Saber Electrónica N° 278 Edición Argentina

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SECCIONES FIJASSección del Lector 80

ARTICULO DE TAPADetector de fugas para hornos de microondas 3

TECNICO REPARADORLiberación de Alcatel por código y por programa 26Servicio a equipos electrónicos. Fallas en pantallas de plasma 49

AUDIODescripción de un transformador de pulsos 29

MANUALES TECNICOSEnergía Eólica. Manual de energías renovables 33

LIBRO DEL MESCLUB SE Nº68. Amplificadores de audio digitales 53

DESCARGA DE CD GRATUITACD: Todo sobre Redes Volumen 1 59

MONTAJESAlarma de nivel para pecera 60Voltímetro a LEDs para el auto 62Temporizador con escala lumínica 64Control de relé por puerto USB 66

TECNOLOGIA DE PUNTAUna pantalla de plasma por dentro. Fallas detectadas por el BUS de fallas 69

AUTO ELECTRICOProgramación de un escáner. Los parámetros programables del ELM327 76

Año 23 - Nº 278SEPTIEMBRE 2010

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I m p r es i ó n: I m p r e s i o ne s B A R R A C A S S . A . , O s v a l d o C r u z 3 0 9 1 , B s . A i re s , A r g e n t i n aPublicación adherida a la Asociación

Argentina de Editores de Revistas

Distribución en CapitalCarlos Cancellaro e Hijos SHGutenberg 3258 - Cap. 4301-4942

UruguayRODESOL SA

Ciudadela 1416 - Montevideo901-1184

Distribución en InteriorDistribuidora Bertrán S.A.C.

Av. Vélez Sársfield 1950 - Cap.

*SUMARIO 278 8/19/10 4:26 PM Página 1

DEL DIRECTOR AL LECTOR

ME GANó EL SISTEMA

Bien, amigos de Saber Electrónica, nos encontramos nuevamente en laspáginas de nuestra revista predilecta para com -partir las novedades del mundo de la electrónica.

En septiembre de 1991 (hace 19 años) el pre -cio de venta al público de Saber Electrónica era deA62.000 (australes); luego a LA MONEDA AR -GENTINA SE LE QUITARON CUAT R OCEROS y el precio de la revista pasó a ser de$6,20. Posteriormente, por ley, se fijó la paridadcambiaria y por casi 10 años se mantuvo la equi-valencia “un peso” es igual a “un dólar”.

La República Argentina es “un país generoso” y por eso sus habitantesnos aguantamos más de lo que creemos poder resistir y por ello no es de ex -trañar que hayamos tenido un “corralito” en que inmovilizaron nuestro sahorros y que la moneda se devalúe en un trescientos por ciento. Así, en el2002 el dólar, luego de varias fluctuaciones, se ubicó cerca de los 3 pesos peroSaber Electrónica casi no varió su precio ya que, durante años, costaba$6,50.

Es bien sabido que los años 2007, 2008 y 2009 hemos tenido “infla -ciones” superiores al 20% anual y que en los últimos años los precios casi seduplicaron y, sin embargo, el precio de venta de Saber Electrónica aumentócerca del 20% para ubicarse en los $7,90. Incluso, durante años “también ab -sorbimos el recargo de envío al interior del país”.

Ahora bien… la materia prima no se quedó atrás… En 1991 el costo in -ternacional del papel que usamos en la revista rondaba los 350 dólares latonelada y hoy es superior a los 800 dólares… ¡más del doble y en dólares!.Para poder mantener el equilibrio sin aumentar el precio hemos tenido queagudizar el ingenio (bajamos la calidad de papel e impresión… buscamospublicidad… resignamos utilidades debido a que comenzamos a generar otrosrecursos, etc.) pero la situación “no está superando” a tal punto que no pode -mos absorber más las pérdidas ocasionadas por los incesantes aumentos.

Es por eso que, con gran dolor, tengo que reconocer que el sistema mevenció… que ya no puedo sostener una frase que me acompañó durante dé -cadas “la educación debe ser gratuita” y que debo aumentar el precio de la re -vista, aún sabiendo que quizá ya no esté al alcance de los que menos recursostienen.

Lo único que puedo decirle, estimado amigo, es que fue una decisión muydifícil y que realizaremos todos los esfuerzos a nuestro alcance para que Ud.no tenga que pagar por los errores que cometemos los demás.

¡Hasta el mes próximo!

Ing. Horacio D. Vallejo

SABER ELECTRONICA

Director Ing. Horacio D. Vallejo

ProducciónJosé María Nieves

Columnistas:Federico Prado

Luis Horacio RodríguezPeter Parker

Juan Pablo Matute

En este número:

Ing. Alberto PicernoIng. Federico Jesús Lugo Velázquez

EDITORIAL QUARK S.R.L.Propietaria de los derechosen castellano de la publicación men-sual SABER ELECTRONICAArgentina: Herrera 761 (1295), Ca-pital Federal, Tel (11) 4301-8804México (SISA): Cda. Moctezuma 2,Col. Sta. Agueda, Ecatepec de More-los, Edo. México, Tel: (55) 5839-5077

ARGENTINAAdministración y Negocios

Teresa C. JaraStaff

Olga Vargas, Hilda Jara, Liliana Teresa Vallejo, MarielaVallejo, Diego Vallejo, Ramón Miño, Ing. Mario Lisofsky,

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Sistemas: Paula Mariana VidalRed y Computadoras: Raúl Romero

Video y Animaciones: Fernando FernándezLegales: Fernando Flores

Contaduría: Fernando DucachTécnica y Desarrollo de Prototipos:

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MéxicoAdministración y Negocios

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Ing. Ismael Cervantes de Anda, Ing. Luis Alberto CastroRegalado, Victor Ramón Rivero Rivero, Georgina Rivero

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Director del Club SE:Luis Leguizamón

Editorial Quark SRLHerrera 761 (1295) - Capital Federal

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La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notasfirmadas. Todos los productos o marcas que se mencionan son alos efectos de prestar un servicio al lector, y no entrañan respon-sabilidad de nuestra parte. Está prohibida la reproducción totalo parcial del material contenido en esta revista, así como la in-dustrialización y/o comercialización de los aparatos o ideas queaparecen en los mencionados textos, bajo pena de sanciones le-gales, salvo mediante autorización por escrito de la Editorial.

editorial 278 8/19/10 4:06 PM Página 1

Saber Electrónica

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Respecto a la peligrosidad de los hornosmicroondas los medios de comunicacióndifunden enormes cantidades de informacio-

nes contradictorias, a pesar de que las empresas

fabricantes aseguran que estos hornos están dota-dos de una pantalla que impide el menor escapede ondas SHF (Super High Frecuency). Lo que síse sabe con certeza es que una prolongada expo-

DETECTOR DE

MICROONDASCon este detector de fugas de ondas SHF para hornos de microondas conti-nuamos con la serie de aparatos de detección que sirven para monitorizar lacalidad de las condiciones ambientales en que vivimos, como los sensorespara fugas de gas, los contadores Geiger, los detectores de campos electro-

magnéticos y de radiofrecuencia, etc.

Art Portada - Detector de Fugas 8/19/10 3:42 PM Página 3

sición a las ondas SHF puedeser nociva para el organismohumano y por eso los organis-mos públicos determinan losvalores máximos (en voltios xmetro) que hay que respetar,pero sólo para señales emiti-das por las antenas p a r amóviles, sin tener en cuentalas emisiones producidas porlos hornos microondas.

En teoría las ondas SHF utili-zadas en los microondas, quese caracterizan por una fre-cuencia de trabajo de unos2.450MHz, no deberían salirdel horno, pero puesto que eltiempo o un incorrecto mante-nimiento pueden provocar eldeterioro de los cierres, esaconsejable comprobar perió-dicamente si hay escapes con la ayuda de undetector de fugas SHF.

Puesto que en otras ocasiones hemos presentadoaparatos aptos para controlar las condiciones cua-litativas del ambiente en que vivimos, por ejemplolos contadores Geiger para medir la radioactivi-dad presente en el aire o en la comida, detectorespara medir la intensidad de los campos electro-magnéticos de las líneas de alta tensión quepasan junto a las casas, etc., hemos pensado queeste proyecto también podría resultar útil.

ESQUEMA ELÉCTRICO

Para captar la señal SHF que el horno microon-das podría emanar, se utiliza una pequeña antenadipolo plegada en forma de U.

La señal SHF captada por este dipolo es rectifi-cada por los dos diodos Schottky, signados comoDS1-DS2, y se aplica, a través de la resistencia R3,a la patilla de entrada no inversora (ver patilla 3

Saber Electrónica

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Artículo de Tapa

Figura 2. Fotografía del pequeño aparato quepermite controlar eventuales fugas SHF deun horno microondas..

Este artículo se edita en el marco de colaboraciónentre Nueva Electrónica y Saber Electrónica.Mediante este acuerdo, los lectores de Saber

Electrónica de América Latina tienen soporte téc-nico y comercial de los kits y demás productos

ofrecidos por Nueva Electrónica (visite www.nuevaelectronica.com)

Figura 1. Para comprobar si un horno microondastiene fugas de SHF hay que desplazar el aparato a lolargo del perímetro de la puerta y por los cierres.


marcada por el signo +) del primer operacionalIC1/A, que en este esquema se utiliza como etapaadaptadora de impedancia.

Este operacional no tiene la función de amplificar,sino que se encarga sólo de transformar una señalde alta impedancia en una señal de baja impe-dancia.

Los dos diodos Schottky DS1-DS2 empiezan aconducir cuando la amplitud de la señal superalos 0,3 voltios. Para anular este valor de umbral,que haría al aparato muy poco sensible, hay queponerlos en conducción.

Para hacer esto hay que hacer que circule unadébil corriente a través de las resistencias R1- R2para que así sean idóneos para detectar las seña-les débiles.

La tensión que se encuentra en la patilla de salidade IC1/A se aplica, a través de la resistencia R6, a

Saber Electrónica

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Figura 3. Esquema eléctrico del detector de fugas SHF para Hornos Microondas. Como se puedever en las figuras 5 y 6 la antena dipolo que sirve para captar las señales SHF dispersas, está colo-cada directamente en el pequeño circuito impreso.

LISTA DE COMPONENTES del KIT LX.1517

R1 = 47.000 ohmR2 = 47.000 ohmR3 = 10.000 ohmR4 = 330.000 ohmR5 = 47.000 ohmR6 = 10.000 ohmR7 = 10.000 ohmR8 = 1 megaohmR9 = 1 megaohmR10 = 200.000 ohm trimmerR11 = 22.000 ohmR12 = 220.000 ohmR13 = 3.300 ohmR14 = 5.600 ohmC1 = 10.000 pF poliésterC2 = 10.000 pF poliésterC3 = 100.000 pF poliésterC4 = 100.000 pF poliésterC5 = 100.000 pF poliésterC6 = 100.000 pF poliésterC7 = 100.000 pF poliésterC8 = 10 microF. electrolíticoC9 = 47 microF. electrolíticoC10 = 100.000 pF poliésterDS1 = diodo schottky BAR10 o 5711DS2 = diodo schottky BAR10 o 5711DS3 = diodo schottky BAR10 o 5711DS4 = diodo schottky BAR10 o 5711DS5 = diodo tipo 1N.4148DS6 = diodo tipo 1N.4148DS7 = diodo tipo 1N.4148IC1 = integrado LM.358 o TS27M2CNS1 = interruptormA = instrumento 200 microampere a fondo deescala.

Figura 4. Conexionesvistas desde arriba delintegrado utilizado en

este detector defugas SHF.

Detector de Fugas de Microondas


la entrada inversora (ver patilla 6 marcada con elsímbolo -) del Segundo operacional, signado comoIC1/B.

