/tecno/resistencias/resistencia.htm o en http://www.logwell.com/tech/components/resistor_values.html

LED (Light Emission Diode, diodo emisor de luz)

Su símbolo en los esquemas es

Y su aspecto físico

(Fuente: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0d/Diodos_LED_foto.png)

Nótese que en este caso el componente no es simétrico: la pata más larga es la que corresponde a la parte superior de nuestro símbolo. Esto es así porque la corriente solo circulará en la dirección que indica el triangulo del dibujo (nunca en sentido contrario).

Los hay de colores rojo, verde, amarillo, naranja, azul, blanco,… Algunos son más caros que otros, pero seguramente no lleguen a 1€.

Más información: http://www.kpsec.freeuk.com/components/led.htm

Placa entrenador o placa de prototipos

Es una placa de agujeros estándar en la que pinchar los componentes sin soldarlos. Eso nos permite comprobar que el montaje funciona antes de llevarlo a la placa real y soldarlo. Dependiendo del tamaño cuesta entre 10 y 20 € (la de la foto es una pequeña, que venía de regalo con una revista).

En el dibujo, las líneas verdes indican los agujeros que están internamente conectados entre sí.

Lo habitual es conectar la alimentación a las líneas roja (+) y azul (-) y luego poner los componentes en las líneas verticales. La distancia entre la fila e y la fila f es la separación estándar entre las patas de los circuitos integrados en formato DIP (más adelante veremos el LM555), por lo que pueden pincharse ahí directamente.

Un ejemplo de unos cuantos componentes conectados a una placa de entrenador:

Placa de agujeros o placa/tarjeta Uniprint

Los montajes avanzados, incluso de amateurs, se realizan sobre placas de circuito impreso. Pero eso conlleva un trabajo (impresión, dibujo, revelado,…) que no queremos hacer para un montaje tan sencillo. Usaremos en ese caso una placa de agujeros (Uniprint es uno de los fabricantes más conocidos). El precio depende del tamaño, pero suele ser unos pocos euros.

Los componentes se ponen por la otra cara (la que no se ve en la foto), de modo que los terminales metálicos salgan por aquí. Luego se sueldan en esta cara y se corta lo que sobre con un cortaalambres. Para unir unos componentes con otros, se puede utilizar un pedazo de cable (soldándolo donde toca), un pedazo de los alambres que sobran al cortar (suele sobrar bastantes) o simplemente poniendo estaño entre cuadradito y cuadradito.

A veces la placa tiene tiras horizontales conectadas, en vez de cuadrados aislados, pero su

funcionamiento es el mismo. En ese caso, tendremos que raspar con un cuchillo para cortar las líneas que no queramos que estén conectadas, pero básicamente se usa igual.

Podemos ver un ejemplo de componentes sobre la placa en la siguiente foto:

(Fuente: http://www.tecnopinball.org/pinfix/pin1/tz_3iman_archivos/image078.jpg)

Cómo soldar y desoldar componentes

Aunque soldar parece un proceso sencillo (y en realidad lo es), si no se ha hecho nunca puede llevar a soldaduras frías, que dan lugar a malas conexiones (que producen ruido en transmisión de señal) o a falsos contactos (que hacen que a veces esté conectado y a veces no). Aunque esto no es crítico en el montaje que vamos a hacer (lo peor que puede ocurrir es que alguna luz no luzca), en otro tipo de montajes pueden producir fallos que nos tiren el avión al suelo.

Para soldar hace falta un soldador o estañador (10-20 €; para lo que vamos a hacer en casa, lo más barato que encontremos nos vale) y estaño (suele venir en una bobinas de muchos metros, más de lo que vamos a gastar en toda nuestra vida; en realidad no es estaño puro, sino una aleación con otros metales). El estañador tiene que estar caliente. Para saber si está lo bastante caliente, podemos aplicar el estaño sobre él, y debe comérselo con facilidad, como si fuera mantequilla. Para limpiar el estañador lo ideal es una esponja húmeda, pero también puede usarse simplemente un papel doblado varias veces (para no quemarnos); si se limpia con rapidez, el papel no llega a arder. A veces también se puede limpiar pegando un golpe seco, simplemente agarrando el estañador con la mano y golpeando la almohadilla de la mano contra la mesa, haciendo que las gotas de estaño caigan. No hay peligro de que estropeen la mesa, salvo que sea muy delicada, pero conviene poner simplemente un papel sobre la mesa.

La forma idónea de soldar es:

1. Introduce el componente por el agujero de la placa de agujeros, y dale la vuelva, de forma que los cuadraditos de estaño queden hacia arriba.

2. Apoya la punta del soldador sobre el cuadradito metálico y la patita del componente, hasta que esté caliente. La experiencia te dirá cuándo está caliente, pero por lo general vale con un

segundo o dos; si la superficie metálica es muy grande puede hacer falta más tiempo, pero eso no es el caso para los montajes que vamos a hacer aquí.

3. Toca con la punta del estaño el cuadradito, el estañador y/o la patita metálica del componente. No importa que no aciertes exactamente, comprobarás que el estaño tiende él solo a formar una montañita sobre el cuadradito metálico, cubriendo completamente la pata del componente. Se tiene que comer el estaño como si fuera mantequilla, aunque no toquemos el estañador sino la pata del componente; si no, es que no está lo bastante caliente.

4. Retira el estaño, retira el estañador y deja enfriar un segundo. Corta lo que sobra de la pata del componente (o utilízala para conectar este componente con otro, como vimos arriba).

El estaño tiene que quedar brillante, como plateado. Si queda grisáceo, es que la soldadura se ha hecho fría, con las consecuencias que veíamos arriba. Algunas personas prefieren poner una gota de estaño en el soldador, y luego llevarla hasta el componente (ya que así te faltan menos manos para sujetarlo todo). Aunque a veces esta forma da buenos resultados, es mucho más fácil dejar una soldadura fría, por lo que debe evitarse.

Notarás que te faltan manos para hacer todo eso, así que lo mejor es utilizar algún cepo, o algo que nos

permita sujetar los elementos mientras los soldamos. A menudo simplemente un alicate cerrado y apoyado en la mesa sirve, pues no haremos mucha fuerza.

Podemos ver cómo quedan las soldaduras por debajo de la placa de agujeros en la siguiente foto:

(Fuente: http://www.tecnopinball.org/pinfix/pin1/tz_3iman_archivos/image080.jpg)

A veces tendremos que desoldar, porque algún elemento esté roto, o porque nos hayamos equivocado al ponerlo. La forma elegante de hacerlo es comprando un desestañador (algunos euros), una especie de chupón que, al apretar un botón absorbe llevándose el estaño (si está líquido). Para ello, lo que hay que hacer es calentar con el estañador la gota de estaño por la parte de atrás de la placa, y cuando esté caliente, apretar el botón del desestañador, llevándose el estaño. Es posible que

haya que repetir el proceso hasta que el agujero esté limpio y el componente salga sin impedimento.

La forma manual de hacerlo es coger la placa de circuito con la mano, calentar el estaño con el estañador y cuando esté caliente, golpear la mesa con la almohadilla de la mano. Con un poco de suerte la gota de estaño líquido saldrá disparada contra la mesa. Esta técnica presenta un par de problemas: por un lado, es posible que, si no ponemos el circuito en la posición adecuada cuando damos el golpe, la gota líquida acabe en contacto con otra parte del circuito, cortocircuitando algo que no queramos; por otro lado, el estaño se enfría y solidifica muy rápido, de modo que si no somos muy rápidos quitando el soldador y dando el golpe, no conseguiremos nada.

Finalmente, conviene recordar que algunos componentes electrónicos son muy delicados en cuanto a temperatura (las hojas de especificación del fabricante dicen la temperatura máxima de soldado que aguantan), de modo que si los calentamos demasiado, se quemen. Es por eso que los estañadores profesionales permiten regular también la temperatura a la que se calientan. De los componentes que soldaremos en nuestros primeros pinitos electrónicos los únicos que son delicados en este aspecto son las baterías, que pueden llegar a estallar si se calientan demasiado.

Circuito de luz

Como el objetivo de este artículo no es aprender electrónica, sino solo lo necesario para hacer el montaje, vamos a ver directamente la fórmula que rige este circuito, sin explicar de dónde viene:

La primera fórmula indica cuánta corriente pasa por el diodo en función de la tensión de la alimentación y la resistencia. La segunda es la inversa: calcula la resistencia necesaria para una corriente deseada. A mayor corriente, mayor intensidad de luz, pero también mayor consumo. La corriente a la que funciona cada LED la indica el fabricante, pero como seguramente no tengamos sus hojas de especificación, podemos asumir que 10 o 20 mA es correcto. Se puede poner más corriente para mayor intensidad de luz, pero la ganancia no será lineal: es decir, si duplicamos la corriente, no tendremos el doble de luz, sino solo un poco más. En cualquier caso, sin tener las hojas de especificación del fabricante, lo mejor es tener varias resistencias de distintos valores e ir probando.

Por lo tanto, si la fuente de alimentación es de 5V y queremos 10mA, necesitamos R = 380 Ω. La resistencia comercial más cercana es de 390 Ω (ver el cuadro más arriba). Si queremos más luz podemos poner una resistencia más pequeña. Los 10 mA de consumo son despreciables, comparados con los servos (y no digamos con los motores eléctricos). Para hacernos una idea, una batería de 1000mAh sería capaz de alimentar este circuito durante 100h.

La tercera fórmula indica la potencia que disipa la resistencia. En nuestro ejemplo, 38mW. Como las resistencias habituales disipan ¼ de Watio, no tenemos ningún problema.

Si queremos poner más de un diodo LED, que será lo habitual (uno de cada color en cada ala, al menos, y quizá otro en el morro y/o la cola), cada uno debe tener su resistencia, no deben ponerse nunca los diodos LED directamente en paralelo. Es decir, el siguiente circuito no es correcto:

A veces, si queremos mayor intensidad, es mejor poner más de un diodo a la vez (recordemos que cada uno debe llevar su resistencia), o utilizar diodos de más potencia (podemos pedirlos como “diodos

LED de alta corriente”). Este tipo de diodos a menudo funcionan con 100mA, dando mucha más luz. En cualquier caso, como seguramente no tendremos las hojas de especificación del fabricante, lo mejor es montar el circuito primero en la placa de prototipos y probar. Cuidado, porque si ponemos diodos de 100mA, y ponemos 3 (por ejemplo uno en cada ala y otro en el morro), ya estamos consumiendo 300mA, lo que empieza a parecerse al consumo de los servos y deja de ser despreciable. En una batería de 1000mAh eso duraría algo más de 3 horas.

Luces parpadeantes

Lo de las luces fijas está bien, pero nosotros lo que queremos es que parezcan las de un avión de verdad, que parpadean.

La solución más fácil es comprar unos diodos LEDs parpadeantes. Son unos diodos que llevan en su interior toda la electrónica necesaria para parpadear, e incluso llevan una resistencia como la que ponemos nosotros, para que puedan ser conectados directamente a la tensión. En esos casos simplemente hay que cambiar el LED que teníamos en el montaje anterior por el LED parpadeante, y jugar con la resistencia para que de más o menos luz. El problema es que este LED parpadea a 3Hz (es decir, 3 veces en un segundo), y eso puede ser más rápido de lo que queremos.

Por lo tanto vamos a ver cómo hacer nuestro propio circuito de parpadeo, empezando por los componentes que necesitaremos.

Condensador

Un condensador es un dispositivo que almacena carga poco a poco y la libera poco a poco. En cierto modo es como una batería recargable muy pequeña. Existen condensadores electrolíticos (los más habituales para valores grandes), cerámicos (para valores pequeños), de poliéster y muchos otros.

Su representación es la siguiente

Nótese que hay dos representaciones: una completamente simétrica (la primera, con dos líneas paralelas) y otra asimétrica (con la línea inferior curvada). La simétrica es la representación general de un condensador. A veces se utiliza a segunda para indicar que el condensador es un condensador electrolítico, en el que la polaridad es importante (aunque a veces no lo pone, y se espera que el lector lo sobreentienda). Si se pone al contrario y se le aplica demasiada tensión, puede llegar a explotar, esparciendo el ácido que contiene. Aunque no es demasiado corrosivo, puede ser peligroso si acierta en la cara. En un condensador así, el polo positivo

debe estar en la línea plana, y el negativo en la línea curva. A veces también se indica esta asimetría con un pequeño símbolo “+” en la parte que debe estar al lado positivo.

Físicamente son algo así:

(Condensador cerámico. Fuente: http://www.eupmt.es/cra/inform/info13/condensador_2.jpg)

(Condensador electrolítico. Fuente: http://www.buscatuning.com/blog/fotos/bricotuning/condensador_1.jpg)

Vemos que el condensador electrolítico, que hemos dicho arriba que es asimétrico, tiene una pata más larga que la otra: la pata larga es la que va al polo

positivo. Además, una marca en la serigrafía suele indicar cuál es el polo positivo y cuál el negativo.