Este segundo operacional IC1/B se encarga deamplificar unas 100 veces la débil tensión que seaplica en su entrada.

La tensión amplificada por IC1/B se obtiene de lapatilla de salida 7 a través de la Resistencia R13 yse aplica al condensador electrolítico C9 despuésde haber pasado a través del diodo de silicio DS5.

Los dos diodos de silicio DS6-DS7 colocados enparalelo al condensador electrolítico C9, sirvenpara hacer moverse adecuadamente la aguja delmA, evitando que, ante graves fugas SHF, golpeeviolentamente el fondo de escala.

El trimmer R10 que hay en este circuito sirve paraalimentar la patilla no inversora 5 del segundooperacional IC1/B y ajustar la aguja del aparatomA en el 0 inicial en ausencia de la señal SHF.

Los dos diodos Schottky, signados como DS3-DS4 y situados después del trimmer R10, sirvenpara cortocircuitar a masa cualquier residuo deseñal SHF captado involuntariamente por las pis-tas del circuito impreso.

Estos diodos Schottky proporcionan también unatensión de referencia utilizada para polarizar laentrada no inversora del amplificador IC1/B.

Esta tensión se regula con el trimmer R10 demanera que se obtiene, en la fase de ajuste, unatensión de 0 voltios en la salida del operacionalIC1/B, tensión útil para colocar la aguja del micro-amperímetro a la izquierda cuando no hay nin-guna señal SHF captada por el circuito.

Para alimentar este circuito se utiliza una pilacorriente de 9 voltios. Teniendo en cuenta quetodo el circuito absorbe unos 2mA, la autonomíaqueda asegurada.

REALIZACIÓN PRÁCTICA

En la Figura 5 aparece el esquema de montaje atamaño natural del circuito impreso LX.1517 con laantena dipolo en forma de U.

Artículo de Tapa

Saber Electrónica

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Figura 6. Fotografía del circuito impreso contodos los componentes montados

Figura 5. Esquema práctico de montaje deldetector de fugas SHF. En el orificio central seinserta el mA soldando sus terminales a lospequeños terminales que hay a los lados deC10 (vea la figura 8).


El montaje de este detector de señales SHF es tanelemental que se puede realizar en muy pocotiempo.

Para comenzar hay que insertar en el circuitoimpreso el zócalo para el integrado IC1, soldandolos 8 terminales directamente sobre las pistas decobre.

Una vez completada esta operación se puedenmontar los diodos Schottky DS1-DS2-DS3-DS4que, normalmente, son de color azul y están mar-cados en un lado con una línea negra de referen-cia.

Como se puede ver en el esquema práctico de laFigura 5 la línea negra del diodo DS1 se gira haciael condensador de poliéster C2, mientras que lalínea negra del diodo DS2 se gira hacia arriba.

Los diodos DS3-DS4 se colocan en el impreso demanera que la línea negra esté orientada hacia laizquierda.

Después de los diodos Schottky se pueden inser-tar los diodos de silicio DS5-DS6-DS7.

A diferencia de los Schottky, éstos se caracterizanpor un cuerpo de vidrio transparente, aunque tam-bién están marcados por una fina línea negra dereferencia.

El primer diodo de silicio DS5 se coloca junto alcondensador electrolítico C 9, girando hacia laderecha su línea negra de referencia.

El segundo diodo de silicio DS6 se coloca junto al

diodo Schottky DS4, girando hacia la derecha lalínea negra de referencia.

El tercer diodo de silicio DS7 se coloca junto al trim-mer de ajuste R10, girando hacia arriba la líneanegra de referencia.

Una vez completado el montaje de los diodos hayque empezar a soldar todas las resistencias con-trolando su valor óhmico.

A la derecha hay que insertar el trimmer R10, luegolos condensadores de poliéster y los dos con-densadores electrolíticos C8-C9 que, tal y comoaparece en el dibujo de la Figura 5, tienen quemontarse de manera que sus terminales positivosestén girados hacia la derecha.

Para continuar con el montaje hay que insertar enla parte inferior-derecha del circuito impreso elpequeño interruptor S1, luego los dos terminalespara conectar los cables de la toma pila y, porúltimo, otros dos terminales a los lados del con-densador de poliéster C10 que hay que utilizarcomo apoyo para los terminales colocados en elcuerpo del microamperímetro.

Una vez completado el montaje hay que insertar enel zócalo correspondiente el integrado IC1, esdecir, el doble operacional, girando hacia la dere-cha su muesca de referencia. Los operacionalesque se pueden utilizar son:

LM.358 – TS.27M2 – TLC.27M2

Sólo en el cuerpo del LM.358 hay una pequeñamuesca de referencia en forma de U, en los otros

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Figura 7. En teoría, las ondasSHF utilizadas en los Hornosmicroondas no deberían salir ale x t e r i o r, pero el detector defugas demuestra que no siemprees así.


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integrados hay impresa una pequeña “o” en corres-pondencia con la patilla 1, que debe orientarse haciala derecha.

MONTAJE en el MUEBLE DE PLÁSTICO

Antes de fijar el circuito en el mueble de plástico hayque realizar en el borde de la derecha un pequeñoorificio rectangular para que salga la palanca delinterruptor S1, que sirve para encender y apagar elcircuito.

Una vez montado el microamperímetro mA en elmueble se puede fijar el circuito impreso con tres tor-nillos y soldar los dos terminales del aparato a los dosterminales que hay a los lados del condensador depoliéster C10 (ver Figura 8).

AJUSTE

Una vez instalada la pila de 9 voltios, antes decerrar el mueble, hay que ajustar el trimmer R10.

Para ello hay que introducir la punta de un destor-nillador en el cursor de este trimmer y girarlo hastaque la manecilla del mA esté en el lado izquierdode la escala.

Ahora se puede comprobar la intensidad de lasposibles emisiones de un microondas.

PRUEBAS PRÁCTICAS

Para comprobar si un horno microondas emanaondas SHF, una vez que se ha completado el mon-taje del aparato, hay que realizar unas sencillaspruebas prácticas.

Atención: Antes de realizar esta prueba con eldetector de SHF es preferible meter en el hornoalgún alimento. Después de encender el hornohay que acercar el aparato a unos 20 centímetrosde la puerta: A esta distancia, si el cristal está bienprotegido, la manecilla del aparato no pasará delcentro de la escala.

Si se desplaza el aparato a lo largo del perímetrode la puerta acercándolo a los cierres y las bisa-gras, habrá puntos en los que la manecilla alcanceel fondo escala, que son aquellos en los que haymayor dispersión de señales SHF.

Nota: La dispersión de señales SHF es inversa-mente proporcional a la cantidad de comida intro-ducida en el horno.

PRECIO de REALIZACIÓN

Nueva Electrónica comercializa el L X . 1 5 1 7: Elcosto de todos los componentes necesarios para rea-lizar el dector de fugas de microondas mostrado enlas figuras 5 y 6, incluyendo el circuito impreso el mAy el gabinete de la figura 2 es de aproximáda-mente $175. El circuito impreso sólo cuesta $35.

Puede solicitarlo directamente ingresando a la páginade Nueva Electrónica (www.nuevalectronica.com) yellos lo envían a cualquier ciudad de América Latina,brindando el soporte a todos los lectores de nuestraquerida

Figura 8. Fotografía del circuito impreso yafijado en el interior del mueble. Los termina-les del mA están soldados a los terminalesque hay a los lados del condensador C10.


El horno de microondas es, sin dudas, unelectrodoméstico que se ha instalado en lamayoría de los hogares por su practicidad,

facilidad de uso y eficacia. Ya hemos publicadobastante material sobre este tema e, incluso, dis-tintos circuitos “sencillos” para detectar la presen-cia de RF de 40MHz que generen campos peligro-sos. Sin embargo, el proyecto que publicamos eneste artículo, un poco más elaborado, nos hacereflexionar en la necesidad de publicar algunos“mitos y verdades” sobre estos equipos para luegorecrear un resumen del artículo sobre medición decomponentes y reparación de Hornos deMicroondas que el Ing. Federico Prado publicó enSaber Electrónica 220 y que hoy, luego de 5 años,sigue vigente ya que muestra en forma sencillacómo medir los diferentes componentes sin entraren detalles en las placas microcontroladas, que estema de estudio de otros textos, como el escritopor el Ing. Picerno y que Ud. podrá descargar gra-

tuitamente de Internet, desde nuestra web:w w w. w e b e l e c t r o n i c a . c o m . a r con la clave:“club39hm”.

Las microondas calientan principalmente el conte-nido de agua de los alimentos. La microonda,como toda onda electromagnética, es un campo defuerza oscilante que empuja a las cargas eléctricasen la materia, y aunque la molécula de agua esneutra en su totalidad, tiene dos polos de carga:uno positivo y otro negativo.

La onda empuja los extremos de las moléculas endirecciones opuestas, haciendo que éstas tiendana girar y golpearse entre ellas violentamente a lafrecuencia de funcionamiento de la microonda,hecho que genera una energía cinética que setraduce en calor. Las moléculas de otros materia-les que no son polares, como la madera seca, laporcelana, la cerámica o el vidrio, no se calientan

como el agua ya que noposeen la característicade tener facilidad de movi-miento en sus moléculas.Es por esta propiedad quepueden manipularse sinproblemas luego de haberestado sometidos alinflujo de las menciona-das ondas.

La figura 1 muestra la agi-tación molecular que pro-vocan las ondas de radiosobre los materiales.

En 1946, mientras reali-zaba investigaciones rela-cionadas con el radar yllevaba a cabo ensayoscon un nuevo tipo de tubode vacío (válvula, lám-para), el doctor P e r c y

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Figura 1. Calentamiento de los alimentos en el interior de unhorno de microondas

MITOS Y VERDADES SOBRE LOS

HORNOS DE MICROONDAS


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Artículo de TapaS p e n c e r, quien trabajaba en la R a y t h e o n

Corporation, descubrió con asombro e incertidumbrecómo una barra de chocolate que guardaba en unode sus bolsillos se había derretido.

Convencido de que el hecho había sido provocadopor las emisiones del novedoso magnetrón, colocófrente al equipo un puñado de semillas de maíz y, alaplicarles la energía emitida, comenzó a emocio-narse viendo cómo las mismas se agitaban brusca-mente y comenzaban a hincharse y saltar cocidasdispersándose por todo el laboratorio.

El señor Percy Spencer había inventado lo que revo-lucionaría la forma de cocinar y lo que sentaría lasbases de una industria multimillonaria: el horno demicroondas.

A pesar de que las organizaciones gubernamentales,los expertos en salud pública y el consenso de lacomunidad científica en general aseguran que loshornos microondas son seguros cuando se los uti-liza adecuadamente, mucha gente se hace pregun-tas (legítimas, por cierto) acerca de los peligros ocul-tos que puede tener la utilización de una tecnologíapoco comprendida, poco explicada y, por sobre todo,una tecnología que maneja una energía invisible ydifícil de cuantificar en riesgos y probables daños. Acontinuación mencionaremos algunos conceptoserróneos acerca de los hornos de microondas, cuyautilización se estima en al menos el 75% de los hoga-res de América y Europa, desplazando en muchoscasos a la tradicional cocina a gas.

1) Calentar los alimentos en recipientes plásticospuede ser peligroso: Verdadero

Hay que evitar calentar o cocinar alimentos en reci-pientes plásticos dentro del horno microondas.Incluso los plásticos que indican que son segurospara usar en microondas liberan dosis tóxicas de“Bisfenol A” al contacto con el calor. Este elementopuede producir daños neurológicos en concentracio-nes altas. Por ello, lo mejor es calentar los alimentosen recipientes de vidrio o cerámica.