Su valor se mide en “faradios” y su símbolo es F. En todos los casos los valores de los condensadores vienen en la serigrafía (a veces vienen con un código de colores, como las resistencias, pero es poco habitual en los condensadores que vamos a manejar nosotros). Por ejemplo, fijándose bien se ve que en el cerámico de la foto pone n47, por lo que es de 0,47nF (para ahorrar espacio, lo que se hace es poner la letra “n” en el lugar donde debería estar el punto decimal; es decir, n47 significa .47nF o 0,47nF), es decir 470pF. En el electrolítico de la foto pone 47μF.

Como en las resistencias, no todos los valores son posibles. Podemos ver un resumen de los disponibles en la siguiente web: http://www.rfcafe.com/references/electrical/capacitor_values.htm. Resumimos su tabla aquí. Podemos ver que también tiene los voltajes máximos estándar.

Los condensadores son muy baratos, algunas decenas de céntimos cada uno.

Temporizador LM555

El temporizador LM555 es un circuito integrado que permite hacer un montón de cosas relacionadas con el tiempo, y además es muy barato, quizá alrededor de 1 o 2 euros. En particular, y es para lo que lo usaremos nosotros, permite hacer un oscilador, es decir, permite generar una señal periódica de encendido-apagado en la que controlaremos cuánto tiempo estará encendido y cuánto apagado.

Para los curiosos, puede encontrarse su hoja de especificaciones en http://www.fairchildsemi.com/ds/LM/LM555.pdf

Físicamente el LM555 tiene el siguiente aspecto

(Fuente: http://www.solarbotics.com/assets/images/lm555/lm555_pl.jpg)

Nótese que la foto muestra un encapsulado DIP, que es el que nos resulta posible pinchar en la placa de entrenador y cómodo de soldar en la placa de agujeros. Otros encapsulados como SMD o SOP (http://delta.octopart.com/Fairchild__LM555CM__0.thumb.jpg) deben evitarse (de hecho, son difíciles de encontrar en el comercio minorista).

El encapsulado tiene un círculo, que marca cuál es la pata número 1, y a partir de ahí encontramos a 2, 3 y 4 en el mismo lado y 5, 6, 7 y 8 en el otro:

Esquemáticamente, lo que se suele hacer es marcar los pines que deben conectarse en el lugar que sea, sin seguir el orden concreto. Por ejemplo:

El 555 tiene un consumo de entre 3mA y 15mA, de modo que otra vez podemos considerarlo despreciable en cuanto a consumo de batería. Lógicamente, a eso habrá que sumarle lo que

consuma el LED que le pongamos de luz, pero ya vimos que eso era despreciable.

Circuito de luz intermitente

El circuito que proporciona una luz intermitente usando un LM555 es el siguiente:

Mediante las resistencias RA y RB, el condensador C1 y la fuente de alimentación Vcc generamos en la patilla 3 una señal cuadrada de la siguiente forma:

Los tiempos T1 y T2 se calculan con las fórmulas de más abajo. Como lo habitual será que C1 se elija arbitrariamente, y T1 y T2 sea lo que queremos conseguir, las fórmulas de la derecha muestras como calcular RA y RB a partir de ello.

Por ejemplo, si queremos T1=300ms y T2=700ms (con lo que obtenemos un pequeño parpadeo cada segundo), podemos elegir C1 arbitrariamente a 100μF, por lo que nos saldrían RA= 5714Ω y RB =4286Ω. Los valores comerciales más cercanos serían RA= 5.6kΩ y RB =3.9kΩ.

El condensador C2 solo sirve para estabilizar la señal en esa patilla. Teóricamente podría dejarse incluso al aire, sin condensador ni nada, pero es muy habitual ponerle un condensador para mejorar la señal de salida. Por ejemplo, podemos poner un condensador de 10μF.

Finalmente, para que el diodo LED luzca con más o menos fuerza, usaremos las fórmulas:

(Nótese que son parecidas a las que teníamos en el caso de la luz fija, pero como ahora no alimentamos directamente desde la batería, sino a través del LM555, hay que aplicar la reducción a Vcc que introduce ese circuito; véase que la señal cuadrada, cuando está encendida, no tiene los mismos voltios que Vcc, sino 2/3 de ella).

Por ejemplo, si tenemos Vcc=5V y queremos una corriente por el diodo de 10mA, necesitamos una resistencia de R=213 Ω. El valor comercial más cercano es de 220 Ω.

Como antes, podemos querer poner más de un diodo LED, por ejemplo, uno de cada color en cada ala. Para ello, podemos utilizar un único circuito LM555 con sus C1, C2, RA y RB, pero debemos recordar que cada diodo debe tener su propia resistencia R, nunca deben conectarse dos diodos juntos en paralelo.

Para esto, lo mejor quizá es montar el circuito de control con el LM555 (con sus resistencias y condensadores) en una placa, y meterlos en la cabina. Luego, a cada LED conectarle su resistencia de regulación de intensidad, y ponerlo en cada ala, llevando los cables de la cabina a las alas igual que se llevan los de los servos.

Incluso si somos mañosos, utilizaremos algunos conectores de fácil conexión y desconexión, que nos permitan montarlo y desmontarlo con facilidad cuando pongamos y quitemos las alas. La intensidad de corriente que circula por ahí es muy pequeña, con lo cual cuanto más pequeños sean los conectores, menos peso extra estaremos añadiendo. Conectores como los que llevan los servos son más que suficientes.

INTRODUCCIÓN

El presente documento corresponde a la práctica de

laboratorio realizada en la clase de Electricidad y Magnetismo por nuestro grupo de trabajo,que está conformado por tres personas.

Se darán a conocer y se detallarán cada uno del los pasos, procedimientos y cálculos realizados en la práctica.

Este trabajo no se limita únicamente a describir lo que se realizó en la práctica sino que también profundiza en la investigación teórica y esquemáticade todo lo que se realizó en la práctica de laboratorio,

que fue sobre el uso del óhmetro.

Toda la información y que se presenta en este reporte es de gran valor y es algo verdaderamente importante y fundamental en el estudio de laelectricidad, pues gracias a la correcta manipulación del óhmetro y de otros instrumentos afines, es posible determinar pasos de

corriente y desarrollar proyectos eléctricos cuyas aplicaciones y usos son ilimitados.

En este trabajo se explica de la manera más clara posible cada proceso realizado en la práctica, de modo que el lector tenga al finalizar la lectura deeste reporte, muy claros todos los conceptos básicos y procedimientos para utilizar el óhmetro y llevar a cabo correctamente las manipulaciones básicas de

cada uno de los instrumentos de medición relacionados a la electricidad que se mencionan en este trabajo.

iii

1. OBJETIVOS

1.1. OBJETIVO GENERAL

“Aprender a utilizar correctamente el óhmetro en aplicaciones prácticas a mediciones de continuidad eléctrica en diferentes dispositivos y cuerpos.”

1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Experimentar el uso del multímetro análogo o digital.

Determinar y comprender el concepto de “continuidad eléctrica”.

Determinar y comprender el concepto de “puntos comunes eléctricamente”.

Determinar la organización eléctrica de la breadboard.

Medir resistencias.

Seleccionar el rango apropiado del multímetro.

Experimentar la conductividad relativa de varios componentes y materiales.

2. JUSTIFICACIÓN

El estudio del multímetro es tan importante en el área de la electricidad que es un tema desarrollado como parte principal y al comienzo de los estudiosde electricidad, pues el conocimiento del uso, importancia y manipulación del multímetro permitirá

medir resistencias pasos de electricidad a través de diversos materiales.

Este trabajo se justifica por tanto en la necesidad de comprender correctamente el funcionamiento, utilidad e importancia del óhmetro o multímetropara todo estudiante de electricidad y magnetismo.

3. MARCO TEÓRICO

3.1. ¿QUÉ ES LA ELECTRICIDAD?

La electricidad se puede definir como una forma de energía originada por el movimiento ordenado de

electrones. Otros tipos de energía son la mecánica, calorífica, solar, etc.

Dependiendo de la energía que se quiera transformar en electricidad, será necesario aplicar una determinada acción. Se podrá disponer de electricidadpor los siguientes procedimientos:

ENERGÍA ACCIÓN

Mecánica Frotamiento

Química Reacción química

Luminosa Por luz

Calorífica Calor

Magnética Por magnetismo

Mecánica Por presión

Hidráulica Por agua

Eólica Por aire

Solar Panel solar

3.2. ¿QUÉ ES CORRIENTE ELÉCTRICA?

Al flujo de carga eléctrica a través de un alambre o

conductor lo llamamos corriente eléctrica. Sería posible medir la corriente en función del numero de electrones que atraviesan el conductor, pero en la practica se define la corriente eléctrica como la carga que atraviesa la sección transversal del conductor por unidad de tiempo.

3.3. ÓHMETRO O MULTÍMETRO

Un óhmetro es un instrumento para medir la resistencia eléctrica.

El diseño de un óhmetro se compone de una pequeña batería para aplicar un voltaje a la resistencia bajo medida, para luego mediante un galvanómetromedir la corriente que circula a través de la resistencia.

La escala del galvanómetro está calibrada directamente en ohmios, ya que en aplicación de la ley de Ohm, al ser el voltaje de la batería fijo, la intensidadcirculante a través del galvanómetro sólo va a

depender del valor de la resistencia bajo medida, esto es, a menor resistencia mayor intensidad de corriente y viceversa.

Existen también otros tipos de óhmetros más exactos y sofisticados, en los que la batería ha sido sustituida por un circuito que genera una corriente de intensidad constante I, la cual se hace circular a través de la resistencia R bajo prueba. Luego, mediante otro circuito se mide el voltaje V en los extremosde la resistencia. De acuerdo con la ley de Ohm el valor de R vendrá dado por:

Para medidas de alta precisión la disposición indicada anteriormente no es apropiada, por cuanto que la lectura del medidor es la suma de la resistencia de los cables de medida y la de la resistencia bajo prueba. Para evitar este inconveniente, un óhmetro de precisión tiene cuatro terminales, denominados contactos Kelvín. Dos terminales llevan la corriente constante desde el medidor a la resistencia,

mientras que los otros dos permiten la medida del voltaje directamente entre terminales de la misma, con lo que la caída de tensión en los conductores que aplican dicha corriente constante a la resistencia bajo prueba no afecta a la exactitud de la medida. 3.4. BREADBOARD Una breadboard es un dispositivo usado para construir un prototipo (generalmente temporal) de un circuito eléctrico y para experimentar con diseños de circuitos. La breadboard es también conocida como tarjeta o placa de pruebas y ensayos. Es un recurso de gran importancia a la hora de desarrollar circuitos eléctricos y ayuda a determinar la continuidad que tienen algunos dispositivos eléctricos como alambres, resistencias, etc.

3.5. RESISTENCIA ELÉCRICA

Imagen de un resistor o resistenciaSe denomina resistencia eléctrica (R), de una sustancia, a la oposición que encuentra la corriente eléctrica para recorrerla. Su valor se mide en ohmios y se designa con la letra griega omega mayúscula (Ω). La materia presenta 4 estados en relación al flujo de electrones. Estos son conductores, semi-conductores, resistores y dieléctricos. Todos ellos se definen por el grado de oposición a la corriente eléctrica (Flujo de Electrones).Esta definición es válida para la corriente continua y para la corriente alterna cuando se trate de elementos resistivos puros, esto es, sin componente inductiva ni capacitiva. De existir estos componentes reactivos, la oposición presentada a la circulación de corriente recibe el nombre de impedancia.Según sea la magnitud de esta oposición, las sustancias se clasifican en conductoras, aislantes y semiconductoras. Existen además ciertos materialesen los que, en determinadas condiciones de

temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia esprácticamente nula.

Todo conductor posee una resistencia eléctrica (R), debido a que presenta una cierta oposición al paso de la corriente eléctrica. Esta resistencia se define como el cociente entre la diferencia de potencial eléctrico aplicada a sus extremos y la intensidad de la corriente que circula por él:

La resistencia eléctrica es una magnitud escalar y en el Sistema Internacional (SI) se mide en ohmios (W). 3.6. CÓDIGO DE COLORES

Las resistencias (resistores) son fabricados en una gran variedad de formas y tamaños. En los más grandes, el valor de la resistencia se imprimedirectamente en el cuerpo de la resistencia, pero en las más pequeñas, esto no se puede hacer.

Sobre estas resistencias se pintan unas bandas de colores. Cada color representa un número que se utiliza para obtener el valor final de la resistencia.Las dos primeras bandas indican las dos primeras cifras del valor de la resistencia, la tercera banda indica por cuanto hay que multiplicar el valor anterior para obtener el valor final de la resistencia. La cuarta banda nos indica la tolerancia y si hay quinta banda, ésta nos indica su confiabilidad.

A continuación se ilustra gráficamente el significado de cada banda para determinar el valor de una resistencia utilizando el código de colores:

COLOR 1ª

CIFRA

2ª CIFR

A

Nº DE CERO

S

TOLERANCIA (+/-%)

PLATA - - 0,01 10%

ORO - - 0,1 5%

NEGRO - 0 - -

MARRÓN 1 1 0 1%

ROJO 2 2 00 2%

NARANJA 3 3 000 -

AMARILLO

4 4 0000 -

VERDE 5 5 00000 -

AZUL 6 6 000000 -

VIOLETA 7 7 - -

GRIS 8 8 - -

BLANCO 9 9 - -

Tolerancia: sin indicación +/- 20%

3.7. DIODO

Un diodo es un dispositivo que permite el paso de la corriente eléctrica en una única dirección. De forma simplificada, la curva característica de un diodoconsta de dos regiones, por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con muy pequeña resistencia eléctrica.

Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de convertir una corriente alterna en corriente continua.

3.8. FOTORRESISTENCIA

Una fotorresistencia es un componente electrónico cuya resistencia disminuye con el aumento de intensidad de luz incidente. Puede también ser llamadofotorresistor, fotoconductor, célula fotoeléctrica o resistor dependiente de la luz, cuya siglas (LDR) se originan de su nombre en inglés light-dependentresistor.

Un fotorresistor está hecho de un semiconductor de alta resistencia. Si la luz que incide en el dispositivo es de alta frecuencia, los fotones son absorbidospor la elasticidad del semiconductor dando a los electrones la suficiente energía para saltar la banda de conducción. El electrón libre que resulta (y su huecoasociado) conduce electricidad, de tal modo que disminuye la resistencia.

3.9. CÁTODO

Se denomina cátodo al electrodo negativo de una célula electrolítica hacia el que se dirigen los iones positivos, que por esto reciben el nombre de cationes.

El término fue inventado por Faraday (serie VII de las Investigaciones experimentales sobre la electricidad), con el significado de camino descendente o de salida, pero referido exclusivamente al electrolito de una celda electroquímica. Su vinculación al polo negativo del correspondiente generador implica lasuposición de que la corriente eléctrica marcha por el circuito exterior desde el polo positivo al negativo, es decir, transportada por cargas positivas, convención que es la usual. Si el conductor externo fuera metálico, está demostrado que el sentido de la corriente realmente es el recorrido por los electrones hacia el positivo.

Sin embargo, en una célula electrolítica, el conductor es el electrolito, no un metal, y en él pueden coexistir iones negativos y positvos que tomarían sentidosopuestos al desplazarse. Por convenio se adopta que el sentido de la corriente es el del ánodo al cátodo o, lo que es lo mismo, del positivo al negativo.

En el caso de las válvulas termoiónicas, fuentes eléctricas, pilas, etc. el cátodo es el electrodo o terminal de menor potencial y es la fuente primaria de emisión de electrones. Por ende, en una reacción redox corresponde al elemento que se reducirá.

3.10. ÁNODO

Se denomina ánodo al electrodo positivo de una célula electrolítica hacia el que se dirigen los iones negativos dentro del electrolito, que por esto reciben el nombre de aniones.

El término fue utilizado por primera vez por Faraday (serie VII de las Investigaciones experimentales sobre la electricidad), con el significado de camino ascendente o de entrada, pero referido exclusivamente al electrolito de una celda electroquímica. Su vinculación al polo positivo del correspondiente generadorimplica la suposición de que la corriente eléctrica marcha por el circuito exterior desde el polo positivo al negativo, es decir, transportada por cargas positivas.

Parecería lógico definir el sentido de la corriente eléctrica como el sentido del movimiento de las cargas libres , sin embargo, si el conductor no es metálico,también hay cargas positivas moviéndose por el conductor externo (el electrolito de nuestra celda) y cualquiera que fuera el sentido convenido existirían cargas moviéndose en sentidos opuestos. Se adopta por tanto, el convenio de definir el sentido de la corriente al recorrido por las cargas positivas cationes, y

que es por tanto el del positivo al negativo (ánodo - cátodo).

En el caso de las válvulas termoiónicas, fuentes eléctricas, pilas, etc. el ánodo es el electrodo o terminal de mayor potencial. En una reacción redox corresponde al elemento que se oxidará.

4. PROCEDIMIENTO

4.1 MATERIALES

Multímetro análogo.

Resistencias de varios valores.

Diodo rectificador.

Fotorresistencia.

Breadboard.

Alambres.

Papel.

Lápiz.

Vaso con agua.

Vaso con agua salada.

4.2. INTRODUCCIÓN DE LA PRÁCTICA

Este experimento describe cómo medir la resistencia eléctrica de varios componentes. La resistencia se

mide en “Ohmios” y esta unidad se representa por laletra griega Omega. La parte del multímetro que se utiliza para medir resistencia eléctrica se conoce como “Óhmetro”.

ADVERTENCIA: Es importante que el componente al cual se le va a medir la resistencia eléctrica no esté energizado. Tampoco se puede medir resistencia eléctrica a componentes que produzcan voltaje como pilas, baterías, etc. Si no se sigue esta indicación se puede dañar el multímetro y hasta ocasionar problemaspersonales.

4.3. PROCEDIMIENTO

Colocar el selector del multímetro en la escala de resistencia más alta.

Tocar (conectar) las puntas de prueba una con la otra (en la práctica esto se conoce como “cortocircuitar”).

¿Qué valor indica el medidor?R// 0 Ohmios.

¿Qué valor indica al separar las puntas?R// Infinito.

Normalmente el óhmetro se utiliza para indicar cantidades de resistencia, pero también se utiliza para pruebas de calidad como la “prueba de continuidad”. Esta prueba determina si existe una conexión eléctrica continua de un punto a otro.

Medir la continuidad de un alambre, colocando las puntas de prueba en los dos extremos del mismo.

¿Qué valor indica el medidor?R// 0 Ohmios.

¿Qué valor indicaría si el alambre no tiene continuidad?R// Infinito.

Si un conductor no tiene continuidad decimos que está “abierto”.

4. Utilizar el Óhmetro para medir la continuidad entre los agujeros de una breadboard. Utilizar pedazos pequeños de alambre sólido #22,insertados en los agujeros de la breadboard para conectar las puntas de prueba a los agujeros, tal como muestran las figuras 1 y 2.

¿Qué valor indica el medidor en la Figura 1?R// Infinito.

¿Existe continuidad entre los agujeros de la Figura 1?R// No.

Medir entre otras columnas de agujeros. ¿Existe continuidad?R// No.

¿Qué valor indica el medidor en la Figura 2?R// 0 Ohmios.

¿Existe continuidad entre los agujeros de la Figura 2?R// Sí.

Medir entre agujeros de cualquier otra columna. ¿Existe continuidad entre agujeros de una misma columna?R// No.

En base a las mediciones de continuidad efectuadas en el breadboard se puede determinar que existen puntos eléctricamente comunes con otros. Este concepto de puntos comunes eléctricamente está relacionado cercanamente con el de continuidad. Son puntos de contacto en un dispositivo o en un circuito que tienenuna resistencia despreciable (extremadamente pequeña, casi cero) entre ellos.

Se puede concluir que puntos en una misma columna del breadboard (aparecen verticales en las figuras 1 y 2) son comunes entre sí porque hay continuidadeléctrica entre ellos. Los puntos en una fila del breadboard no son eléctricamente comunes (aparecen horizontales en las figuras 1 y 2), porque no hay continuidad entre ellos.

El concepto de continuidad describe lo que hay entre puntos de contacto, mientras que el concepto de puntos eléctricamente comunes con otros describe cómo se relacionan los puntos unos con otros.

Igual que la continuidad, el concepto de puntos comunes es un concepto de calidad y no de cantidad, que se basa en una comparación relativa de la

resistenciaentre varios puntos de un circuito.

NOTA: Este es un concepto importante para los experimentos prácticos, porque para análisis y búsqueda de fallas en un circuito, las mediciones de voltajese realizan con referencia a puntos eléctricamente comunes. También es importante porque entre puntos eléctricamente comunes no deben existir “caída de voltaje” entre ellos.

5. Seleccionar una resistencia de 10,000 ohmios (10K).

6. Colocar el selector del multímetro en la escala de resistencia apropiada (una que permita medir un valor de 10K).

7. Conectar las puntas de prueba a la resistencia, como muestra la figura 3.

¿Qué valor indica el medidor?R// 100 x 100 Ohmios.

¿El valor indicado está dentro de las especificaciones de la resistencia?R// Sí.

¿Por qué?R// Porque la resistencia tenía los colores marrón, negro, rojo y dorado, que según el código de colores equivale a 1000 Ohms ó 1 Kohms.

8. Invertir las puntas de prueba y medir nuevamente.

¿Cambia el valor indicado?R// No.

¿Qué conclusión puede sacar con respecto a la medición de una resistencia con respecto a la polaridad de las puntas de prueba?R// Que las resistencias no son polarizadas, es decir que no se debe tomar en cuenta el polo positivo o el negativo, sino que la resistencia trabaja de cualquier manera.

NOTA: Cuando se conecten las puntas de prueba a la resistencia no se deben tocar los dos extremos con las manos, solamente uno, si fuese necesario. Si se tocan los dos extremos se estará midiendo la combinación en paralelo de la resistencia de 10K con la resistencia del cuerpo, lo cual hará que elvalor medido sea menor del que debería ser. Debido a que la resistencia del cuerpo es alta, cuando se mide una resistencia de 10K el error será mínimo,

pero con resistencias de valor elevado el error será grande.

9. Medir al menos 3 resistencias y anotar los resultados en la Tabla 1.R//

Resistencia No.

Valor nominal

(en ohmios)

Tolerancia Valor medido

(en ohmios)

¿Buena o mala?

1. Marrón, negro, rojo, dorado.

1000 Ohmios

±5% (± 50 Ohmios)

1000 Ohmios

Buena

2. Amarillo, violeta, marrón, dorado.

470 Ohmios

±5% (± 23.5 Ohmios)

500 Ohmios

Buena

3. Rojo, rojo, marrón, dorado.

220 Ohmios

±5% (± 11)200 Ohmios

Buena

Tabla 1

NOTA: Existen diferentes tipos de resistencias: de carbón, de alambre, cerámicas, de película de

carbón. Una especificación adicional de las resistencias es su potencia en Watts.

10. Seleccionar la escala de resistencia más alta.

11. Tomar las puntas de prueba con las dos manos.

¿Qué valor indica el medidor?R// 50 x 10K, que es 500000 Ohmios.

¿El valor indicado es alto o bajo?R// Es un valor alto, lo cual es notable al compararlo con los valores de las resistencias pequeñas de mucho más bajo valor en Ohmios.

La medición anterior indica la resistencia del cuerpo entre los dedos de las manos.

12. Humedecer los dedos y realizar de nuevo la medición.

¿Cambia el valor indicado?R// Sí, pues ahora el valor fue de 3 x 10K ó de 30000K, mientras que sin haberse mojado las manos el valor fue de 500000 Ohmios.

¿Qué impacto tiene la humedad en la resistencia del cuerpo?R// La humedad disminuye la resistencia al flujo de la electricidad, dado que el agua es un buen conductor de la corriente eléctrica.

13. Humedecer los dedos e agua salada y realizar de nuevo la medición.

¿Cambia el valor indicado?R// Sí, ya que ahora el valor fue de 2 x 10K ó de 20000K, mientras que anteriormente se habían registrado valores de resistencia más altos.

¿Qué impacto tiene el agua salada en la resistencia del cuerpo?R// La sal hace que el agua presente aun menos resistencia, de modo que el agua salada tiene una resistencia más baja que el agua sin sal.

NOTA: Un choque eléctrico es causado por una corriente eléctrica que fluye a través del cuerpo de una persona. La alta resistencia del cuerpo actúa como seguridad, dificultando el flujo de electrones.

¿Qué importancia tiene para la seguridad de una persona el hecho de que las manos estén mojadas o secas al momento de tener contacto con una fuente de electricidad?R// Tiene una gran importancia porque el hecho de tener las manos mojadas aumenta grandemente el flujo de la electricidad a través del cuerpo, disminuyendo la resistencia, de modo que con altos voltajes, una persona puede morir a causa de tener su cuerpo mojado y ser sometido a fuentes de electricidad de voltajes considerables.

¿El agua o la humedad aumentan la posibilidad de un choque eléctrico para las personas?R// Definitivamente que sí.

14. Seleccionar el diodo rectificador.

15. Colocar el selector del multímetro en la escala de resistencia intermedia.

16. Conectar las puntas de prueba al diodo como muestra la figura 4. La punta negativa al cátodo y la positiva al ánodo. En estas condicionesse dice que el diodo está polarizado directamente y permite la conducción a través de él.

¿Qué valor indica el medidor? R// 4 x 1K ó 4000 Ohmios.

17. Invertir la conexión de las puntas de prueba al diodo como muestra la figura 5. La punta negativa al ánodo y la positiva al cátodo. En estas condiciones se dice que el diodo está polarizado inversamente y no permite la conducción a través de él.

¿Qué valor indica el medidor?R// Infinito.

¿Cuál es la diferencia principal del diodo con respecto a la resistencia?R// Que en la resistencia no importan los polos positivo ni negativo, mientras que en un diodo debe respetarse el polo positivo y el polo negativo para

que haya continuidad o que la electricidad pueda viajar.

NOTA: Algunos multímetros tienen una escala especial para medir diodos y transistores. Al utilizar esta escala, cuando está polarizado en directa, el diodo indicará una caída de voltaje de 0.7 VDC si es de cilicio y de 0.2 VDC si es de germanio. Cuando está polarizado en reversa indicará una resistencia infinita. El cátodo del diodo se identifica visualmente por una franja pintada a su lado.