2) Los metales se pueden calentar peligrosa-mente en un microondas: Mito

Los metales reflejan las microondas, mientras que elplástico, el vidrio y la cerámica las dejan pasar. El

agua las absorbe y allí comienza la acción quederiva en la cocción. Esto significa que los metalesno se calientan de manera excesiva en un micro-ondas. Sin embargo, puede suceder que peque-ñas piezas de metal, como pequeñas láminas,dientes de un tenedor, etc., actúen como antenasemitiendo un arco voltaico y formando espectacu-lares chispas contra la estructura metálica internadel horno.

3) Pueden existir fugas inseguras de radiaciónelectromagnética: Mito

Durante décadas, científicos y consumidores handebatido sobre los posibles efectos de las radia-ciones electromagnéticas no-ionizantes en los teji-dos vivos.

Es muy difícil clasificar los distintos riesgos de laemisión de líneas de alta tensión, ordenadores,teléfonos móviles, radares de aeropuertos, radio-relojes y, por supuesto, los hornos microondas.Sabemos que se elevan las tasas de cáncer yotros problemas cuando la exposición es pro-longada y ante campos intensos pero nuncaante pequeñas exposiciones. Si te preocupa estetema, por tu seguridad y tranquilidad, mejor aléjatedel microondas mientras está en marcha, pero tenpor seguro que al abrir la puerta no queda dentrode su habitáculo ningún residuo nocivo y, muchomenos, fuera de él.

Como dato adicional podemos agregar que ningúngrupo empresarial tomaría el riesgo ni tendría laposibilidad de introducir en el mercado un productoque no esté homologado por los institutos de veri-ficación de normas técnicas.

4) Intentar hervir agua en una taza puedehacerla explotar: Verdadero

Un riesgo potencial de los microondas son las que-maduras por agua sobrecalentada. Cuando secalienta agua en un recipiente de vidrio o cerámicadurante demasiado tiempo, no se producen las clá-sicas burbujas que normalmente enfrían el aguahacia abajo.

Con la sobre-exposición al calor y sin que “rompa”en hervor, al mover el agua o dejar caer algo enella, el calor se libera violentamente provocando


una erupción de agua hirviendo hacia afuera de lataza. Para evitar este riesgo, se debe calentar elagua una cantidad mínima de tiempo (entibiar ocalentar suavemente) o poner una cuchara de palodentro de la taza.

5) Los hornos microondas cocinan los alimen-tos desde el interior hacia el exterior: Mito

Las microondas trabajan prioritariamente en lascapas externas de los alimentos, y el calor se pro-duce por la excitación y agitación de las moléculasde agua. La parte interna de los alimentos secalienta a medida que se transfiere calor desdefuera hacia dentro.

6) No se puede calentar aceite en el microon-das: Verdadero

Los aceites no se calientan bien en el microondasporque sus moléculas carecen de la misma polari-dad que se encuentra en el agua. También escierto que la manteca fría es difícil de entibiar en el

microondas porque la mayor parte es aceite y laporción de agua presente es hielo, lo que mantienelas moléculas cristalizadas haciendo más difícil laoscilación y el movimiento molecular debido a larigidez que el hielo les provoca.

7) Las microondas degradan los nutrientes delos alimentos: Sin determinar (Poco probable)

Cualquier tipo de cocina (fuego, gas, fermentación)cambia la química de los alimentos. La cocciónpuede reducir los niveles de algunos nutrientes yaumentar otros. La opinión predominante es quelas microondas no alteran los alimentos demanera nociva o perjudicial, no más que otro tipode cocina. Algunos argumentan que un tiempo decocción más rápido permite preservar más nutrien-tes que con métodos más lentos. Sin embargo,todavía se sabe poco de la nutrición y los efectosacumulativos de las microondas, especialmente entorno a la alteración proteica. A pesar de que existeun relativo consenso acerca de su seguridad, nohay un gran número de estudios documentadosque permitan sugerir lo contrario.

Saber Electrónica

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INTRODUCCIÓN

En varias ediciones de SaberElectrónica hemos descrito elfuncionamiento de los hornosa microondas, cómo se pro-duce el calentamiento de ins-trumentos, de qué manera sedisponen los componentessobre el equipo y cómo se haincluido a los microcontrola-dores en el funcionamientodel horno para obtener funciones especiales. Tam-bién, en la edición anterior de Saber, publicamos unaserie de fallas que suelen presentarse en los equiposcomerciales. Ante la gran cantidad de consultas reci-bidas por Internet en estos días, hemos decidido in-cluir este artículo en la presente edición para que loslectores que se dedican al servicio técnico sepancuáles son los componentes “medibles” de un horno.

Hace unos quince años realicé mis primeras expe-riencias con el calentamiento de alimentos medianteel uso de las microondas. Mis conocimientos sobrecomunicaciones me permitieron conocer las propie-dades de las señales de muy alta fre-cuencia y al llegar a mis manos un mag-netrón, decidí realizar algunos experi-mentos. Las primeras pruebas fuerondesastrosas y hasta me “pegué” másde un susto y algún dedo quemado, pe-ro pronto tuve un “horno” en mis manosy las cosas cambiaron…

FUNCIONAMIENTO DELHORNO A MICROONDAS

Los hornos a microondas funcionantransformando la energía eléctrica enondas de alta frecuencia, las microon-das penetran en el interior de los ali-mentos y provocan una fricción entre

las moléculas produciendocalor (figura 1).

Cuando el horno se poneen marcha las microondasse dispersan por toda la su-perficie de los alimentos, in-troduciéndose en su interiordonde se produce la fric-ción entre las moléculas yun calentamiento muy rápi-do, el resto del alimento se

calienta por contacto.

Las MICROONDAS son una radiación electromag-nética cuya frecuencia (de 1000 a 10000MHz –1GHZ a 10GHz) y longitud de onda (de 30 a 0.3 cmrespectivamente) está entre las frecuencias y lon-gitudes de onda de las ondas cortas de radio y laradiación infrarroja. En un horno comercial, la fre-cuencia de esta radiación es f = 2450MHz, que co-rresponde a una longitud de onda λ = 12.2 cm (λ =c/f, donde c es la velocidad de la luz en el vacío).

Las MICROONDAS son producidas por un tubo

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REPARACIÓN DE UN HORNO DE MICROONDAS

CÓMO SE MIDEN SUS COMPONENTESFigura 1

Figura 2GUIA DE ONDA

ANTENA DE SALIDAEMPAQUE DE RF

IMAN

ALETAS DEENFRIAMIENTO

BLOQUE DEL ANODO

ANILLOS DECINCHO O

DE CONEXION

PUNTAS DELFILAMENTO Y CATODO

TERMINALES CONCAPACITORES DE RF

CAJA DE MAGNETRON

FILAMENTODEL CATODO

ASPAS

SOPORTEDE CERAMICA


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Detector de Fugas de Microondaselectrónico tipo diodo de unos 10 cm de largo quese emplea para producir los 2450MHz de energíade microondas necesarios llamado MAGNETRON.Se clasifica como diodo porque no tiene rejilla co-mo un tubo (bulbo) de vacío ordinario. Crea uncampo magnético en el espacio entre el ánodo (laplaca), y el cátodo sirve como rejilla. La figura 2muestra una sección típica de un magnetrón. Lasconfiguraciones exteriores de magnetrones distin-tos varían según la marca y el modelo; pero las es-tructuras básicas internas son las mismas; es de-cir, el ánodo, el filamento, la antena, y los imanes.

El ANODO (o placa) es un cilindro hueco de hierrodel que se proyecta un número par de paletas ha-cia adentro, como se muestra en la figura 3. Las

zonas abier-tas en formade trapezoideentre cadauna de las pa-letas son lascavidades re-sonantes quesirven comocircuitos sin-tonizados ydeterminan lafrecuencia desalida del tu-bo. El ánodo

funciona de tal modo que los segmentos alternosdeben conectarse para que cada segmento sea depolaridad opuesta a la de los segmentos adyacen-tes. Así, las cavidades se conectan en paralelo conrespecto a la salida.

En el magnetrón, el FILAMENTO o calefactor sirvecomo CATODO, se ubica en el centro del magne-trón y está sostenido mediante las puntas grandesy rígidas, selladas y blindadas cuidadosamentedentro del tubo.

La ANTENA es una proyección o círculo conecta-do con el ánodo y que se extiende dentro de unade las cavidades sintonizadas. La antena se aco-pla a la guía de onda hacia la que transmite laenergía de microondas.

Las otras partes del magnetrón pueden variar encuanto a sus posiciones relativas, tamaño y forma,según sea el fabricante.

El CAMPO MAGNETICO lo producen imanes in-

tensos permanentes que están montados alrede-dor del magnetrón, para que dicho campo magné-tico sea paralelo con el eje del cátodo. El cátodo secalienta y genera electrones. Dos imanes en los ex-tremos, proporcionan un campo magnético axial. Elánodo está diseñado para acelerar los electrones ymantener la radiación emitida dentro de una cavi-dad resonante de MICROONDAS estacionarias,pudiendo salir solo por un extremo, dirigiéndosehacia el interior del horno.

CÓMO SE CALIENTAN LOS ALIMENTOS

Para explicar cómo se calientan los alimentos, to-memos como ejemplo al agua. Las moléculas deagua, H2O, consisten en un átomo de oxígeno (O)ligado a dos de hidrógeno (H) formando un ánguloque le confiere una particular asimetría. La no uni-formidad de la posición de los electrones exterioresa los átomos hace que molécula H2O posea polari-dad eléctrica.

Los electrones de los átomos de H están desplaza-dos hacia el O, resultando un dipolo eléctrico per-manente dirigido desde el O hacia el centro de losátomos de H. Los dipolos eléctricos interactúan conlos campos eléctricos, que pueden hacerlos rotarhasta alinearlos con el campo, lo que correspondea una posición más estable, de menor energía.

La frecuencia de un horno MICROONDAS es cer-cana a la frecuencia de resonancia natural de lasmoléculas de agua que hay en sólidos y líquidos.Por lo tanto, si bien las MICROONDAS no afectana los recipientes sin agua, su energía es fácilmen-te absorbida por las moléculas H2O que hay en losalimentos. El movimiento oscilatorio de moléculasenlazadas con otras moléculas, resulta retardado,produciendo una fricción mecánica con el medio, yfinalmente la energía de las MICROONDAS estransferida en forma de calor al resto del alimento.

Las MICROONDAS se transmiten a través del vi-drio, aire, papel y muchos plásticos, pero se refle-jan en los metales. En los hornos, las paredes sonmetálicas, y las MICROONDAS no pueden escapardel interior del horno. La malla metálica que hay enla puerta refleja las MICROONDAS pero deja pasarlas longitudes de onda menores, como las de 400a 700 nm de la luz visible que no afectan al ser hu-mano.

Los denominados "recipientes para microon-

Figura 3


das", son plásticos o cerámicos de muy baja porosi-dad superficial, de modo tal que no pueda haber in-clusiones de agua en su superficie, las que al hervirdentro del horno producirían grietas en el material. Yaveremos el tema de recipientes “aptos” más adelan-te.

En casi todos los alimentos, las MICROONDAS pe-netran hasta solo 3 a 5 cm. Por lo tanto, al igual queun horno convencional, los alimentos se calientan ycuecen desde fuera hacia dentro. Sin embargo, lacocción es más rápida en los hornos MICROONDASdonde es en el propio alimento donde se genera elcalor, en vez de calentarse por convección la superfi-cie a través de la (baja) conductividad térmica del ai-re. No todo el exterior del alimento absorbe uniforme-mente las MICROONDAS. Se forman nodos estacio-narios dentro del horno, y por lo tanto existen "puntoscalientes" con máxima intensidad de campo y "pun-tos fríos" sin campo eléctrico neto. Por este motivolos hornos poseen una hélice metálica que desvía ymueve continuamente los nodos dentro del horno, obien, el plato que soporta el alimento gira durante lacocción.