18. Utilizando un lápiz, dibujar en una hoja de papel una línea gruesa y bien marcada de aproximadamente tres cm. de longitud. Medir la resistencia (seleccionar la escala apropiada) de la marca negra, colocando las

puntas al extremo de la marca como muestra la figura 6.

c¿Qué valor mide?R// 200 x 10K ó dos millones Ohmios.

Mover una de las puntas a la mitad del trazo. ¿Qué valor mide?R// 50 x 10K ó 500000 Ohmios. Es cuatro veces menos que lo que medía con los 3 centímetros de longitud (pues ahora la distancia entre las puntas es de 1.5 cm.

Mover nuevamente una de las puntas a un cuarto del trazo. ¿Qué valor mide?R// 30 x 10K ó 300000 Ohmios.

¿Qué relación existe entre la resistencia y la longitud del material conductor?R// A mayor longitud del material conductor, mayor

resistencia. A menor longitud del material conductor, menor resistencia.

¿Por qué mide resistencia el trazo?R// El trazo mide resistencia proporcional a la distancia o longitud a la que se ponen las puntas del óhmetro. A mayor distancia mayor resistencia y a menor distancia menor resistencia.

19. Seleccionar la fotorresistencia.

20. Conectar las puntas de prueba a las terminales de la fotorresistencia. Una fotorresistencia está diseñada para cambiar su resistencia de acuerdo a la

cantidad de luz que incide sobre ella.

21. Apuntar la fotorresistencia hacia una fuente brillante de luz (como muestra la figura 7) y medir y anotar el valor medido a diferentes distancias.

Distancia (cm) Valor medido (Ohmios)

1 cm. 3 Ohmios

2 cm. 6 Ohmios

4 cm. 10 Ohmios

5 cm. 15 Ohmios

¿Qué relación se puede establecer entre la distancia y el valor medido?R// Que a mayor distancia entre la fuente de luz y la fotorresistencia, el número de Ohmios o la resistencia es mayor, y a menor distancia entre la fuente de luzy la fotorresistencia, se puede ver que la resistencia es menor.

¿Lo que influye en el valor medido es la distancia de la resistencia a la fuente lumínica o es algo diferente?R// Lo que influye es la distancia entre la fuente lumínica y la fotorresistencia. A mayor distancia, mayor resistencia, y a menor distancia, menor resistencia.

22. Experimentar midiendo la resistencia de varios materiales diferentes (no medir elementos que produzcan voltaje como pilas y baterías). Se sugiere: tela, plástico, madera seca, madera

mojada, metal, agua limpia, agua sucia, agua salada, vidrio, papel, hule, aceite, etc.R//

Material Resistencia (en Ohmios)

Algodón Infinito

Aluminio 0

Madera Infinito

Madera mojada 65000 Ohmios

Plástico Infinito

Agua 10000 Ohmios

Agua salada 0

Vidrio Infinito

Hule Infinito

Papel Infinito

Oro 0

CONCLUSIÓN

Luego de haber concluido la práctica, hemos aprendido sobre el uso e importancia del óhmetro y de los componentes elementales como la breadboard, que son útiles y necesarios a la hora de trabajar con circuitos eléctricos para la determinación de valores de resistencias.

Se ha desarrollado paso a paso la guía de trabajo, presentando los valores obtenidos por nuestro grupo en la práctica realizada.

El marco teórico es también de gran importancia porque es ahí donde se explican las funciones de cada componente utilizado en la práctica. Comprender bien los conceptos teóricos sirve para realizar las prácticas con mayor confianza y analizar con facilidad todos los procedimientos que se llevan a cabo.

Igualmente los esquemas y gráficos presentados han servido para comprender con mucha mayor facilidad lo que se realizó en la práctica, juntos con las explicaciones correspondientes para cada proceso realizado.

Finalmente, la práctica realizada fue de mucho valor para comprender y llevar a cabo los procesos que posteriormente nos servirán para los proyectos a desarrollar.

Introducción

Una de las cosas más temidas del usuario es hacer frente averías en la circuitería de su recreativa que tengan que ver con la electrónica, y más si estas tiene relación con el vídeo.

En el presente documento haremos un recorrido por las posibles averías en el chasis “Hantarex Polo”, dónde localizarlas y soluciones.

- Mal funcionamiento en el chasis “Hantarex Polo”

El síntoma más evidente de avería en el chasis Hantarex Polo es la falta de corriente eléctrica en el monitor, que impedirá visualizar cualquier señal de vídeo en el mismo, también podríamos escuchar un leve: “¡Clic!, ¡clic!” en la zona de la fuente de alimentación, que normalmente aparecerá recubierta con una caja de metal.

Lo que suele suceder es que en el chasis hay un corto en el circuito de 130v; al haber dicho corto, el chasis pone en funcionamiento un protector de cortos para no suministrar corriente a al circuito. Si no fuese así podrían producirse averías mayores y sería peligroso.

Nota: Comentar que este chasis está compuesto por una fuente de alimentación, que es la que esta dentro de la coraza metálica, y lo demás es el circuito del monitor, por eso este monitor funciona a 220v directamente desde la red eléctrica.

Otro tipos de monitores, como pueden ser “Hantarex 9000” ó “9110”, en la placa del monitor no tiene incluida la fuente de alimentación y, normalmente, la fuente externa que utilizan son las “Hantarex US250” o “US300”.

Fotografía detalle de un chasis de vídeo “Hantarex Polo”.

- Esquema eléctrico del chasis “Hantarex Polo”

Ahora vamos a pasar un poco a ver el esquema eléctrico. Haz clic en la imagen para verla en grande:

En la foto podéis ver en la esquina superior una etiqueta que pone: “+130v”. Por esa línea que esta justo debajo entra ese voltaje a la circuitería, que proviene de la fuente de alimentación antes mencionada.

En este esquema hay que hacer hincapié en algunos componentes que desarrollaré a continuación:

• T114 --> BU508, Transistor de alto voltaje• D134, D135 --> Diodos.• C172, C174, C175 --> Condensadores.• Transformador de líneas o Flyback.

Ahora vamos a empezar a testear los componentes

de este último diagrama, que engloban: transistor bu508, diodos y condensadores.

- Testeo de componentes en busca de posibles averías en chasis arcade

• El Transistor “BU508”

Como podéis ver, el “bu508” tiene 3 patas. Numeradas de izquierda a derecha, visto frontalmente, la más a la izquierda es la pata 1 y la más a la derecha es la pata 3. Este transistor se encuentra pegado a una chapa metálica, unido con masilla térmica, y un alambrito que lo mantiene fijo.

La localización la podéis comprobar a continuación.

Si os fijáis bien en la foto, entre el “BU508” y la chapa metálica hay una lámina de plástico, el objetivo es aislar el transistor de la parte metálica del chasis, pues si entran en contacto ambas partes se volverá a poner en corto. Así que si es ese el fallo, tendremos que proceder a ponerla una vez sustituido el componente.

• Testeo del “BU508”

Una de las formas de testear el funcionamiento de este componente es coger un tester o multímetro, ponerlo en modo diodo, (si unes las 2 pinzas del tester pita y marca 1 en el display, y, si no, pita y marca un número, incluido el 0, es que no tienen continuidad o una continuidad baja). Nosotros nos centraremos en si pita y marca 1 o si no pita y marca un número.

Si en nuestro tester esta prueba nos da 1700 aprox ascendiendo hasta llegar a 1, y NO PITA --> BU508 CORRECTO (quiere esto decir que la masa no esta en contacto con el voltaje, puesto que tiene una resistencia alta).

Si en nuestro tester esta prueba nos da 456, por ejemplo, o incluso pita --> BU508 DEFECTUOSO y necesita cambiarlo (quiere decir que la masa y el voltaje están en contacto produciendo el corto. Podría ser por una baja resistencia entre la masa y el voltaje que esto haria que el tester marcara un valor de resistencia bajo o inclusive que no hubiese resistencia, entonces pitaria el tester).

Otra forma de comprobarlo seria desoldando el componente y haciendo mediciones entre las patas.

Mirando siempre el componente de cara y enumerando las patas de izquierda a derecha del 1 al 3, los resultados tendrían que ser estos:

Nota: En cada cuadro viene qué pinza hay que usar marcado con un color y con el nombre del color. Vamos mirando fila por fila y haciendo las pruebas.

Si los resultados son estos el BU508 --> Correcto.

Si los resultados son estos o distintos al primer cuadro el BU508 --> Mal, necesita ser cambiado.

Todo esto, como he dicho anteriormente, desoldado.

• Los diodos D134, D135

Aquí os dejo una foto de un diodo. Comentar que hay muchos tipos de diodos y que tienen formas distintas. Una característica común es que en algunos de sus lados hay una línea gruesa o delgada (no quiero entrar más en detalles pues no nos hace falta).

Estos diodos lo podemos encontrar en la placa en este lugar.

• Testeo de diodos

Vamos a pasar ahora al testeo de los diodos, para ello usamos nuevamente el tester. En primer lugar vamos a probar a hacerlo sin desoldar los componentes en placa. Haciendo dicha medición en el tester tendría que marcar una numeración, ejemplo 475.

Haciendo dicha medición en el tester tendría que dar un valor de “1” y este pitaría.

Si hacemos ambas mediciones sobre un diodo y en ambos nos da una numeración, el diodo estaría mal (tenemos que lograr que nos de “1” de una forma y un número de la otra forma, en el mismo diodo).

Nota: Al estar soldado el diodo en placa hay veces que los diodos en ambos lados dan una cierta numeración, si esto ocurriese tendríamos que desoldar almenos una pata y tomar nuevamente

medidas para asegurarnos que el diodo este correcto o mal.

• Condensadores C172, C174,C175

Existen varios tipos de condensadores, nosotros sólo vamos a centrarnos en los que intervienen en nuestra avería. Los que vamos a trabajar no poseen polaridad, pero hay algunos que sí la tienen y hay que tener mucho cuidado a la hora de colocarlo en la placa.

Podemos localizar condensadores en las siguientes ubicaciones.

Como veréis, todos los componentes que estamos testeando están muy cerca, esto es por que todo el circuito de alta tensión se encuentra cerca, de ahí la foto.

Estos condensadores, como indico al comienzo del manual, pueden ser la causa de corto; no es algo corriente, pero son componentes que pueden dar el fallo y por eso los incluyo.

Normalmente, cuando un “BU508” se cambia y al poco tiempo se vuelve a fastidiar, es por culpa de los condensadores. Estos, con el tiempo, van perdiendo efectividad, digámoslo así, y entonces va sobrecargando el funcionamiento del “BU508”, y de ahí que se fastidien tan rápidamente.

No son componentes de un coste elevado, así que cuando se va el “BU508” es recomendable cambiarlos.

El cómo testearlos no lo incluyo en este documento, pues se necesitan aparatos especiales, y es mejor cambiarlos que testearlos.

• El transformador de líneas o flyback

Digamos que es el final de nuestro circuito problemático, dentro de la coraza de plástico se encuentran una serie de bobinas y podrían estar comunicadas. Este es el componente encargado de proporcional alta tensión al tubo de imagen.

Se localiza en el siguiente lugar

• Cómo testear un transformador de líneas

Por la parte de abajo del Flyback podemos observar varias soldaduras.

En el esquema de nuestro monitor lo podemos identificar aquí, veréis que son como 2 líneas paralelas y algunas están comunicadas.

Los puntos 1,4,9 se encuentran comunicados, los puntos 9,6,5,10 también comunicados entre sí, el 2 es un punto aislado que no aparece.(incluso puede

que no este soldado, el 7 otro punto aislado. Estamos hablando de un transformador en concreto, pero cada uno de los modelos de transformadores que hay puede tener continuidad entre diversos puntos, habremos de comprobarlo en su esquema.

Para saber si está dañado este transformador concreto, el de un flyback con referencia 28820061, que es el original de un Hantarex Polo f.s. 25 , tenemos que ver la continuidad, como hemos realizado hasta ahora, y ver si las patas 1 y 9 tienen continuidad, por ejemplo. Si pitara o diese un valor de “1” el tester, digamos que las dos bobinas se encuentran unidas internamente y provocaría el corto, entonces tendríamos que reemplazar el transformador.

• Diodos “D116” y “D119”

Puede haber otras posibles causas de cortocircuito, pero ya procedente de la fuente de alimentación. Son problemáticos 2 diodos que intervienen en la salida de la fuente de alimentación, estos diodos son “D116” y “D119”.

Su localización en el chasis es la siguiente.

Estos diodos, al tomar mediciones en placa, podemos pensar que están defectuosos, pues en ambos lados nos van a dar un valor ligeramente distinto, esto es por la circuitería de la fuente. Para una mayor seguridad desoldar una pata y tomar medidas como hemos mencionado en el apartado anterior.

• El transistor “BDX53A”

Otro componente que también se suele irse mucho en estos chasis es el transistor “BDX53A”. Es muy similar al “BU508”, y su localización os la muestro a continuación.