A pesar del movimiento relativo entre el alimento y lospuntos calientes y fríos, el interior se calienta máslentamente; hay zonas en determinados alimentosque se calientan muy rápidamente y comienzan ahervir y hasta producir ebullición repentina en formade explosiones. Esto se evita aumentando el tiempototal de funcionamiento pero apagando el horno pe-riódicamente, para dar tiempo de conducir el calor re-cién absorbido y consecuentemente uniformizar latemperatura en el alimento. Los hornos modernos po-seen esta función que es supervisada por un micro-controlador, sin embargo, todos los hornos poseen uncontrol del tiempo total de operación y un control pa-ra ajustar la potencia efectiva a valores bajos paradescongelar, o a valores intermedios para calentar ococer más lentamente. Es un error muy común pen-sar que el generador de MICROONDAS puede gene-rar menos potencia que la máxima. En realidad, elmagnetrón siempre emite con la máxima potencia pa-ra la que ha sido diseñado (que en los hornos comer-ciales típicos está entre 400 y 1500W). Cuando elcontrol del horno se ajusta, por ejemplo, a un cuartode la potencia máxima, significa que el horno trabajacon ciclos donde está el 75% del tiempo sin MI-CROONDAS y el 25% encendido. El desconocimien-to de que puede utilizarse esta forma de reducción dela potencia efectiva, da como resultando comidasfrías en el interior, y hornos que acaban con las pare-des completamente sucias debido a las explosiones

en la superficie de los alimentos sobrecalentados.Si Ud. quiere saber más sobre cómo se generanlas microondas y cuál es el funcionamiento básicode un horno, puede consultar Saber Electrónica Nº160 y 184, o el tomo Nº 38 del Club SaberElectrónica o bajar de nuestra web el libro com-pleto con la clave dada anteriormente.

Creemos que con estos documentos tiene “bastan-te” información técnica pero… ¿sabe cuáles son

las funciones, ventajas y desventajas de estos hor -

nos?. Como creemos que es importante que lo se-pa, veamos cuáles son las funciones básicas de unhorno a microondas:

CALENTAMIENTO:

Esta es la función más conocida de los microon-das, en muy poco tiempo (dependiendo de la can-tidad y de los tipos de alimentos) es capaz de ca-lentar un plato ya preparado frío a la temperaturaque deseemos, sin tener ningún sabor a recalenta-do.

DESCONGELADO:

Descongelar a través del microondas tiene dosventajas importantes: la enorme rapidez, ya quepodemos disponer de un alimento ultra-congeladoen breves minutos para poder cocinarlo y por otraparte, como el alimento se descongela rápidamen-te la flora microbiana no tiene tiempo de reprodu-cirse como en una descongelación lenta.

COCCIÓN:

Una característica muy importante de estos hornoses que para cocer los alimentos, no se necesitaagua porque aprovechan el líquido de los mismosalimentos. Las ventajas principales de estos hor-nos frente a la cocción tradicional son:

1. Rapidez: Las recetas las realiza en un tiempo

mucho más corto del que se necesita con el horno

tradicional.

2. Alimentos más sanos: Como los alimentos se

cuecen en su propio contenido en agua y a menos

Saber Electrónica

14

Artículo de Tapa


de 100º C de temperatura, se pierden menos sales

y se destruyen menos vitaminas.

3. Sabores más naturales: Al cocerse los alimentos

con su propia agua, no pierden ninguno de sus

componentes y presentan sabores más naturales.

4. Comodidad: No deben usarse ollas o cazuelas

ya que se cocina en los mismos utensilios con los

que después se puede comer. Por otra parte, lim -

piar el microondas sólo requiere pasar un paño hú -

medo por las paredes del horno.

5. Ahorro de energía: En los hornos microondas se

distinguen dos tipos de potencia, la potencia ab -

sorbida que es la que consume la red cuando se

enciende y la potencia de salida que es la energía

eléctrica que se convierte en energía calorífica. La

relación entre las dos suele ser del 60 %, por tan -

to supone un rendimiento más alto que el de los

sistemas tradicionales como el horno eléctrico o

las placas de cocción.

POTENCIA:

En la medida que mayor es la potencia de la señalemitida dentro del horno más rápido se cocinaránlos alimentos. Por ejemplo, si queremos cocinar 1kg de carne vacuna, tendremos la siguiente rela-ción:

* A 1.400kW de potencia tardaremos 10 minutos




En cada horno podemos encontrar unos símbolosque determinan el nivel de potencia que se necesi-ta para las distintas funciones, por ejemplo paradescongelar, calentar o cocinar.

* Al 100 % de potencia podemos cocer, descon-gelar productos precocinados o calentar rápida-mente.

* Al 75 % de potencia se puede cocer al baño ma-ría y cocinar productos más delicados.

* Al 50 % de potencia básicamente la función esdescongelar piezas grandes durante algunos mi-nutos.

* Al 30 % de potencia sirve fundamentalmente pa-ra descongelar.

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Detector de Fugas de Microondas* Al 15 % de potencia, se mantiene caliente el ali-mento.

UTENSILIOS PARA EL MICROONDAS

Para que los alimentos puedan calentarse es nece-sario que las microondas puedan atravesarlos, portanto, los recipientes que los contengan deberánser transparentes, los materiales más adecuadosson el vidrio, el cristal, la pirocerámica o la vitroce-rámica.

En cambio, nunca debemos utilizar metales, ni si-quiera papel de aluminio, ya que reflejan las mi-croondas contra las paredes, con el consecuenteriesgo de que se estropee el horno además de nocalentar el alimento.

Cuidado también con algunas vajillas de cerámicasi tienen dibujos o adornos, ya que pueden haber-se utilizado pinturas que tienen entre sus compo-nentes algún elemento metálico.

Existen en el mercado recipientes de plástico quese venden para usar en el horno microondas y queestán preparados para aguantar la potencia de lasmicroondas, sin embargo, hay que tener muchocuidado, ya que algunos plásticos, al calentarse,pueden desprender parte de sus componentes queson tóxicos. Si Ud. no sabe si un recipiente es ap-to o no para el horno, colóquelo vacío dentro delequipo y a su lado un vaso lleno de agua, conecteel horno a potencia máxima durante un minuto. Siacabado ese tiempo el recipiente está frío es quese puede utilizar, ya que no absorbe las microon-das, por el contrario si está caliente, no debe utili-zarse ya que absorbe las microondas y no dejaríaque se calentara el alimento.

MEDICIÓN DE LOS COMPONENTES DEL HORNO

Veremos cuáles son y cómo se testean los princi-pales componentes a tener en cuenta ante un pro-blema de funcionamiento de un horno.

El resto de partes, tales como carcasa, cables deenergía, etc, a pesar de tener su importancia, no seincluyen en él.

Los componentes susceptibles de ser verificadosson:


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Artículo de Tapa

• MAGNETRON.

• DIODO DE ALTO VOLTAJE.

• CONDENSADOR.

• TERMISTOR.

• TRANSFORMADOR.

• TEMPORIZADOR.

• SELECTOR DE POTENCIA.

• PLACA DE CONTROL.

• PLACA ENTRADA Y FUSIBLES.

• LAMPARA DE ILUMINACION

• MOTOR ROTATORIO.

• VENTILADOR.

• SWITCHES DE PUERTA, CABLE INTERLOOK.

• RESISTENCIA GRILL, LAMINA DE MICA.

En la figura 4 se muestra un esquema que sólo expo-ne la parte generadora de microondas, no el esque-ma completo.

FALLAS EN EL MAGNETRÓN

Las fallas del magnetrón pueden ser varias:

- Derivación a masa de la bobina (poco probable).

- Bobinado abierto, o sea resistencia infinita.

- Antena del magnetrón quemada, por lo que escapa

excesiva señal en forma de chispas.

Para comprobar el bobinado del magnetrón utilizare-

mos un polímetro en la escala más baja de ohmios,la bobina debe dar una resistencia entre filamen-tos de menos de 1W, aproximadamente entre 0,6 y0,7W . Entre filamentos y chasis debe dar infinito(figura 5).

No existe en el mercado una gran variedad demagnetrones, su potencia puede variar, pero engeneral se diferencian en el sentido de la onda y silleva o no tornillos incorporados (figuras 6 y 7).Pueden ser:

Pro-sentido de red con tornillos.

Pro-sentido de red sin tornillos.

Antisentido de red con tornillos.

Antisentido de red sin tornillos.

Figura 4

Figura 5


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Detector de Fugas de MicroondasSi la antena está quemada, el horno fun-ciona y calienta. Se detecta la avería de-bido a las explosiones que se producen enla cavidad de cocción. Se generan chispasa través del conducto “guía ondas”, queexplotan sonoramente en la placa de SI-DELITE chamuscándola, las chispas inclu-so llegan a traspasarla y rebotan en la ca-vidad (figura 8).

Cuando la antena está quemada, a pesarde que el Magnetrón funciona (y por lo tan-to el horno calienta), la única solución essustituirlo, lo cual muchas veces no es

conveniente ya que puede ser más caro que unhorno nuevo de los económicos.

FALLAS EN EL DIODO DE ALTA TENSIÓN

El diodo de alto voltaje o alta tensión (figura 9), esuno de los componentes que más problemas pro-duce en el funcionamiento de un horno.

El transformador, genera 2000V que llegan al con-densador, el otro terminal de dicho capacitor se co-necta al diodo que envía la corriente a masa en for-ma de pulsos. El condensador realiza la función demultiplicador de tensión, alcanzando los 4000V quealimentan al magnetrón para que genere las mi-croondas.

Este diodo no puede medirse como un diodo clási-co, ya que la medida que siempre proporciona esInfinito de cualquier forma que se lo mida.

La forma clásica consiste en contar con un genera-dor de alta tensión, colocar el diodo y verificar queen el extremo opuesto se genere un “arco” cuan-do se lo acerca a chasis o tierra del generador. Otraforma de medir el diodo consiste en aplicarle unvoltaje alto de corriente continua y medir la caídade tensión en dicho diodo.

Para ello, colocamos en serie con el diodo una re-sistencia de 1kΩ y aplicamos al conjunto una ten-sión de unos 30V.

Con el diodo en buen estado, en polarización di-recta, tendremos una caída de tensión en el mismode 5 a 7V, con polarización inversa, el diodo noconducirá corriente por lo que tendremos en él, latensión de fuente de 30V (figura 10: polarización di-recta y figura 11: polarización inversa).

Fig. 6

Figura 7

Figura 8

Figura 9

Figura 10


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Artículo de TapaMEDICIÓN DEL CAPACITOR

El condensador o capacitor se puede probar delmismo modo que un condensador clásico, su valorsuele rondar entre 0,9µF y 1µF con una tensión detrabajo de 2100V (figura 12).

Las mediciones básicas que podemos realizar,siendo más aconsejable un polímetro de aguja,son:

- Medida entre terminales, debe dar infinito (si tie -

ne un multímetro analógico puede moverse leve -

mente la aguja y volver a su posición).

- Medida entre cada terminal y masa, se realiza en

la escala de MW debe dar igualmente infinito.

Aunque estas mediciones no son definitivas, ya

que no se realizan bajo tensión.

MEDICIÓN DEL TERMISTOR

Un termistor es un componente que cambia de re-sistencia con la temperatura, por lo tanto, la formade medir el termistor, teniendo en cuenta que elmismo no es más que un interruptor de temperatu-ra, es la siguiente: cuando está en buen estado,debe dar continuidad, entre terminales (0W, figura13 ), en caso de estar en mal estado, dará medidade resistencia infinita o de varios cientos de ohms.

Entre los terminales y la chapa frontal debe darinfinito (ausencia de derivación).

MEDICIÓN DEL TRANSFORMADOR

El transformador se compone de 3 bobinados,que debemos medir estando el mismo desconecta-do del equipo.

- Bobinado primario de 110V/220V.

Tiene dos contactos y es el bobinado de hilo de co-bre grueso, debe medir entre 1Ω y 3Ω

- Bobinado secundario de 2000V.

Dispone de un contacto de salida y el otro extremounido al chasis del transformador. Es el bobinadode hilo de cobre fino y su resistencia oscila entre80Ω y 120Ω. Alimenta al condensador mediantecable grueso.

Figura 11

Figura 12

Figura 13

Figura 14


- Bobinado secundario de 4000V.

Generalmente consiste en 2 cables largos de sali-da, con conectores macho protegidos en los extre-mos.

Es un bobinado de pocas espiras que está situa-do en el centro del transformador, por un lado seconecta directamente al magnetrón y por el otro, al

terminal del condensador y al diodo que deriva amasa. Con el téster o multímetro debemos medirentre 0Ω y 1Ω. Vea la figura 14.

COMPROBACIÓN DEL TEMPORIZADOR

En los hornos económicos no hay placas microcon-troladas (generalmente no tienen display), sólo en-contramos el selector de potencia y el temporiza-dor, que pueden forman un bloque conjunto, me-diante unos engranajes que los unen.

El temporizador es un componente de tipo mecá-nico, en el que podemos seleccionar (girando la pa-lanca frontal) el tiempo de activación de un contac-to, entre 10 seg y 45 minutos aproximadamente.Este componente varía según el fabricante y mode-lo. Por ejemplo, un Samsung 331 (figura 15) tieneun mecanismo de engranajes y levas, con un mo-tor de 20V en algunos casos, que al ser activadopor un mismo contacto del temporizador, empiezaa girar, dispone también de una campana que seactiva por una leva, al final de la temporización. Loúnico medible es si está abierta la bobina del motory la continuidad entre los contactos, al activar eltemporizador, los 20V los obtiene de un bobinadointermedio del ventilador.

MEDICIÓN DEL SELECTOR DE POTENCIA

Nuevamente tenemos que decir que esta etapavaría mucho en su construcción en función de lamarca y modelo del horno. Para un Samsung eco-nómico, este control está unido mediante engrana-jes al temporizador y depende directamente de él,consiste en un relé de paso de tensión. Es el encar-gado de suministrar paso de 110V/220V al primariodel transformador, con un tiempo que depende dela potencia seleccionada y del giro de los engrana-jes del temporizador.

Los contactos suelen ser de 10A a 15A p o r110V/220V de contacto de salida y una bobina delorden de los 100Ω (figura 16).

CÓMO COMPROBAR EL SISTEMA DE CONTROL

Los hornos algo más elaborados, en lugar de po-seer el control de potencia y tiempo descriptos, po-

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Detector de Fugas de MicroondasFigura 15

Figura 16

Figura 17


see un microcontrolador como parte de un sistema decontrol (figura 17). Este módulo de control, que seencarga de realizar las diferentes funciones del hor-no en forma automática, puede tener diversas fallas,debido a los relés y componentes electrónicos, pue-den haber fallas en alguno de los voltajes de traba-jo, abajo detallados. El sistema también posee el dis-play y el teclado. Dicho teclado puede tener proble-mas de corto en alguna tecla, permaneciendo éstapulsada y bloqueando el equipo. Normalmente, elmódulo o sistema de control funciona con 3 tensionesdiferentes:

+5 Vcc para la alimentación de circuitos digitales.

-20Vcc para la excitación del display.

-3Vac para los filamentos del display.

En la figura 18 podemos observar un diagrama enbloques del sistema de control de un horno a mi-croondas típico con las posibles fallas que puedenproducirse en las diferentes etapas.

La prueba del microcontrolador consiste en veri-ficar las tensiones y la presencia de señal en algúnpunto de prueba dado por el fabricante. Para com-probar este componente se debe tener la hoja dedatos del circuito integrado.

COMPROBACIÓN DE LOS DEMÁS COMPONENTES DEL HORNO

Si bien cada horno puede tener diferentes compo-nentes dependiendo la complejidad del mismo, lamayoría posee una serie de elementos comunes,cuya prueba describiremos en este apartado.

Tanto el circuito de entrada de corriente alterna yel fusible de alta tensión son componentes comu-nes y se encuentran a la vista. El módulo de en-trada de 110V/ 220V, dispone de uno ó dos fusi-bles (figura 19) dependiendo del fabricante y delmodelo, por lo general de 10A para el transforma-dor de alta tensión y de 1A a 2A para la placa decontrol. También hay una bobina, condensadoresy una resistencia cerámica. En algunos casos, elfusible simplemente consiste en una pista de cobrede la placa, por lo que si el horno no se enciende,conviene comprobar el lado de las soldaduras dela placa.

La figura 20 muestra el fusible situado en seriecon el condensador, de 5kV y 0,75A.

La lámpara de iluminación del interior del hornopor lo general es sencilla de cambiar, dependiendodel modelo, se accede a ella por una tapa situadaen el lateral o en la parte superior del horno, en

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Artículo de Tapa

Figura 18

Figura 19


otros casos, desmontando la carcasa metálica yuna tapa de plástico, suele ser de 25W a 60W; elmodelo fotografiado en la figura 21 es muy comúnen hornos SAMSUNG.

El motor rotativo (figura 22), es sincrónico, conuna tensión de acuerdo a la red local, de unas 10revoluciones por minuto y una potencia inferior alos 5W. Dependiendo de la red local, la resistenciaeléctrica del bobinado puede variar entre 1kΩ y20kΩ; posee engranajes reductores que se hallaentre la carcasa externa inferior y el chasis, en al-

gunos casos puede tener una tapa de acceso almismo, en otros casos hay que desacoplar toda labase del chasis.

El ventilador del magnetrón, funciona en paralelocon éste, por lo que para emitir microondas, se de-be activar el conjunto transformador, magnetrón,ventilador, lámpara de iluminación del habitáculo(figura 23).

El motor se alimenta con 110V/220V y precisa unacorriente de 0,5A a 2A (es de unos 100W) y la re-sistencia de la bobina suele ser de 80Ω a 250Ω. Labobina puede tener una toma intermedia, de la quese obtienen 20V para la alimentación al motor deltemporizador. La hélice debe girar con total liber-tad y si esto no ocurre puede ser debido a algúnproblema en el eje (suciedad) que tienda a frenarlopor lo que deberemos tratar de limpiarlo y engrasarel eje (figura 24).

Otros componentes son los formados por el con-junto de interruptores de seguridad, que está for-mado por 3 switches que impiden el funcionamien-to del horno, si la puerta no está herméticamentecerrada y bloqueada. La tensión que manejan esde 110V/220V y pueden desajustarse, ensuciarse oquemarse alguno de sus contactos internos, inclu-so el cableado se puede deteriorar, ya que sopor-tan la corriente del primario del transformador. Pa-ra verificar su funcionamiento se mide continui-dad entre los contactos C – NC (Común y NormalCerrado) y activándolo, comprobaremos continui-dad entre C – NA (Común y Normal Abierto). La fi-gura 25 muestra un conjunto de estos interruptores.

Muchos hornos poseen la función grill que puedeponerse en marcha mediante un conmutador o através del teclado. La resistencia que realiza dichafunción (figura 26) se encuentra en el techo del hor-no, pudiendo tener diferentes formas según los mo-delos. Para comprobar este elemento se debemedir su resistencia, la cual debe ser de algunasdecenas de ohm, es importante comprobar que laresistencia entre alguno de sus contactos y chasissea infinita (figura 27).

Todos los hornos poseen una lámina aislante demica (sidelite o canopi) que no es medible, aunquedebe estar en muy buen estado, y limpio de restosde grasa o comida, debido a que su función es lade protección de la cavidad de cocción, aislándolay separándola del guía ondas, ante posibles chis-pas emitidas por el magnetrón, las mismas son re-tenidas por la lámina. Esta puede estar encajada o

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Figura 20

Figura 21

Figura 23


sujeta por clips de plástico o pegada. Si aparecequenada en un lateral, es síntoma que la antenadel magnetrón está dejando escapar chispas, por loque seguramente estará quemada, a su vez estoschispazos se convierten en carbón, que tienden aatraer mas las chispas, por lo que se hace necesa-rio sustituir la lámina

Por último, es fundamental que la tapa del hornoposea un cierre perfecto a los efectos de que nodeje escapar microondas. Cada vez que se brindeservicio a estos equipos hay que tener especial cui-dado en caso de que la puerta esté caída o floja, yespecialmente cuando descubra que en el habitá-culo existen zonas que se han despintado. Si estosucediera, el magnetrón podría sufrir sobrecalen-tamiento; y si los puntos despintados llegaran aperforarse, las microondas saldrán por ahí.

ADVERTENCIAS

Con lo dado hasta aquí, no sólo puede montar supropio medidor de fugas de microondas sino queya tiene las bases como para medir los componen-tes de un horno y,. de esta manera, poder localizaraverías. Sin embargo, antes de utilizar el medidor,permítame realizarle algunas aclaraciones:

NUNCA deje o use el medidor de fugas dentro dela cavidad del equipo; además de que así no fun-ciona el dispositivo, puede usted sufrir daños yestropear el horno.

Si bien el equipo que aquí describimos funcionaperfectamente, no garantizamos que cualquiermínima fuga puede ser detectada; es su entera res-ponsabilidad el uso de este dispositivo.

Así que de antemano, ni la editorial ni el autorasumimos responsabilidad alguna en caso de unaccidente o de que queden pequeñas fugas en elhorno.

Por último, conviene recordar que si usted seexpone a las microondas, es posible que nosienta dolor debido a que los nervios se encuentranen la parte externa de la piel; mas cuando éstosdetecten calentamiento, es porque quizá ya estéquemada la parte interna de su cuerpo.

En una palabra, TENGA USTED MUCHO CUI-DADO en este aspecto.

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Artículo de Tapa

Figura 24

Figura 25

Figura 26

Figura 27


AVISOS 8/19/10 4:02 PM Página 2

tapa Saber Service 129 8/19/10 5:00 PM Página 1

El último artículo que publicamos sobre la libera-ción de terminales Alcatel tiene más de dos añosy fue en Saber Electrónica Nº 246. Desde enton-

ces, no ha habido “grandes novedades” para la libera-ción de estos celulares pero debido a que en el últimotiempo los modelos touch (como el OT 708, por ejem-plo) se han vuelto populares en América Latina, decidípreparar esta guía que complementa a los manualesanteriores.

Un teléfono celular es como una computadora enminiatura que realiza funciones específicas de comu-nicación a través de una red de RF de alta frecuenciay otras tareas accesorias controladas por un micro-controlador. Por lo tanto, todos los celulares sin impor-tar la marca ni el modelo, deben poder “comunicarsecon una computadora” y para ello se emplean distintostipos de protocolos: USB, RS232 (puerto serial de laPC), Infrarrojo, Bluetooth, etc.

Los fabricantes de cajas, dongles y cables “seaprovechan” de la falta de información que poseen los

técnicos y cobran “fortunas” por supuestas cajas mági-cas que realizan tareas que parecerían titánicas y, sinembargo, no son más que arreglos electrónicos quepermiten adaptar los niveles de los teléfonos a losniveles de las computadoras y que pueden poseeralgún tipo de memoria donde se almacenan númerosde serie y códigos para impedir el “clonado” de dichosdispositivos. De esta manera, para realizar el manteni-miento, se ofrecen muchísimas herramientas que porlo general son costosas (una caja como la smart, redbox, tornado, dongles, etc, las cobran más de 300dólares).