La funcionalidad de este transistor no la sé muy bien, no he tenido casos de averías de este tipo, pero quería comentarla ya que su coste es muy bajo, y después de haber realizado todas las pruebas y no haber dado con la avería, os la pongo como última opción.

Aquí tenéis la tabla para testear el componente una vez quitado de la placa:

Mediciones como viene en la tabla --> Componente correcto.Mediciones distintas a la tabla --> Componente mal, necesita ser reemplazado.

Se da hecho de que este transistor se va también muy frecuentemente en estos chasis, y de ahí la importancia de que este comentado en este tutorial.

Espero que todo este documento ayude a mucha gente a reparar sus monitores “Hantarex Polo”.

Determinar si un diodo está en buen estado o no es muy importante en el trabajo de un técnico en electrónica, pues esto le permitirá poner a funcionar correctamente un circuito electrónico.

Pero no sólo son los técnicos los que necesitan saberlo.

En el caso del aficionado que está implementando un circuito o revisando un proyecto, es indispensable saber en que estado se encuentran los componentes que utiliza.

Hoy en día existen multímetros (VOM) digitales que permiten probar con mucha facilidad un diodo, pues ya vienen con esta opción listos de fábrica.

El método de prueba que se presenta aquí es el método típico

de medición de un diodo con un multímetro analógico (el que tiene una aguja).

Para empezar, se coloca el selector para medir resistencias (ohmios / ohms), sin importar de momento la escala. Se realizan las dos pruebas siguientes:

1 - Se coloca el cable de color rojo en el ánodo de diodo (el lado de diodo que no tiene la franja) y el cable de color negro en el cátodo (este lado tiene la franja).

El propósito es que el multímetro inyecte una corriente continua en el diodo (este es el proceso que se hace cuando se miden resistores).

- Si la resistencia que se lee es baja indica que el diodo, cuando está polarizado en directo, funciona bien y circula corriente a través de él (como debe de ser).

- Si esta resistencia es muy alta, puede ser una indicación de que el diodo esté "abierto" y deba que ser reemplazado.

2 - Se coloca el cable de color rojo en el cátodo y el cable negro en el ánodo del diodo.

En este caso como en anterior el propósito es hacer circular corriente a través del diodo, pero ahora en sentido opuesto a la flecha de éste.

- Si la resistencia leída es muy alta, esto nos indica que el diodo se comporta como se esperaba, pues un diodo polarizado en inverso casi no conduce corriente.

- Si esta resistencia es muy baja puede se una indicación de que el diodo está en "corto" y deba ser reemplazado.

Nota:- El cable rojo debe ir conectado al terminal del mismo color en el multímetro- El cable negro debe ir conectado al terminal del mismo color en el multímetro (el común / common)

Como probar un transistor

Para probar transistores bipolares hay que analizar un circuito equivalente de éste, en el que se puede utilizar lo aprendido al probar diodos. Ver la figura.

Se ve que los circuitos equivalentes de los transistores bipolares NPN y PNP están compuestos por diodos y se sigue la misma técnica que probar diodos comunes.

La prueba se realiza entre el terminal de la base (B) y el terminal E y C. Los métodos a seguir en el transistor NPN y PNP son opuestos.

Al igual que con el diodo, si uno de estos "diodos del equivalente del transistor" no funcionan como se espera hay que cambiar el transistor.

Nota: Aunque este método es muy confiable (99% de los casos), hay casos en que, por las características del diodo o el transistor, esto no se cumple. Para efectos prácticos se sugiere tomarlo como confiable en un 100%.

Medir diodos y transistores es una tarea muy sencilla. Pero saber hacerlo es otra cosa muy distinta que requiere de ciertos cuidados y atenciones especiales que trataremos de transmitirte en esta nota. Para realizar el trabajo debes disponer de un multímetro, que puede ser digital o analógico. Aunque el primer modelo mencionado es más sencillo de utilizar y de leer, te recomendamos que para esta tarea utilices uno analógico, de aguja común, y con posibilidades de medir resistencias X 10.000 Ohms o valores superiores. Pero como seguramente tienes uno digital, comenzaremos la explicación utilizando uno de ellos.

Simbología y partes que componen un Diodo

Repasemos la teoría del diodo Un diodo es el resultado de la unión entre dos semiconductores que, de acuerdo a sus características constructivas, se denominan materiales N y P. Los materiales N se caracterizan por poseer, dentro del silicio que lo forman, impurezas que agregan electrones libres, mientras que los del tipo P tienen impurezas que carecen de electrones respecto al silicio, es decir, abundan los “huecos” o “lagunas” formadas por los faltantes de electrones. Unidos apropiadamente de manera física, forman una unión o juntura N-P, quedando a ambos lados de la construcción dos sectores bien definidos que, en la práctica, se los conoce como Cátodo y Ánodo, respectivamente. Durante la fabricación, y al momento de unirse los materiales entre sí, se produce un fenómeno de invasión electrónica en el material contiguo y carente de este elemento.

Este movimiento sucede hasta un punto en que la juntura adquiere un ancho que se puede considerar eléctricamente “neutro” ya que los electrones ocuparon el espacio vacío de los huecos. Esa franja

se transformó en un semiconductor homogéneo y estabilizado. Entonces, para poder atravesar ese sector, un electrón debe movilizarse con fuerza hacia el otro lado para tapar un hueco, ya que un semiconductor no es conductor, es semiconductor. Esa fuerza es la tensión de juntura del diodo, que varía de un modelo a otro (dependiendo de la estructura atómica de los materiales que lo forman).

También podemos agregar que si le hacemos circular corriente en un sentido, el dispositivo lo permitirá, pero si lo intentamos a la inversa, se comportará como un interruptor abierto. Veámoslo en imágenes prácticas.

Medición de un Diodo polarizado en forma

directa (conduce)

Medición de un Diodo polarizado en forma inversa (no conduce)

De esta forma obtendremos las mediciones de un diodo en correcto estado de funcionamiento. En un sentido, el multímetro nos indica el potencial que posee la juntura N-P del diodo y, en el sentido inverso (observa el color de las pinzas), la conducción se interrumpe indicando que la lectura está fuera de rango. La mejor recomendación que podemos darte al momento de medir cualquier

componente, sea semiconductor o no, es desconectar al menos uno de sus terminales del sitio donde se encuentre montado (soldado). Si no desconectas uno de los terminales del diodo, puedes obtener mediciones confusas que tal vez te induzcan a actuar erróneamente. Por ejemplo: si tienes en un circuito un diodo conectado con una resistencia en paralelo (dependiendo del valor de la resistencia mencionada) puedes creer que el diodo esté en mal estado cuando en realidad es la resistencia la que te brinda conducción en ambos sentidos. Recuerda siempre estas dos premisas fundamentales: desconecta uno de los terminales del diodo y mídelo en ambos sentidos, es decir, invirtiendo las puntas del multímetro.

Cuando trabajas con un multímetro a aguja, la situación mejora en el aspecto de la seguridad de la medición, especialmente cuando se mide una juntura N-P en sentido inverso, es decir, en el sentido en que no presenta conducción. La posibilidad que aquí aparece es la de poder aumentar la escala de medición de resistencia. De esta forma, podremos llegar a medir pequeñas fugas imperceptibles al multímetro digital.

Un multímetro analógico clásico

¿Por qué el multímetro digital no permite medir las fugas mencionadas?Muy sencillo. Porque no aplica la suficiente tensión al circuito bajo ensayo. Las tensiones utilizadas para realizar las mediciones por parte de un multímetro digital son inferiores. Una medición efectuada en una escala de X 10K es suficiente y correcta para lograr una buena “medición inversa” en una juntura N-P o viceversa. Un ejemplo sencillo de probar esto

es que con un instrumento a aguja, un simple LED alcanza a encender, mientras que con uno digital no luce con igual intensidad.

¿Y con los transistores?Debemos primero definir y conocer la construcción y estructura física de un transistor para saber bien lo que vamos a medir. Como todos saben o han escuchado o leído, los transistores “bipolares” se concentran en dos grandes grupos: los N-P-N y los P-N-P, siendo su simbología también muy conocida y vista en cada lugar que se hable de circuitos electrónicos.

Transistores bipolares básicos

No vamos a explicar en este artículo cómo circula una corriente dentro de cada tipo de transistor ni tampoco su principio de funcionamiento. Sí vamos a darte datos claves para que aprendas a medirlos correctamente. Para comenzar, seleccionamos un

tipo de transistor al azar (el NPN). Puedes ver en el dibujo siguiente que lo obtenido es muy similar a la estructura que antes conocíamos del diodo. A la unión N-P preexistente le agregamos un nuevo bloque semiconductor (tipo N), y el conjunto resultante se transforma en un dispositivo de tres terminales de conexión y dos tipos de silicio.

Bloques que componen un transistor NPN

Si hubiésemos elegido para los extremos el material tipo P (carente de electrones, con exceso de huecos) y para el bloque central uno del tipo N (exceso de electrones), nos hubiera quedado un transistor P-N-P.

Aclaración importante: El dibujo mostrado no tiene nada que ver con la realidad física de un transistor. Lo hemos dibujado así para que puedas apreciar las partes que lo componen y que puedas conocer cómo se denominan.

Si observas el dibujo, verás dos líneas rojas que representan a las dos junturas que se han formado a ambos lados del terminal denominado BASE por la unión de los materiales N y P, respectivamente. Si asocias esta particularidad física con los diodos, con sus junturas N y P, lo mostrado equivale a esto:

Equivalencia armada con diodos simples

Entonces, puedes darte cuenta que todo se reduce a medir dos diodos. ¡Cosa que ya sabías hacer! Si aplicas el mismo razonamiento, ahora podrás descubrir que un transistor NPN equivale a dos diodos conectados en oposición con sus ánodos unidos.

Aclaración importante: Las analogías que te indicamos entre la composición física de un transistor y los diodos comunes es a modo de ejemplo para que te resulte sencillo de analizar lo que medirás. No significa que si tomas dos diodos y los conectas enfrentados trabajarán como un transistor. NO. Es para que tengas una idea de que medir un transistor bipolar común tipo PNP o NPN no es ninguna ciencia oculta; es lo mismo que medir dos diodos enfrentados entre sí.

Medición Base-Colector en polarización

directa

Medición Base-Emisor en

polarización directa

Medición Colector-Emisor

Si observas la galería de imágenes que figura arriba, comprobarás que el terminal llamado BASE es el que se encuentra a la izquierda del encapsulado. Al centro, se encuentra el COLECTOR y, a la derecha, el EMISOR. Como resultado, tenemos al multímetro con su llave selectora colocada en su posición para medir DIODO; en dicho multímetro leemos que: BASE – EMISOR conduce, BASE – COLECTOR conduce, y COLECTOR – EMISOR lógicamente no conduce. ¿Por qué decimos

lógicamente? Porque allí no estamos midiendo una juntura en directa sino que al momento de realizar la medición hay que atravesar dos junturas, según el gráfico antes visto. Una de ellas sí quedaría polarizada en “directa”, pero la otra no; esto hace que la medición sea equivalente a un circuito abierto. Entonces, puedes extraer del análisis hecho que entre COLECTOR y EMISOR nunca habrá conducción en ninguno de los sentidos y en ninguno de los tipos de transistores bipolares NPN o PNP que intentemos medir y controlar.

Aclaración importante: No existen sólo dos tipos de transistores bipolares. Nosotros elegimos para la explicación los más elementales que son el NPN y el PNP. Con el tiempo y la práctica descubrirás una cantidad interminable de variantes de combinaciones N y P, que forman transistores de características especiales y que además agregan, dentro del encapsulado, diodos, resistencias y hasta otros transistores creados en el entorno de diseños muy específicos para aplicaciones también muy específicas.

El multímetro analógico entra en escena nuevamente. De la misma forma que te dejamos una galería de imágenes con el multímetro digital, ahora verás particularidades del uso del instrumento analógico.

Medición Base-Emisor en

polarización directa

Medición Base-Emisor en

polarización inversa

Medición Base-Emisor en

polarización inversa por alta

resistencia

En las tres imágenes vemos las posibilidades que nos presenta una medición BASE – EMISOR. En la primera, a la izquierda, tenemos una medición en polarización directa la que, como vemos, conduce normalmente cual si fuera un diodo. En la fotografía central, hemos invertido las puntas de medición, y la juntura se ha polarizado en inversa y ha dejado de conducir. Y en la última imagen, a la derecha, te mostramos la situación verdaderamente importante de la nota, que nos permite el instrumento de aguja. Es muy obvio notar que la juntura examinada está excelente ya que tanto en R X 1 como en R X 10K la aguja no se mueve en absoluto. No existen fugas de corriente a través de las junturas.

Aclaración importante: Cuando realices mediciones en alta resistencia, no toques los terminales del instrumento ya que el mismo indicará

la resistencia propia de tu cuerpo a través de tus manos, entregándote mediciones erróneas.