La liberación de un teléfono celular para permitir que

el móvil GSM pueda reconocer un chip de cualquier com -

pañía debe ser, entonces, muy similar para cualquier celu -

lar y su práctica no constituye delito siempre que tenga -

mos la autorización por escrito del dueño del teléfono

(muchas veces el celular es comprado en “comodato” y no

se lo puede tocar debido a que el propietario sigue siendo

la compañía telefónica y no el usuario).

Service & Montajes

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Cuaderno del Técnico ReparadorLI B E R A C I Ó N D E TE L É F O N O S CE L U L A R E S

Liberación de AlcatelPOR CÓDIGO Y POR PROGRAMA

Si Ud. no es asiduo lector de esta sección, lecomentamos que los artículos que publicamosmuestran técnicas de liberación de todo tipo deteléfonos celulares sin el empleo de costosascajas ni dongles. Los móviles Alcatel, en gene-ral, pueden liberarse utilizando calculadorasque generan códigos a partir de su IMEI y su IDpero conseguir estas calculadoras (especial-mente para los nuevos modelos) suele ser unatarea complicada. Es por eso que recomenda-mos el uso de programas para la introducciónde códigos y cables que “comuniquen” al telé-fono con la computadora que gestiona dichosprogramas. En esta nota explicaremos más detalles sobre métodos de liberación de celu-lares Alcatel, brindándoles sitios de descarga de las notas anteriores publicadas en SaberElectrónica.

Autor: Ing. Horacio Daniel Vallejoe-mail: [email protected]

Tec Repa - Libera Alcatel 8/23/10 9:41 PM Página 26

Liberar un teléfono no esmás que quitar un “candado”que las empresas operado-ras colocan dentro de lamemoria del teléfono y paraello se emplean diferentestécnicas, generalmentemediante el uso de progra-mas que corren desde unacomputadora, por lo cual elteléfono se tiene que poderconectar a la PC y dialogarcon ella.

Todos los teléfonos sepueden comunicar a travésde protocolo “RS232, MBus o FBus”. En el protocoloRS232 se emplean tres cables: TX, RX y GND y lavelocidad de transmisión es relativamente baja (esnormal una velocidad de 9600 baudios). El protocoloRS232 es el que maneja el puerto serie o puerto COMde la computadora.

Los móviles que se conectan por RS232, normal-mente no requieren la instalación de drivers, ya quelos programas realizan el intercambio de datos a tra-vés de los tres hilos (TX, RX y GND).

Como los teléfonos celulares manejan diferentesniveles de tensión que la computadora para comuni-carse a través de protocolo RS232, es preciso un“adaptador de niveles”. La caja de trabajo RS232publicada en Saber Electrónica Nº 235, realiza laadaptación de niveles entre el teléfono y la computa-dora. Publicamos varias versiones de dicha caja y laúltima ya es totalmente automática y permite elempleo de cables USB.

En nuestra web: w w w. w e b e l e c t r o n i c a . c o m . a r,haciendo click en el ícono password e ingresando laclave para socios ”libalcate;” encontrará algunos pro-gramas y los artículos publicados anteriormente sobreliberación de teléfonos celulares Alcatel.

Liberación por Cálculo de Código

con el SIMLOOK Remover Unlocker

Este programa puede encontrarlo en muchas suitsy, en general, por Internet pouede encontrar algunasversiones bastante avanzadas pero muy difícilmentele permitirá calcular códigos para los últimos modelos.El Universal Flash Remover V5.51, que posee progra-mas para varias marcas y modelos permite “calcular”códigos para casi todas las series de Alcatel. El pro-cedimiento es el siguiente:

1.- Obtenga el IMEI del móvil, bien mirándolo en

la etiqueta situada en la parte trasera del teléfono, enel compartimento de la batería o marcando *#06# conel teclado. El IMEI es un número de 15 dígitos.

2.- Ejecute una calculadora de código paraAlcatel, como el Simlook V1.31 (versión mejorada porAntiklon).

3.- En el campo "IMEI:" escriba los 15 dígitos ypulse el botón "Aplicar". Aparecerán dos números enhexadecimal en los campos "código de bloqueo" y"código de desbloqueo", además del modelo del telé-fono en el campo "tipo de teléfono".

4.- Asegúrese de seleccionar el modelo ade-cuado y tome nota del número que se encuentra enel campo "código de desbloqueo".

5.- Abra la calculadora de Windows que está enel menú de accesorios de su PC (figura 1) y colóquelaen el modo “científica” y luego “hexadecimal” (figura2). Introduzca el número que tomó del campo "códigode desbloqueo" y le suma el número:

9FDFFA

6.- Aprieta la tecla = y aparecerá el número quecorresponde al desbloqueo del SIMLOOK paraM o v i s t a r. Para cada compañía deberá sumar unnúmero diferente (el programa suele mostrar losnúmeros para cada compañía en cada país).

Liberación de Alcatel por Código y por Programa

Figura 1

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Figura 2


Cuaderno del Técnico Reparador7.- Introduzca el número

r e s u l t a n t e para lo cual debeencontrar la función SIM-Lockingdentro del menú del teléfono,introducir el código obtenido ypulsar OK. La función SIM-Locking está en diferentes luga-res, dependiendo el modelo delteléfono, por ejemplo:

Menú -> Operador -> SIM-Looking

Menú -> Seguridad -> SIM-Looking

Si el código no es el correcto, el teléfono no va aser liberado.

Liberar por IMEI e ID

Para la mayoría de los Alcatel de última generaciónno existen “calculadoras” confiables y gratuitas porInternet, es por ello que se debe recurrir a páginasespecializadas. Hay muchas, por ejemplo, www.gsms-pain.com. Para solicitar el código se debe pagar entre2 y 10 dólares, se debe enviar el ID y el IMEI y enmenos de 12 horas envían por e-mail el código de des-bloqueo. Para obtener el ID se debe recurrir a la eti-queta que se encuentra en el compartimento de lasbaterías, como se muestra en la figura 3.

Liberar por Menú:

La mayoría de los Alcatel poseen unmenú de acceso que posee la opciónpara habilitar el teléfono con un opera-dor determinado. Para acceder a dichomenú se debe teclear:

###765*08#.

En la pantalla aparece el término“desbloquear” y abajo “red”. Seleccione“OK” y le pide el código de red; éstedepende de cada operador y, en gene-ral, son datos que cada empresa brindaen su web. Por ejemplo, si vive enColombia, y desea que su teléfono fun-cione con la empresa Movistar, ingreseal sitio:

h t t p : / / w w w . m o v i s t a r . c o m . a r / c g i -

bin/roaming_gsm.pl?modo= brooperporpais&pais=

C o l o m b i a & c o n t i n e n t e = A m e r i c a & o p e r a -

dor= Movistar+Colombia

Aparecerá una imagencomo la de la figura 4: Noteque tiene el código de red queen este caso es 732 123.Deberá agregar dos ceros y elcódigo quedará:

72312300

Si no consigue este código, puede probar con unatarjeta telefónica. En muchos países el teléfono quedahabilitado ingresando un número de tarjeta telefónica.Por ejemplo, si vive en Argentina, y quiere habilitarlocon la operadora Claro, puede probar comprando unatarjeta de $10 e ingresando al teléfono el número dedicha tarjeta.

Nota: Este método no siempre funciona, por ejem-plo, en Perú y Venezuela tuve resultados pero no loconseguí en México.

Liberación con Programas

Mediante la programación o flasheo, también sepuede liberar un móvil Alcatel, hay muchos programas,y en Saber 246 hemos descrito algunos.

Por razones de espacio no los mecionamos, peroen nuestra web podrá encontrar guía de uso de lamayoría de ellos.

Figura 4

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Figura 3


Introducción

Un transformador de pulsos es elcomponente bobinado más difícil defabricar de la electrónica. En él conflu-yen los conocimientos de los materia-les magnéticos; los materiales dieléc-tricos (no se olvide que la prueba deaislación se realiza a 2.500V) y los co-nocimientos de RF bajas que incluyenel efecto pelicular. Seguramente Ud.quedó asustado después de leer estafrase e inclusive extrañado porque ha-blemos del efecto pelicular a los 80 o100kHz en que trabaja nuestra fuente.

Tome una radio de AM en desuso.Busque su antena de ferrite y desarmeel bobinado de sintonía. Fíjese que es-tá construido con 7 alambres de cobreesmaltados retorcidos y el manojo cu-bierto con hilo de algodón. Inclusiveen mis buenos tiempos en Tonomacutilizábamos alambre de 14 hilos.

Ud. dirá que por ese bobinado pa-saban microamperes y por un trans-formador de pulsos pueden pasar va-rios amperes de pico. No importa, enambos casos ocurre el mismo efectopelicular.

Si Ud. desarma un transformadorde pulsos de procedencia Asiática vaa observar que el primario es un sim-ple y grueso alambre de cobre. Pero si

desarma un transformador Europeoverá que el primario puede ser de 2 o4 hilos de cobre esmaltado o inclusivede faja de cobre esmaltada aisladacon materiales plásticos. Ocurre quelos Europeos cuidan el medio ambien-te y los Asiáticos cuidan el bolsillo.

El Efecto Pelicular

SI Ud. usa un conductor grueso esporque pretende que la corriente cir-cule por todo el conductor, para redu-cir la resistencia del mismo. Pero elcampo magnético que crea una líneade electrones circulantes por el mediodel conductor tiende a frenarlos o porlo menos se opone a la circulación ge-nerando calor. El campo magnético deuna línea de electrones periféricos nopuede frenar a la línea de electronessiguientes y entonces se produce unefecto llamado pelicular que hace cir-cular a los electrones preferentementepor la periferia del conductor.

Este efecto es marcadamente de-pendiente de la frecuencia, así quepodemos decir que en todos los com-ponentes bobinados recorridos porfrecuencias superiores a 1MHz el diá-metro se elije para que el alambre seacómodo de bobinar y se permite que el

efecto pelicular trabaje a sus anchas.En corriente continua, la densidad decorriente es similar en todo el conduc-tor (figura 1 a), pero en corriente alter-na se observa que hay una mayordensidad de corriente en la superficieque en el centro (figura 1 b). Este fe-nómeno se conoce con varios nom-bres: efecto pelicular de Avila Aroche,efecto skin-Aroche o efecto Kelvin. Es-te fenómeno hace que la resistencia

En esta edición vamos a comenzar a trabajar sobre el com -

ponente más complejo de una fuente de alimentación, el

transformador de pulsos, indicando dónde puede conseguir -

los y cómo debe solicitarlos. Obviamente, como Saber

Electrónica llega a todas las ciudades, daremos ejemplos en

Argentina, México y Venezuela y, para otros países deberá

recurrir a Internet, en base a los datos que sugerimos.

AUTOR: ING. ALBERTO H. PICERNO

[email protected] [email protected] www.picerno.com.ar

AUDIO

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Figura 1 - Corriente por un conductor

macizo cuando está recorrido por

una corriente continua (a) y una alter -

na (b) de moderada frecuencia.

Audio - Trafo Pulsos 8/19/10 3:49 PM Página 29

Audio

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efectiva o de corriente alterna seamayor que la resistencia óhmica o decorriente continua. Este efecto es elcausante de la variación de la resis-tencia eléctrica, en corriente alterna,de un conductor debido a la variaciónde la frecuencia de la corriente eléctri-ca que circula por éste.

El efecto pelicular se debe a quela variación del campo magnético enfunción del tiempo, es mayor en elcentro que en la periferia simplemen-te porque hay mayores campos su-mados, lo que da lugar a una reactan-cia inductiva mayor, y debido a ello, auna intensidad menor de corriente enel centro del conductor y mayor en laperiferia.