Debes acostumbrarte ahora a poder determinar fácilmente la identificación de los terminales de un transistor. Es decir, cuál es la BASE, cuál es el EMISOR y cuál es el COLECTOR. Para facilitarnos la vida a todos, los fabricantes entregan las famosas hojas de datos o datasheets que te brindan la información completa del encapsulado y de las características eléctricas más importantes del transistor.DatasheetCatalog.com es un sitio muy completo y en castellano que te permite fácilmente acceder a las hojas de datos de millones de transistores. Sólo debes descubrir la característica o nomenclatura correcta del BJT (Bipolar Junction Transistor) que desconoces y buscarlo. Una vez que tengas la data en tu mano, resta la medición y nada más. Con el tiempo y los años te acostumbras a reconocer los encapsulados por la función, la nomenclatura, el package (encapsulado), y cualquier característica física que te indique dónde están los terminales. Por último, cuando debas reemplazar un diodo o un transistor ya que éste ha resultado defectuoso o está dañado, procura hacerlo con otro de la misma nomenclatura para mantener el correcto funcionamiento del equipo que estás reparando.

Consejos de NeoTeo1 - Desconecta uno de los terminales del diodo antes de medirlo.2 - Si es un transistor, se recomienda desconectar dos terminales: BASE y EMISOR.3 - Utiliza la posición DIODO al medir con un multímetro digital.4 - Si utilizas un instrumento de aguja, mide en R X 1.5 - Si tienes dudas al medir una juntura en polarización inversa, utiliza un instrumento analógico en R X 10K.6 - Sólo reemplaza un semiconductor por otro de iguales características.

COMO IDENTIFICAR Y MEDIR ALGUNOS COMPONENTES

FIG. 1

Como se ve en la imágen superior FIG. 1 , el Tester Digital está seleccionado para realizar mediciones de semiconductores ( simbolo del diodo ). Al colocar las Puntas de Prueba, POSITIVO en uno de los pines del TRANSISTOR y NEGATIVO en el otro extremo.....éste nos da un valor que es de . 5 4 6 , a continuación veremos la siguiente imágen :

FIG. 2

Vemos que al mantener la Punta de Prueba Positiva en el mismo pin y colocamos la Punta de Prueba Negativa en el pin central FIG. 2, el instrumento nos da un valor distinto y menor que la medición anterior que es de . 4 7 4.

Si nosotros invertimos las Puntas de Prueba y realizamos las mismas acciones anteriores, como se ve en las figuras siguientes :

FIG. 3

Vemos que al colocar las Puntas de Prueba, NEGATIVO en uno de los pines del TRANSISTOR y POSITIVO en el otro extremo el instrumento nos da un valor infinito FIG. 3, a continuación veremos la siguiente imágen :

FIG. 4

Vemos que al mantener la Punta de Prueba Negativa en el mismo pin y colocamos la Punta de Prueba Positiva en el pin central, el instrumento nos sigue dando un valor infinito FIG. 4.

Los resultados de éstas pruebas nos están demostrando algo que es primordial, especialmente en la medición de un TRANSISTOR de Silicio Bipolar y es la identificación individual de cada uno de los pines. La imágen que muestra la FIG. 1 y FIG. 2 tienen en común la Punta de Prueba POSITIVA, y

recordando que las junturas de un TRANSISTOR tienen en común la BASE, ya tenemos identificado el primer pin.

La FIG. 1 y FIG. 2 muestran que el instrumento da DOS valores diferentes al usar la Punta de Prueba NEGATIVA . En la FIG. 1 el valor es superior al de la FIG. 2 y por norma natural de las junturas la BASE EMISOR es mayor FIG. 1 que la BASE COLECTOR FIG. 2, es decir que el TRANSISTOR es del tipo ( N-P-N ), la P es la base ROJO POSITIVO común y está polarizado directamente por el tester digital y para ambas junturas, una juntura N-P es la EMISOR-BASE y la otra juntura P-N es la BASE-COLECTOR.

La FIG. 3 y la FIG. 4 nos muestran que al medir con polarización inversa las junturas del TRANSISTOR, éste se comporta como un aislante.

NOTA 1: El Tester Digital entrega en las Puntas de Prueba un voltaje suficiente para hacer trabajar y polarizar directamente las junturas del transistor; el voltaje es entregado por la batería interna y es un voltaje contínuo y no alterno.

FIG. 1 BASE - EMISOR MAYOR que FIG. 2 BASE - COLECTOR

Para un TRANSISTOR P-N-P el proceso es inverso.

MEDIDA DE UN DIODO DE SILICIO

FIG. 5

La FIG. 5 muestra las Puntas de Prueba midiendo la polarización directa de un Diodo de Silicio, en donde vemos que la Punta de Prueba POSITIVA está en el Ánodo y la Punta de Prueba

NEGATIVA en el Cátodo, la juntura tine un valor similar a la juntura de un TRANSISTOR.

FIG. 6

La FIG. 6 muestra las Puntas de Prueba midiendo la polarización inversa de un Diodo de Silicio, en donde vemos que la Punta de Prueba POSITIVA está en el Cátodo y la Punta de Prueba NEGATIVA en el Ánodo, la juntura tine un valor infinito.

NOTA 2 : Cada Diodo sea de Germanio o de Silicio, presenta un valor diferente o similar pero la idea primordial es la de identificar las

polaridades de éste ( Ánodo y Cátodo )

IDENTIFICAR Y MEDIR COMPONENTES DAÑADOS O QUEMADOS

Sabemos ya como se mide un Diodo y un Transistor que están buenos, pero que pasa cuando están malos ?.?..?...... ántes que nada debemos tener las siguientes herramientas aparte del TESTER DIGITAL :

FIG. 7aFIG. 7b

La FIG. 7a corresponde a un extractor o removedor de Soldadura el cual trabaja succionando el aire y llevándose consigo al interior la Soldadura ya derretida por el calor aplicado por la punta del Cautín o Calentador FIG. 7b.

Para reconocer básicamente un Semiconductor dañado, debemos realizar los siguientes pasos :

1.- Exploración Visual .

2.- Reconocer e Identificar los componentes ( RESISTENCIAS - CONDENSADORES - SEMICONDUCTORES - BOBINAS - ETC.. )

3.- Extraer los componentes dudososo o defectuosos reconocidos visualmente .

4.- Medir componentes con el TESTER DIGITAL .

5.- Reemplazar el componente dañado .

IMÁGENES DE ALGUNOS COMPONENTES DAÑADOS

FIG. 8

FIG. 9

FIG. 10

La FIG. 8 muestra una RESISTENCIA que visualmente está irreconocible y al medir con el TESTER DIGITAL nos de un valor no real, pero ayudados por una LUPA o LENTE de AUMENTO podemos observar más detalladamente los posibles colores ( CAFE - NEGRO - CAFE o ROJO ), la última banda de color es insegura además es la banda de multiplicación, si fuera de color CAFE sería una

RESISTENCIA de 100 OHM, y si fuera de color ROJO sería una RESISTENCIA de 1000 OHM o 1K OHM ( K= Kilo ). La FIG. 9 muestra una RESISTENCIA en condiciones similares al de la FIG. 8, pero la FIG. 10 revela lo que sucede con una RESISTENCIA que se quema y es ilegible su identificación, ésto es causado por una POTENCIA que la resistencia no es capaz de soportar, generalmente están quemados otros componentes que van conectados electricamente al circuito.

Para asegurarnos de colocar o reemplazar la RESISTENCIA adecuada FIG. 8 y FIG. 9, es mejor colocar la de 1K OHM y desde éste valor resistivo comenzar a usar resistencias más pequeñas, bajando en la escala resistiva( 910 OHM - 820 OHM - ....100 OHM ... 2 OHM. ) y haciendo las pruebas de funcionamiento correspondientes para cada valor hasta que el circuito funcione correctamente. Pero en el caso de la FIG. 10 se debe analizar el circuito. En resúmen la idea es comenzar con un valor alto.

NOTA 3 : Tener presente la POTENCIA de la RESISTENCIA al reemplazarla.

FIG. 11

La FIG. 11 muestra un DIODO de SILICIO que está quebrado, producto de una Sobre Tensión o Sobre Corriente mayor de la que es capaz de soportar el SEMICONDUCTOR. Éste tipo de casos es identificable a simple vista, pero si al medir un DIODO con el TESTER DIGITAL el resultado no es similar como el de la FIG. 5 entonces es que está dañado.

NOTA 4 : Al medir con un TESTER DIGITAL un DIODO que está dañado éste

medirá en ambos sentidos (se dice técnicamente que está en corto circuito), o simplemente no medirá ningún valor ( se dice técnicamente que está abierto ) .

Medir resistencias muy pequeñas

Hay un caso especial de medición de una resistencia en donde el valor del componente a medir es muy pequeño y la medición directa con un multímetro / polímetro no es práctica.

Los casos que se mencionan pueden ser: - La medición de la resistencia de una pista en un circuito impreso - La medición de la resistencia de un bobinado (la resistencia que tienen todas las espiras de una bobina o inductor)

- etc.

En este caso, se realiza una medición indirecta, con la ayuda de una fuente de tensión, un amperímetro y un voltímetro.

Se conecta la fuente de poder y una resistencia limitadora de corriente como se muestra en el siguiente gráfico. De esta manera pasará una corriente (relativamente grande) por el componente a medir

(la pista del circuito impreso, bobinado, etc.)

Para lograr lo anterior se puede utilizar una fuente de tensión de 10 voltios y una resistencia limitadora de 20 ohmios (ohms) de 10 watts (vatios). En serie con el circuito se tiene un amperímetro, de donde se obtendrá la corriente que circula por todo el circuito.

Se mide la caída de tensión en los extremos del componente con ayuda del voltímetro y con la ayuda de la ley de Ohm se obtiene la resistencia del componente (Rx).

Rx = Vx / I

Ejemplo:Con ayuda del gráfico anterior. El valor de la corriente medida con el amperímetro es: 450 mA y la tensión medida en el componente es de 10 mV, entonces la resistencia del componente será:

Rx = 10 mV / 450 mA = 0. 0222 ohmios

Nota: Al obtenerse con esta medición un valor de resistencia muy bajo, es conveniente asegurarse que las puntas o terminales que se van a utilizar en el voltímetro sean de una resistencia muy baja (casi nula) (realizar una revisión previa).

Medir Voltaje en c.d.

Para medir tensión / voltaje se selecciona, en el multímetro que estemos utilizando, la unidad (voltios) en DC (c.d.).

Se revisa que los cables rojo y negro estén conectados correctamente.

Se selecciona la escala adecuada, si tiene selector de escala, (si no tenemos idea de que magnitud de voltaje vamos a medir, escoger la escala mas grande).

Si no tiene selector de escala seguramente el multímetro escoge la escala para medir automáticamente.

Se conecta el multímetro a los extremos del componente (se pone en paralelo) y se obtiene la lectura en la pantalla.

Si la lectura es negativa significa que el voltaje en el componente medido tiene la polaridad al revés a la supuesta

Normalmente en los multímetros el cable rojo debe tener la tensión mas alta que el cable negro. Ver el diagrama de la derecha

Medir una resistencia en c.d.

Para medir un resistor se selecciona, en el multímetro que estemos utilizando, la unidad (ohmios). Revisar que los cables rojo y negro estén conectados correctamente.

Se selecciona la escala adecuada, si tiene selector de escala (si no tenemos idea de que magnitud de la resistencia que vamos a medir, escoger la escala más grande).

Si no tiene selector de escala seguramente el multímetro escoge la escala automáticamente.

Para medir una resistencia con el multímetro, éste tiene que ubicarse con las puntas en los extremos del elemento a medir (en paralelo) y se obtiene la lectura en la pantalla.

Lo ideal es que el elemento a medir (una resistencia en este caso) no esté alimentado por ninguna fuente de voltaje (V). El ohmímetro hace circular una corriente I por la resistencia para poder obtener el valor de la ésta.

Nota:- Multímetro = VOM = Tester = Polímetro.- Ohmimetro se llama, en este caso, al multímetro preparado para medir una resistencia.

1.-¿Qué son las resistencias?

Resistencia es el componente electrónico, el elemento o cualidad que tienen algunos materiales, sustancias o componentes de ofrecer cierta dificultad al paso de la corriente eléctrica. Normalmente, en electrónica se destinan a producir discretas caídas de tensión o para disipar pequeñas potencias, desde mili vatios hasta algunas decenas de vatios.

Es la propiedad de oponerse al paso de la corriente. La poseen todos los materiales en mayor o menor grado. El valor de las resistencias eléctricas, viene determinada por tres factores:el tipo de material (resistividad 'r')la sección transversal 's', yla longitud 'l',

Resistencia Símbolos de resistencias

2.- Variación de las resistencias con la temperatura

La característica tensión-intensidad en resistores lineales se mantiene para valores comprendidos entre ±200 ºC. Las mediciones de laboratorio confirman que, al crecer la temperatura:

la resistencia de los metales puros aumenta;

la resistencia de los líquidos y de algunos cuerpos sólidos, como el carbón, disminuye.

En ciertas sustancias desaparece la resistencia a temperaturas muy próximas al cero absoluto. Otras magnitudes físicas pueden variar la resistencia de un material.

La curva de variación de la resistencia observa una variación lineal en la zona comprendida entre -50 ºC y 500ºC, aproximadamente:

pf = p0 · [l + (tf - t0)] pf = Resistividad final del trabajo en · mm2/ m

p0 = Resistividad a 20 ºC. Se indica en las tablas.