Este efecto es apreciable en con-ductores de grandes secciones, es-pecialmente si son macizos. Aumentacon la frecuencia, en aquellos con-ductores con cubierta metálica o siestán arrollados en un núcleo ferro-magnético que es nuestro caso parti-cular.

En frecuencias altas los electro-nes tienden a circular por la zona másexterna del conductor, en forma decorona, en vez de hacerlo por toda susección, con lo que, de hecho, dismi-nuye la sección efectiva por la que cir-culan estos electrones aumentando laresistencia del conductor aunque se-ria más propio decir la reactancia in-ductiva.

Este fenómeno es muy perjudicial

en las líneas de transmisión que co -

nectan dispositivos de alta frecuencia

(por ejemplo un transmisor de radio

con su antena).

Si la potencia es elevada se pro-ducirá una gran pérdida en la línea,debido a la disipación de energía enla resistencia de la misma.

También es muy negativo en elcomportamiento de bobinas y trans-formadores para altas frecuencias,debido a que perjudica al factor demerito o Q de los circuitos resonantesal aumentar la resistencia respecto ola reactancia.

Una forma de mitigar este efectoes el empleo en las líneas y en los in-

ductores del denominado hilo o alam-bre de Litz, consistente en un cableformado por muchos conductores depequeña sección aislados unos deotros con esmalte y unidos solo en losextremos. De esta forma se consigueun aumento de la zona de conducción

efectiva. Ver la figura 2.¿Se puede realizar un cálculo de

la profundidad hasta la cual circula

corriente eléctrica?

Sí, aunque es algo complejo. Nor-malmente la resistencia de un con-ductor de forma circular se calculacon la fórmula R = ρ. L/S en donde ρes la permeabilidad relativa del mate-rial conductor utilizado. Para nuestrocaso el cobre tiene una resistividadde 0,017 Ohm por mm2 por metro conL en metros y S en mm2.

Se define la profundidad superfi-cial de los conductores, al área efecti-va por la que circula corriente en elconductor. Depende de la frecuencia,permeabilidad magnética y resistivi-dad del material y se da en metros.

Fórmula 1 - Fórmula para el cál -

culo de la penetración.

En donde ω = 2 π F ; µ es la per-meabilidad del material y σ la resitivi-dad.

En realidad los bobinados denuestro transformador deberían estar

realizados con alambres Litz para re-ducir las pérdidas pero tomaremoscomo suficiente precaución utilizar 4alambres de cobre esmaltado retorci-dos, del diámetro adecuado.

Núcleos para Transformadores

El principio del transformador esque toda bobina sumergida en uncampo magnético variable generauna tensión alternada de la mismafrecuencia que la de variación delcampo magnético. La tensión induci-da es función de la velocidad de va-riación del campo magnético de suorientación y de su intensidad. Lo im-portante es que el campo sea variableporque un campo fijo como el genera-do por un imán o un electroimán deCC no induce tensión alguna. Estoscasos dan forma a las dínamos y losmotores eléctricos.

El caso que nos ocupa es una es-tructura fija de material magnético for-mado por chapas recortadas con for-ma de “E” y de “I” que generan un ca-mino de baja reluctancia (resistenciaal campo magnético) y que pasa pordentro del primario y el secundario.

La variación del campo magnéticode la bobina sumergida en él puedeser debido al movimiento, pero ennuestro caso (el transformador) setrata de una estructura fija en la quese varía la corriente, aplicada al pri-mario. Conste que dijimos corriente yno tensión, porque el campo magnéti-co es función de la corriente que va-ría por el primario y no de la tensiónaplicada a él.

En principio un bloque macizo dehierro silicio puede encargarse deconducir el campo magnético del pri-mario por dentro del secundario sinque nada del campo se desperdicie,cerrándose por el aire sin pasar por elsecundario.

Pero es imposible lograr, que aun-que sea un pequeño campo, se cierresolo sobre el primario y por eso untransformador se representa siemprecomo un transformador ideal con un

Figura 2 - Alambre Litz


Amplificadores de Audio Digitales

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pequeño inductor en serie con el pri-mario que representa las pérdidas deflujo y la ausencia de rendimiento uni-tario. Ver la figura 3.

Un transformador consiste en dosbobinados fuertemente acoplados en-tre sí. Puede ser simplemente por lageometría de las bobinas (una dentrode la otra), pero más generalmente setrata de una estructura metálica conun material que es mucho más per-meable que el aire (al campo magné-tico) como por ejemplo el hierro silicio.

Durante muchos años los únicostransformadores que se conocíaneran los de hierro silicio laminados yaque la máxima frecuencia a la que setrabajaba era de 100Hz.

En la práctica para reducir al máxi-mo las pérdidas por histéresis magné-tica se recurre al uso de materialescapaces de imantarse y desimantarserápidamente, tal como ocurre con elhierro silicio.

En cuanto a las pérdidas por co-rrientes de Foucalt o corrientes pará-sitas podremos tener una idea masprecisa al respecto si observamos lafigura 4, la cual consideramos por su-puesto como un núcleo macizo a pe-sar de ser de chapa laminada.

Si consideramos al mismo recorri-do por un determinado flujo magnéticocomo el dibujado en líneas de puntos;como éste es variable se originan endicho nucleo corrientes circulares quese opondrán en todo instante a la cau-sa que las origina. Siendo el núcleo de

una sola pieza, la resistencia eléctricaque ofrecerá a dichas corrientes circu-lares será baja, lo cual provocará unincremento de tales corrientes. Debi-do a su efecto contrario, la corrientede la fuerza magnetizante debilitará aesta última y, en consecuencia provo-cará un incremento de la perdida en lapotencia que disipará el primario paraun correcto funcionamiento del trans-formador, en la corriente que circulapor el primario.

Esto en sí representa una pérdidade potencia que disipará el primariopara un correcto funcionamiento deltransformador.

Para contrarrestar el efecto de es-tas corrientes parásitas es posible lle-gar a una solución muy interesantebasada en ofrecer una máxima resis-tencia transversal a las mismas. Esto

se consigue integrando el núcleomagnético mediante un conjunto deláminas delgadas de hierro, super-puestas una sobre otra y aisladas en-tre sí con un baño de goma laca, bar-niz o simplemente óxido. En la figura4 podemos apreciar el tipo de cons-trucción propuesto que evidentementereduce las corrientes circulares trans-formándolas en elípticas de muchomenos recorrido. Naturalmente queéstas igual se producen, pero debidoa que el hierro tiene mucha menorsección el valor alcanzado por las co-rrientes de Foucault es sensiblementemas reducido, disminuyendo en con-secuencia las pérdidas. En la prácticalos transformadores se construyencon una gran cantidad de láminasmuy delgadas de hierro silicio aisla-das entre sí y fuertemente comprimi-

Figura 4 - Núcleo laminado. Figura 5 - Armado de un núcleo.

Figura 3 - Transformador ideal y real.


Audio

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das. Con estas precauciones se logra-ran realizar transformadores que al-canzan a cubrir la gama de audio si seutilizan procesos de orientación delgrano magnético de la laminación.

La máxima frecuencia de trabajode un núcleo esta determinada por lasllamadas corrientes de Foucault queconsisten en corrientes inducidas enel propio hierro por estar sometido aun campo magnético variable debidoal fenómeno de la inducción magnéti-ca. Los cortes en forma de láminasecciona el camino de circulación delas corrientes de Foucault y máscuando las mismas están oxidadas.

De cualquier modo la forma indi-cada no es práctica porque no poseelugar para montar el secundario. En elitem siguiente observaremos formasprácticas de laminación.

En la figura 5 se puede observaruna solución totalmente clásica con-sistente en el corte “E” y “I” de la lami-nación.

Los cortes en I y en E se arman in-tercalados tal como se observa a la iz-quierda para evitar que se produzcaun corte del camino magnético princi-pal.

Cuando se deben realizar trans-formadores que superen la banda deaudio se abandona la laminación y seutilizan gránulos de hierroamalgamados con resinas epo-xies, poliéster u otros materia-les plasticos, lo que permitenaumentar la permeabilidad has-ta frecuencias del orden de los2MHz. Este tipo de material to-ma el nombre genérico de Fe-rrite. En la figura 6 se puedeobservar una fotografía de es-tas formas de ferrites paratransformadores de pulsos defuentes.

El material de ferrite tienecaracterísticas muy particula-res que requieren un análisismuy cuidadoso para elegir elmás adecuado a nuestras ne-cesidades. Por supuesto lomás importante es determinar

el tamaño del transformador en fun-ción de la potencia que debe entregarla fuente. Pero muchas veces este ta-maño está determinado más por lascaracterísticas de aislación y el aco-plamiento que debe tener la fuente.

Construcción Práctica

del Transformador

Ya dijimos que un transformadorreal tiene una inductancia parásita lla-mada de dispersión que debe minimi-zarse para obtener un elevado rendi-miento (que la mayor parte de la ener-gía que ingresa por el primario salgapor el/los secundarios). Esto implicauna construcción muy particular deltransformador. Mirando las fotografíasse observa que la zona de bobinadosse encuentra sobre la rama central delnúcleo construida sobre un carretel deplástico. Ese carretel se llena de unmodo muy particular: primero la mitaddel primario, luego los secundarios ypor último la otra mitad del primario.Es decir que el bobinado es un sánd-wich de dos tapas de primario con lossecundarios como fiambre. Esto pro-voca un fuerte acoplamiento entre elprimario y los secundarios minimizan-do la inductancia de dispersión.

Pero también hablamos de que laprueba de aislación se realiza a2500V y esto implica una construcciónmuy particular con una aislación decinta de Mylard sobre la primer mitaddel primario, luego construir el/los se-cundarios una nueva capa de Mylardy por último la segunda parte del pri-mario. Es evidente que si los termina-les de primario y secundario se sacandel mismo lado del carretel será impo-sible conseguir la aislación correcta.Por eso la solución típica es sacar losterminales de primario por un lado ylos de secundarios por el otro. Por úl-timo es fundamental que la aislacióndel circuito impreso sea mejor que ladel transformador.

Conclusiones

En esta entrega ingresamos delleno en el desarrollo del transforma-dor de pulsos mencionando las razo-nes históricas que llevaron a la utiliza-ción del ferrite y sobre todo a explicarlos requisitos de aislación y rendi-miento del transformador. Todo de-pende de la construcción y la habili-dad del diseñador para lograr unabuena separación entre los terminalesdel transformador y entre el primario y

secundario. Los lectores cu-riosos que deseen observarlas especificaciones de losferrites les indicamos que losque se consiguen en Argenti-na se obtienen primero en lalista de materiales de Elemonwww.elemon.net y luego con-sultar las características delos materiales en existenciahay que ingresar en www.ep-cos.com. En México puedeconsultar en EYMElectrónica (www.eym.com.mx), en Venezuela en:w w w.zonalectronica.com ypara otros países debefijarse en el listado quehemos colocado en nuestraweb.

Figura 6 - Formas de ferrite para transfor -

madores de pulsos.


MANUALES TÉCNICOS

Energía EólicaMANUAL DE ENERGIAS RENOVABLES

Ya desde la publicación del libro Don Quijote de la Mancha, los molinos de viento estabanpresentes, quizás los molinos más famosos del mundo.

“La ventura va guiando nuestras cosas mejor de lo que acertáramos á desear; porque ves allí,amigo Sancho Panza, donde se descubren treinta ó pocos mas desaforados gigantes con quien

pienso hacer batalla y quitarles á todos las vidas (...). -Mire vuestra merced, respondió Sancho, que aquellos que allí se parecen no son gigantes, sino

molinos de viento, y lo que en ellos parecen brazos son las aspas que, volteadas del viento,hacen andar la piedra del molino.”