= Coeficiente de temperatura 20ºC en ºC -1

tf = Temperatura final de trabajo en º C

t0 = Temperatura inicial, que suele tomarse a 20ºC

Material

ρ (Resistividad en.m)

a 0 º centígrados (273.2 K)

Aluminio 2.8 x 10-8

Carbón 3500 x 10-8

Constantán 49.0 x 10-8

Cobre 1.8 x 10-8

Hierro 12.0 x 10-8

Latón 7.0 x 10-8

Manganina 43 x 10-8

Mercurio 94 x 10-8

Nicrom 111 x 10-8

Plata 1.6 x 10-8

Plomo 22 x 10-8

Wolframio o tungsteno 5.3 x 10-8

Oro 2.44 x 10-8

El coeficiente de temperatura indica lo que varía una resistencia de 1 ohmio cuando su temperatura varía de 1 ºC. En la mayoría de los metales, el coeficiente de temperatura es mayor que 0, y, por tanto, su resistencia aumenta con la temperatura. Por el contrario, en otros elementos el coeficiente de temperatura es negativo.

Si un conductor parte de tener una resistencia inicial a 20ºC de R0, la resistencia final de trabajo que alcanza para un salto térmico de (tf - t0) tiene por expresión:

Valor de las resistencias en ohmios para las mismas unidades indicadas en la fórmula [1]

Rf = R0 · [ l + (tf - t0)]

3.- Clasificación de las resistencias.

1.- Las resistencias fijas son aquellas en las que el valor en ohmios que posee es fijo y se define al fabricarlas. Las resistencias fijas se pueden clasificar en resistencias de usos generales, y en resistencias de alta estabilidad. 2.- Resistencias variables son resistencias sobre las que se desliza un contacto móvil, variándose así el valor, sencillamente, desplazando dicho contacto. Las hay de grafito y bobinadas, y a su vez se dividen en dos grupos según su utilización que son las denominadas resistencias ajustables, que se utilizan para ajustar un valor y no se modifican hasta otro ajuste, y los potenciómetros donde el uso es corriente. 3.- Las Resistencias no lineales son aquellas en las que el valor óhmico varía en función de una magnitud física.

-3.1.- Fijas:

Las resistencias fijas se pueden clasificar en resistencias de usos generales, y en resistencias de alta estabilidad.

Se fabrican utilizando una mezcla de carbón, mineral en polvo y resina aglomerante; a éstas se las llama resistencias de composición.Características más importantes son: pequeño tamaño, soportan hasta 3W de potencia máxima, tolerancias altas (5%, 10% y 20%), amplio rango de valores y mala estabilidad de temperatura.

Estas son las especificaciones técnicas más importantes que podemos encontrar en las hojas de características que nos suministra el fabricante:

Resistencia nominal (Rn): es el valor óhmico que se espera que tenga el componente.

Tolerancia: es el margen de valores que rodean a la resistencia nominal y en el que se encuentra el valor real de la resistencia. Se expresa en tanto por ciento sobre el valor nominal.

Los valores de resistencia nominal y tolerancia están normalizados a través de la norma UNE 20 531 79 de tal forma que disponemos de una gama de valores y sus correspondientes tolerancias (series de valores normalizados y tolerancias para resistores) a las que tenemos que acogernos a la hora de elegir la resistencia necesitada.

Potencia nominal (Pn): es la potencia (en vatios) que la resistencia puede disipar sin deteriorarse a la temperatura nominal de funcionamiento.

Tensión nominal (Vn): es la tensión continua que se corresponde con la resistencia y potencia nominal.

Intensidad nominal (In): es la intensidad continua que se corresponde con la resistencia y potencia nominal.

Tensión máxima de funcionamiento (Vmax): es la máxima tensión continua o alterna eficaz que el dispositivo no puede sobrepasar de forma continua a la temperatura nominal de funcionamiento.

Temperatura nominal (Tn): es la temperatura ambiente a la que se define la potencia nominal.

Temperatura máxima de funcionamiento (Tmax): es la máxima temperatura ambiente en la que el dispositivo puede trabajar sin deteriorarse. La disipación de una resistencia disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente en la que está trabajando.

Coeficiente de temperatura (Ct): es la variación del valor de la resistencia con la temperatura.

Coeficiente de tensión (Cv): es la variación relativa del valor de la resistencia respecto al cambio de tensión que la ha provocado.

Estabilidad, derivas: representa la variación relativa del valor de la resistencia por motivos operativos, ambientales, periodos largos de funcionamiento, o por el propio funcionamiento.

Ruido: se debe a señal (o señales) que acompañan a la señal de interés y que provoca pequeñas variaciones de tensión.

-3.2.- Variables:

Las características nominales son las mismas que para los resistores del cursor desde el principio al final des u recorrido. Sin embargo, hay que tener en cuenta que la intensidad que circula por cada parte debe ser inferior a la intensidad nominal.

IRAC " In

IRBC " In

Potenciómetro, reóstato y puente de hilo

-3.3.- No lineales:

- 3.3.1.- NTC (Negative Temperature Coefficient = Coeficiente Negativo de Temperatura) : poseen un coeficiente de temperatura negativo grande, de forma que la resistencia que presentan desciende muy rápidamente cuando la temperatura aumenta.

Las principales aplicaciones son:

-compensar variaciones de temperatura en otros componentes;

-controlar la temperatura de recintos;

-controlar niveles de líquidos y velocidad de fluidos;

-limitar picos de corriente de corriente, etc;

-3.3.2.-PTC (Positive Temperature Coefficient = Coeficiente Positivo de Temperatura);poseen un coeficiente de temperatura positivo muy grande, de forma que la resistencia crece cuando crece la temperatura.

Las principales aplicaciones son:

-el campo de las medidas y control de temperaturas (elementos de calefacción, comparación, etc.);

-como dispositivos de protección, sobre todo colocados en los cabezales de los devanados eléctricos de las máquinas rotativas.

-3.3.3.- LDR (Light Dependent Resistors = Resistencias Dependientes de Luz) : disminuye el valor óhmico al aumentar la luz que incide sobre ella.

Las principales aplicaciones son:

-campos de automatización e puertas y escaleras, alarmas, cámaras fotográficas, controles de iluminación, etc.

- 3.3.4.- VDR (Voltage Dependent Resistors = Resistencias Dependientes Voltaje) : disminuye el valor óhmico al aumentar el voltaje eléctrico entre sus extremos.

Las principales aplicaciones son:

-protección contra sobre tensiones y estabilización de tensiones;

-protección de contactos de apertura y cierre de circuitos inductivos;

-supresión de transistores en motores de corriente continua;

-adaptación a aparatos de medida, etc.

4.- Código de ColoresConsiste en unas bandas que se imprimen en el componente y que nos sirven para saber el valor de éste. Hay resistencias de 4, 5 y 6 anillos de color. En la figura, se da la tabla de los colores normalizados.

Para saber el valor tenemos que utilizar el método siguiente: el primer color indica las decenas, el segundo las unidades, y con estos dos colores tenemos un número que tendremos que multiplicar por el valor equivalente del tercer color; y el resultado es el valor de la resistencia. El cuarto color es el valor de la tolerancia. (4 bandas)Para resistencias de cinco o seis colores tres colores primeros para formar el número que hay que multiplicar por el valor equivalente del cuarto color. El quinto es el color de la tolerancia; y el sexto (para las resistencias de 6 anillos), es el coeficiente de temperatura.

Ejemplos de Código de Colores

5.- Método para medir resistencias.

-5.1.-Óhmetro Es un instrumento que mide la resistencia o simplemente continuidad, de un circuito o parte del directamente en ohmios sin necesidad de cálculos, su principio de funcionamiento se basa en el método del voltímetro para medir resistencias y se configura habitualmente en circuitos tipo serie y/o derivación.

Óhmetro Tipo Serie El óhmetro tipo serie consta de un galvanómetro o movimiento D`Arsonal conectado en serie con una resistencia y una batería, con un par de terminales a los cuales se conecta la resistencia desconocida. La corriente que circula a través del galvanómetro depende de la magnitud de la resistencia desconocida y la indicación del medidor es proporcional a su valor, siempre y cuando se hayan tomado en cuenta una debida calibración

Fig. Óhmetro tipo Serie

-5.2.-Wheatstone

Un montaje como el de la figura siguiente se le denomina puente. Si dicho puente está formado por resistencias se le denomina puente de Wheatstone. En otras lecciones se verán otros tipos de puentes, como el de Fraetz y el de Wien.

Para entender el funcionamiento de este circuito es necesario remarcar que: Las diferencias de potencial son diferencias (restas) entre los potenciales de dos puntos. Haremos un símil, suponga usted que se encuentra al pie de una montaña que se encuentra a una altura C y asciende hasta el punto que tiene una altura A y mide la diferencia entre estas dos alturas HA= altura del punto A HC= altura del punto C lógicamente dirá que la diferencia de alturas es HA - HC que llamaremos HAC del mismo modo si asciende desde C hasta el punto B encontrará una diferencia de alturas HB - HC que llamaremos HBC

Si le pregunto ¿ qué diferencia de alturas hay entre los puntos A y B ? Lógicamente usted me dirá que, la diferencia de alturas entre los puntos A y B, que llamaremos HAB, es igual, a la medida que hemos hecho en el primer recorrido HAC, menos la medida en el segundo recorrido HBC Así pues tendremos que:

HAB = HAC - HBC = (HA-HC) - (HB-HC) = HA - HC -HB + HC = HA - HB

Con los potenciales y diferencias de potencial ocurre lo mismo que con las alturas con lo que nos queda que:

VAB = VAC - VBC = (VA-VC) - (VB-VC) = VA - VC -VB + VC = VA - VB

es decir, que para conocer la diferencia de potencial entre dos puntos A y B, se pueden medir por separado las tensiones respecto a un tercer punto de referencia, C, y restarlas. Este método se usa mucho en la práctica y el punto de referencia común a todo un circuito suele llamarse masa, y diremos que este punto de referencia puede tener cualquier valor por lo que tomaremos como tensión de referencia el punto de masa a 0 voltios. Observa que en el caso de las alturas no nos importa a que altura está el punto C si conocemos las diferencias de altura de A y B respecto a C.

Volviendo a nuestro circuito puente se cumple como hemos dicho:

VAB = VAC - VBC = (VA-VC) - (VB-VC) = VA - VC -VB + VC = VA - VB

I1 = V/ (R1 + R3) => VAC= I1 x R3 = V x R3 / (R1+ R3) I2 = V/ (R2 + R3) => VBC= I2 x R4 = V x R4 / (R2+ R4)

VAB = VAC - VBC = V x [ ( R3 / (R1+ R3) ) - ( R4 / (R2+ R4) ) ]

Se dice que el puente está equilibrado cuando la tensión en el punto A VA es igual a la tensión en el punto B, VB entonces VAB = 0 Supongamos pues que nuestro puente está equilibrado VAB = 0

En nuestra última fórmula y marcado en azul claro vemos dos términos que se restan, si esos dos términos son iguales entonces VAB = 0

R3 / (R1+ R3) = R4 / (R2+ R4)

operando

R3 x (R2+ R4) = R4 x (R1+ R3)

R3 x R2+ R3 x R4 = R4 x R1+ R4 x R3

R3 x R2+ R3 x R4 = R4 x R1+ R4 x R3

los términos en rojo son iguales y como están a ambos lados de la igualdad se restan y desaparecen

R3 x R2= R4 x R1

ó

R1 / R2 = R3 / R4

El puente de Wheatstone tiene dos aplicaciones fundamentales:

A) Medida de resistencias de alta precisión

Tres de las resistencias R1, R2 y R3 son patrones de alta estabilidad y baja tolerancia y una de ellas variable. La cuarta es la resistencia incógnita, a determinar su valor Rx. Observar que entre el punto A y B hemos conectado un galvanómetro, que es un instrumento de medida de alta sensibilidad, el cuál nos indicará si hay paso de corriente a través de él. Ajustando los patrones R1, R2 y R3 hasta que nuestro galvanómetro indique que no hay paso de corriente, en cuyo momento, claro está, el potencial en el punto A es igual al potencial en el punto B. VAB = 0 y se cumplirá lo ya demostrado antes, que R1 / R2 = R3 / R4 Nuestra resistencia incógnita que en vez de R4 la hemos llamado Rx valdrá:

Rx =R3 x R2 / R1

R2 / R1 toma los valores .... 1000, 100, 10, 1, 0,1, 0,01, 0,001 .... Es el multiplicador Rx = R3 Variable. Es el ajustador.

B) Puente de error

Si en el último puente dibujado sustituimos R3 por una resistencia dependiente de un parámetro exterior (por ejemplo una LDR, resistencia de pendiente de la luz), se puede utilizar el puente para medir las variaciones de ese parámetro, a través del desequilibrio del puente.

6.- ASOCIACION DE RESISTENCIAS.

Los resistores pueden combinarse entre ellos en tres tipos de montaje: serie, paralelo y mixto. ASOCIACION SERIE: Se dice que varias resistencias están montadas en serie cuando el final de una está conectada al principio de la otra, como muestra la figura.

R1 R2 R3 + V1 - + V2 - + V3 -

+

VT

Cuando este conjunto se conecte a un generador con un voltaje VT, por ejemplo, circulará por él una corriente I indicada en la figura por la flecha.

Pero obsérvese que esta CORRIENTE es la MISMA por todas las resistencias, ya que no hay más que un camino posible. En cambio, la TENSION en cada resistencia será distinta (excepto en el caso de que las resistencias sean iguales), y de valor V=I x R. La suma de todas las tensiones será igual al la del generador de valor VT . El conjunto es equivalente a una sola resistencia de valor igual a la suma de todas ellas. (piénsese que, al conectarlas en serie la dificultad al paso de la corriente aumenta). VT = V1 + V2 + V3 = I x R1 + I x R2 + I x R3 = I x (R1 + R2 + R3) por lo que :

VT / I = RT = R1 + R2 + R3

Es decir que la resistencia total equivalente RT es igual a la suma de todas las resistencias ASOCIACION PARALELO: Se dice que varias resistencias están montadas en paralelo cuando tienen conectados todos los principios entre sí y todos los finales entre sí, como indica la figura.

I1 I2 I3

+

VT

Cuando a este conjunto se le conecte un generador, éste entregará una corriente; pero esta corriente se repartirá en varias, una por cada resistencia. La SUMA de todas las CORRIENTES es IGUAL a la CORRIENTE TOTAL, y cada una de ellas vale V/R. En cambio, la TENSION EN EXTREMOS de todas es la MISMA (la que impone el generador)

Obsérvese que este caso es dual del anterior..Antes la tensión total del circuito era igual a la suma de las tensiones de cada una de las resistencias, ahora la corriente total que entrega el generador es la que es igual a la suma de las corrientes por cada una de las resistencias.

IT = I1 + I2 + I3 = VT / R1 + VT / R2 + VT / R3 =VT x (1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3) por lo que :

IT / VT = 1 / RT = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3

Es decir que ahora la inversa de la resistencia total del circuito paralelo es igual a la suma de las inversas de cada una de las resistencias O también se puede decir, teniendo en cuenta que habíamos dicho que la inversa de la resistencia es igual a la conductancia, (recordar que G = 1 / R) que

GT = G1 + G2 + G3

La conductancia total del circuito es igual a la suma de las conductancias.

En el caso particular de que las resistencias asociadas en paralelo sean dos:

1 / RT = 1 / R1 + 1 / R2 = (R2 + R1) / R2 x R1

o sea

RT = R1 x R2 / (R1 + R2)

En este caso la resistencia total de dos resistencias es igual al producto de ellas dividida por la suma. Esta fórmula se puede aplicar reiteradamente para cualquier número de resistencias (siempre que estén todas en paralelo) en vez de la fórmula general.

ASOCIACION PARALELO: Pueden presentarse circuitos como combinación de los dos anteriores. Ejemplo: En el circuito de la figura vamos a calcular la resistencia total:

1º) R3 // R4 (Observar que R3 está en paralelo con R4)

R3 // R4 = R3 x R4 / (R3+ R4)= 60 x 40 / ( 60 + 40 ) = 24 ð

2º) El paralelo de R3 con R4 se encuentra en serie con R5

(R3 // R4 ) + R5 = 24 + 46 = 70 ð

3º) Este grupo se encuentra a su vez en paralelo con R2

[ (R3 // R4 ) + R5 ] // R2 = 70 x 30 / ( 70 + 30 ) = 21 ð

4º) Y todo este grupo anterior está en serie con R1

[ (R3 // R4 ) + R5 ] // R2 + R1 = 21 + 19 = 40 ð

Luego la resistencia total del circuito es : RT = 40 ð

El método seguido es el que se considera más cómodo:

Se comienza por reducir todos los paralelos del circuito aplicando la fórmula correspondiente.

A continuación se reducen las resistencias que han quedado en serie.

Se vuelven a reducir los nuevos paralelos que se han formado... y así sucesivamente.

CASOS PARTICULARES:

1. - Resistencias iguales en serie: con un número n de resistencias iguales de valor R en serie:

RT = R + R + R + ...... (n veces)..... + R = n x R

La resistencia total es igual a una de ellas multiplicada por el número de resistencias

RT = n x R

2. - Resistencias iguales en paralelo: con un número n de resistencias iguales de valor R en paralelo:

1 / RT = 1/R + 1/R + 1/R + ......(n veces).... + 1/R = n/R

por lo que:

La resistencia total es igual a una de ellas dividida por el número de resistencias

RT = R / n

ISTORES" y se desarrollaron inicialmente por los Ingenieros de la General Electric en USA en la década de los 60.

Un tiristor es un dispositivo conmutador biestable que tiene la propiedad de pasar rápidamente al esta "ON"(encendido) para una plena corriente de trabajo cuando recibe un pulso momentáneo de corriente en su terminal de control, y sólo puede ser puesto en "OFF"(apagado) con la interrupción de la corriente principal de trabajo, interrumpiendo el circuito o haciendo circular una corriente de sentido contrario. Los tiristores son usualmente dispositivos de mediana y de alta potencia. Son el equivalente sólido de los interruptores mecánicos, por lo cual dejan pasar plenamente o bloquear por completo en paso de la corriente de trabajo, sin niveles intermedios; o todo, o nada.

Al grupo de los tiristores pertenecen dispositivos tales como el DIAC, equivalente a dos diodos zener puestos en serie pero en sentidos inversos, o sea que sólo conduce corrientes cuando éstas alcanzan cierto voltaje, así sean alternas; el SCR, un rectificador de conducción controlada; el TRIAC, equivalente a dos SCR en contraparalelo; el QUADRAC, o sea un TRIAC con un DIAC incluido en serie con el terminal gate; el PUT y el FOTOTIRISTOR.

SCR(Rectificador Controlado de Silicio):Este es un pequeño dispositivo de tres terminales, que hacen el mismo trabajo semicondudtor de un diodo normal(deja pasar corriente en un solo sentido), pero con la diferencia de que en éste se puede controlar el momento en el cual pueden comenzar a pasar los electrones.

Al primer terminal se le denomina Cátodo, y es utilizado como entrada de corriente. El segundo sirve de salida y se le llama Anodo y el tercero es el Gate, o terminal de control para el paso de corriente cátodo - ánodo. El gate, llamado también terminal de arranque o encendido del tiristor, sólo sirve para iniciar el paso de corriente entre los otros dos terminales, lo que logra con una corriente muy baja(unos 20 miliamperios).

Podemos comparar un SCR con una puerta común, de esas que tienen resorte y se cierran solas.

Vamos a suponer que un viento fuerte la golpea por uno de sus lados, tratando de abrirla, Bastará con que alguien la abra o accione el picaporte, para que el viento se encargue de abrirla y mantenerta así, sin importar el estado del picaporte.

El viento, es equivalente al voltaje de los electrones presentes en el terminal de control.DIAC( Diodo Interruptor de Corriente Alterna):Este es un dispositivo controlado por voltaje, el cual se comporta como dos diodos zener puestos en contraparalelo, como ya lo digimos: cuando el voltaje de cualquier polaridad entre sus dos terminales excede el valor especificado, entra en avalancha y disminuye su resistencia interna a un valor muy bajo. Esto significa que, si es colocado en paralelo con la salida de una fuente de corriente alterna podrá recortar todos los picos positivos y negativos que pasen del voltaje del umbral del diac.

Si es puesto en serie, solamente dejará pasar corriente cuando lleve más tensión que la del gatillado para triacs en circuitos de corriente alterna. El dispositivo tiene un rango simétrico de conmutación(en ambos sentidos) de 20 a 40 voltios, tensión que usualmente excede el punto de umbral del gate de los triacs, de tal forma que estos trabajan siempre en un nivel seguro.

Si bien es cierto que el SCR se puede acondicionar para el manejo de cargas alimentadas con corriente alterna, es un hecho que tal cosa no es del todo práctica ni económica. Si se colocan 2 SCR en contraparalelo se necesitan dos circuitos de control independientes para el manejo de sus compuertas, lo cual le resta precisión al diseño y por ende, aumenta los riesgos de fallas.

El diseño de los primeros TRIACs fue la respuesta a la necesidad industrial de dispositivos tiristores que pudieran controlar en fase todo el ciclo de una onda de corriente alterna, incorporando las funciones de 2 SCRs dentro de una sola pastilla semiconductora, y ambos controlados por un solo gate. Las características de compuerta(gate) del TRIAC son muy diferentes de aquellas para dos SCR en contraparalelo, para los SCR, se debe aplicar una señal positiva de control entre el Gate 1 y el terminal principal 1 cuando el terminal Principal 1 es negativo, y entre el Gate 2 y el terminal Principal 2 sea negativo. Este método de operación requiere de dos circuitos separados de compuerta.

En el TRIAC, el Gate 1 y el Gate 2 están conectados juntos y se pueden operar con solamente un circuito de control conectado entre las compuertas y el terminal Principal 1. El modo más fácil de gatillado para control de corriente alterna, se obtiene polarizando positivamente el terminal de compuertas cuando el Terminal Principal 1 sea positivo. En otras palabras, par poner en conducción en ambos sentidos al TRIAC basta con darle al gate un poco de señal de la misma corriente(polaridad) que haya en ese momento en el Terminal Principal 2.

El gatillado para control de corriente alterna también es posible con polarización negativa en el terminal de compuertas durante ambos semiciclos. Para manejo de corriente directa, basta con suministrar al gate una señal positiva de manera similar a como se controla un SCR.

Si ponemos en serie con el terminal del gate un dispositivo que garantice pulsos de disparo con voltaje superior al nivel de umbral del TRIAC(punto en el cual el triac no sabe si conducir o no), obtendremos lo que se conoce como QUADRAC. Este dispositivo se consigue ya integrado dentro de encapsulados iguales a los de los triac, estos se reconocen por la referencia, por ejemplo: Q4006LT. El número 400 señanla el voltaje del triac, el 6 indica la corriente de trabajo en amperios, y las letras LT significan que tienen DIAC incluido en el gate.

VERIFICACION Y CHEQUEO DE TIRISTORES:Si las características de voltaje y corriente de trabajo del tiristor lo permiten, puedes armar un crcuito para la comprobación del estado y la identificación del dispositivo(el ciruito de comprobación lo puedes ver en el indice). Cuando la bombilla enciende a plena luz es porque está circulando la onda completa de la corriente alterna, esto significa que se trata de un TRIAC. Cuando se trata de un SCR la bombilla sólo suministra aproximadamente la mitad de su luz, porque solamente recibe los medios ciclos positivos. Para comprobar que el triac si esté apagado cada vez que la onda de la corriente de trabajo pasa por su nivel cero, la bombilla se debe apagar cuando se desconecte la resistencia de polarización del gate(esto sirve para comprobar que el dispositivo no esté en cortocircuito).

PRUEBA CON EL OHMETRO O MULTIMETRO:Debido a que todos los medidores de resistencia tienen una fuente de corriente contínua(Pilas), se pueden verificar con este instrumento la gran mayoría de rectificadores SCR y TRIACs. Este procedimiento no sirve para los QUADRAC, ya que para estos necesitamos una señal de gatillado superior a los 20 voltios, y los ohmetros y multimetros sólo tienen 3 voltios. No se aconseja hacer estos chequeos con instrumentos

que sólo usan una pila de 1.5 voltios, pues la señal que entregan no alcanza ni para probar LEDs(diodo emisor de luz).

PROCEDIMIENTO: Coloquemos el ohmetro o multimetro en la escala para medir baja resistencia( R x 1). Coloquemos el caimán positivo(rojo) al cátodo del SCR, y conectemos el

ánodo al cable negativo(negro), podrá parecer incorrecto, puesto que se ha dicho que el ánodo debe quedar positivo, pero resulta que las corrientes de salida en los terminales del instrumento tienen polaridad contraria a la que señalan sus signos y colores.

En este momento la aguja del medidor señala alta resistencia(si es que se mueve ). Ahora hagamos un puente entre los terminales gate y ánodo, esto acasionará que la aguja suba a una posición de baja resistencia, y se debe conservar allí aunque retiremos el puente que unió estos 2 terminales y suministró la señal de gatillado.

Si se trata de un triac, hagamos primero la prueba anterior, luego, invertimos los terminales del ohmetro(es posible que en esta última posición no se sostenga la aguja en su lugar de baja resistencia cuando reitre el puente, pero esto se debe a que la baja corriente del instrumento medidor no alcanza para mantener encendido el triac en esta polaridad). Para las pruebas, TP1 equivale al cátodo, y TP2 al ánodo.

FOTOTIRISTORES:Hemos aprendido que la luz es una forma de energía electromagnética de alta frecuencia, y que como tal, está en capacidad de efectuar trabajo, ya sea calentando objetos que la absorben, motivando la generación de corriente eléctrica, o simplemente disparando la conducción en dispositivos semiconductores diseñados para el efecto. Este es el caso de los fototiristores, en los cuales el gatillado se efectúa cada vez que recibe un haz de luz en la juntura de control.

Su nombre técnico LASCR, lo que significa "SCR Activado por Luz". El terminal gate se deja simplemente como electrodo para control de sensibilidad.