Las necesidades energéticas de las viviendas, de las empresas, de los comercios y detodos los servicios de una ciudad (alumbrado público, por ejemplo) a menudo son muygrandes. Las instalaciones ya gigantescas deben evolucionar para lograr tres cosas: res-ponder a la demanda cada vez mayor, proteger los recursos naturales y disminuir los ver-tidos a la atmósfera, especialmente de gases con efecto invernadero.El viento se puede aprovechar para aplicaciones mecánicas y electrificación de sitios ais-lados. Es por ello que la energía eólica es el recurso que está creciendo más rápidamen-te, a tal punto que se piensa que en 20 años más del 17% de la energía consumida en elmundo va a provenir del aprovechamiento del viento, desplazando al petróleo y otros pro-ductos no renovables. Hasta hace un tiempo, la velocidad mínima del viento por encimade los 15 km/h era una propiedad indispensables, hoy ese mínimo ha decrecido a talpunto que brisas no muy intensas se aprovechan para la obtención de energía.

Informe Preparado por Horacio Daniel Vallejo

El Sol calienta de forma desigual las diferen-tes zonas del planeta, provocando el movi-miento del aire que rodea la Tierra y dandolugar al viento.

¡El viento es energía en movimiento!

La energía eólica no es algo nuevo,es una de las energías más antiguas junto ala energía térmica.

Manual Energia Eolica 8/19/10 4:19 PM Página 33

Introducción

Energía eólica es la energíaobtenida del viento, es decir, laenergía cinética generada porefecto de las corrientes de aire, yque es transformada en otras for-mas útiles para las actividadeshumanas.

El término eólico viene del latínAeolicus, perteneciente o relativoa Eolo, dios de los vientos en lamitología griega. La energía eóli-ca ha sido aprovechada desde laantigüedad para mover los barcosimpulsados por velas o hacer fun-cionar la maquinaria de molinos almover sus aspas.

En la actualidad, la energíaeólica es utilizada principalmentepara producir energía eléctricamediante aerogeneradores. Afinales de 2009, la capacidadmundial de los generadores eóli-cos fue de 123GW (gigawatt) loque representa alrededor del 2%del consumo de electricidad mun-dial, cifra equivalente a la deman-da total de electricidad en Italia.

La energía eólica es un recur-so abundante, renovable, limpio yayuda a disminuir las emisionesde gases de efecto invernadero alreemplazar termoeléctricas abase de combustibles fósiles, loque la convierte en un tipo deenergía verde

Cómo se Genera la Energía

Como se sabe, hay muchasformas de generar energía y, dehecho, “todo es energía o puede

convertirse en energía”. Hay ener-gía renovables y otras que no loson.

La energía del viento está rela-cionada con el movimiento de lasmasas de aire que se desplazande áreas de alta presión atmosfé-rica hacia áreas adyacentes debaja presión, con velocidades pro-

porcionales al gradiente de pre-sión. Estos vientos se generan acausa del calentamiento no unifor-me de la superficie terrestre porparte de la radiación solar, entre el1 y 2% de la energía provenientedel sol se convierte en viento.Durante el día, las masas de airesobre los océanos, los mares y loslagos se mantienen frías con rela-ción a las áreas vecinas situadassobre las masas continentales.

La tierra absorbe una menorcantidad de luz solar, por lo tantoel aire que se encuentra sobre latierra se expande, y se hace por lotanto más liviana y se eleva. Elaire más frío y más pesado queproviene de los mares, océanos ygrandes lagos se pone en movi-miento para ocupar el lugar deja-do por el aire caliente.

Cuando se realizan estudiosde factibilidad, para poder aprove-char la energía eólica es impor-tante conocer las variaciones diur-nas y nocturnas y estacionales delos vientos, la variación de la velo-cidad del viento con la alturasobre el suelo, la entidad de lasráfagas en espacios de tiempobreves, y valores máximos ocurri-dos en series históricas de datoscon una duración mínima de 20años. Es también importanteconocer la velocidad máxima delviento. Para poder utilizar la ener-gía del viento, es necesario queeste alcance una velocidad míni-ma que depende del aerogenera-dor que se vaya a utilizar pero quesuele empezar entre los 3 m/s (10km/h) y los 4 m/s (14,4 km/h),velocidad llamada "cut-in speed",y que no supere los 25 m/s (90km/h), velocidad llamada "cut-outspeed".

Las Fuentes de Energía

En general, las tecnologías deenergía renovable a pequeña

escala presentan una alternativaeconómica y ambiental factiblepara la provisión de energía acomunidades rurales remotas ypara la expansión de la capacidadeléctrica instalada, ya sea pormedio de sistemas aislados o porproyectos conectados a la redeléctrica. La región cuenta consuficientes recursos para desarro-llar sistemas hidráulicos, solares,eólicos y de biomasa, principal-mente.

Adicionalmente, estas tecnolo-gías pueden disminuir la contami-nación del medio ambiente, cau-sada por las emisiones de gasesde los sistemas convencionales,que utilizan combustibles fósiles,como el carbón y productos deri-vados del petróleo. Estos gasescontribuyen al efecto invernaderoy al calentamiento global de nues-tro planeta.

Sin embargo, existen barrerasque dificultan un mayor desarrollode este tipo de energía: la falta de

conocimiento de las tecnologías y

las capacidades institucionales y

técnica aún incipientes.

Clasificación de las

Fuentes de Energía

Las fuentes de energía se pue-den dividir en dos grandes sub-grupos:

Permanentes o renovables

Temporales o no renovables

Energías No Renovables

Energía Fósil

Los combustibles fósiles sonrecursos no renovables: no pode-mos reponer lo que gastamos. Enalgún momento, se acabarán, y talvez sea necesario disponer demillones de años de evolución

Manuales Técnicos

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similar para contar nuevamentecon ellos. Las energías no renova-bles son aquellas cuyas reservasson limitadas y se agotan con eluso. Las principales son la ener-gía nuclear y los combustiblesfósiles (el petróleo, el gas naturaly el carbón).

La energía fósil es energíasolar concentrada y petrificada enforma de compuestos de carbono,que proviene de plantas y anima-les que vivieron hace millones deaños. Este carbono, al quemarse,pasa a la atmósfera en forma dedióxido de carbono, el principalcomponente del efecto invernade-ro.

El carbón fue el primer tipo decombustible fósil en ser utilizadocomo energía comercial.

Siguieron el petróleo y el gasnatural.

Toda nuestra economía estábasada en el consumo masivo deenergía fósil: la energía proceden-te de carbones, petróleo y gasnatural aporta un 88% del consu-mo total de energía primaria (veala infografía de la figura 1).

Los combustibles fósiles sepueden utilizar en forma sólida(carbón), líquida (petróleo) ogaseosa (gas natural). Son acu-mulaciones de seres vivos quevivieron hace millones de años yque se han fosilizado formandocarbón o hidrocarburos. En elcaso del carbón se trata de bos-ques de zonas pantanosas, y enel caso del petróleo y el gas natu-ral de grandes masas de plancton

marino acumuladas en el fondodel mar. En ambos casos la mate-ria orgánica se descompuso par-cialmente por falta de oxígeno yacción de la temperatura, la pre-sión y determinadas bacterias deforma que quedaron almacenadasmoléculas con enlaces de altaenergía.

La energía más utilizada en elmundo es la energía fósil. Si seconsidera todo lo que está enjuego, es de suma importanciamedir con exactitud las reservasde combustibles fósiles del plane-ta. Se distinguen las “reservasidentificadas” aunque no esténexplotadas, y las “reservas proba-bles”, que se podrían descubrircon las tecnologías futuras.Según los cálculos, el planeta

Energía Eólica - Energías Renovables

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Figura 1


puede suministrar energía durante40 años más (si sólo se utiliza elpetróleo) y más de 200 (si sesigue utilizando el carbón).

Energía Nuclear

El núcleo atómico de elemen-tos pesados como el uranio,puede ser desintegrado (fisiónnuclear) y liberar energía radiantey cinética. Las centrales termonu-cleares aprovechan esta energíapara producir electricidad median-te turbinas de vapor de agua. Seobtiene al romper los átomos deminerales radiactivos en reaccio-nes en cadena que se producenen el interior de un reactor nucle-ar.

Una consecuencia de la activi-dad de producción de este tipo deenergía, son los residuos nuclea-res, que pueden tardar miles deaños en desaparecer y tardanmucho tiempo en perder la radiac-tividad (figura 2).

Energías Renovables

o Verdes

Energía verde es un términoque describe la energía generadaa partir de fuentes de energía pri-maria respetuosas con el medioambiente. Las energías verdesson energías renovables que nocontaminan, es decir, cuyo modode obtención o uso no emite sub-productos que puedan incidirnegativamente en el medioambiente.

Actualmente, están cobrandomayor importancia a causa delagravamiento del efecto inverna-dero y el consecuente calenta-miento global, acompañado poruna mayor toma de conciencia anivel internacional con respecto adicho problema. Asimismo, econo-

mías nacionales que no poseen oagotaron sus fuentes de energíatradicionales (como el petróleo oel gas) y necesitan adquirir esosrecursos de otras economías,buscan evitar dicha dependenciaenergética, así como el negativoen su balanza comercial que esaadquisición representa.

Las “Energías Renovables”nos pueden sonar en sí a algúntipo de motor o alguna forma degeneración artificial de energía.Pero nos equivocamos, se tratade algo diferente. Es más, no esnecesario recurrir a una explica-ción científica o alguna investiga-ción técnica para darnos luz en eltema, basta con analizar las pro-pias palabras en cuestión.

Energías renovables sonaquellas que se renuevan cons-tantemente, porque se producenen forma continua y son inagota-bles.

Las energías renovables sonaquellas que se producen deforma continua y son inagotablesporque son capaces de regene-rarse por medios naturales. Parafuentes como la biomasa, esnecesario que se respeten losciclos naturales si se quiere tenerun abastecimiento continuo.

Tienen la peculiaridad de serenergías limpias debido a quesuponen un nulo o escaso impac-to ambiental, su utilización notiene riesgos potenciales añadi-dos y son una alternativa a lasfuentes de energía convenciona-les, pudiendo sustituirlas paulati-

namente. Las energías renova-bles han constituido una parteimportante de la energía utilizadapor los humanos desde tiemposremotos, especialmente la solar,la eólica y la hidráulica. La nave-gación a vela, los molinos de vien-to o de agua y las disposicionesconstructivas de los edificios

para aprovechar la del sol, sonbuenos ejemplos de ello.

El sol es un elemento súperimportante para las energíasrenovables, porque es en éldonde se inician los ciclos deéstas. El calor del sol provoca enla tierra las diferencias de presiónque dan origen a los vientos, fuen-te de la energía eólica. El sol orde-na el ciclo del agua, causa la eva-poración que predispone la forma-ción de nubes y, por tanto, las llu-vias.

Fuentes Renovables

de Energía

Las fuentes renovables deenergía se basan en los flujos yciclos naturales del planeta. Sonaquellas que se regeneran y sontan abundantes que perduraránpor cientos o miles de años, lasusemos o no; además, usadascon responsabilidad no destruyenel medio ambiente. La electrici-dad, calefacción o refrigeracióngenerados por las fuentes deenergías renovables, consisten enel aprovechamiento de los recur-sos naturales como el sol, el vien-

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Figura 2


to, los residuos agrícolas u orgáni-cos. Incrementar la participaciónde las energías renovables, ase-gura una generación de electrici-dad sostenible a largo plazo, redu-ciendo la emisión de CO2.Aplicadas de manera socialmenteresponsable, pueden ofreceroportunidades de empleo enzonas rurales y urbanas y promo-ver el desarrollo de tecnologíaslocales.

Energía Eólica

Es la fuente de energía queestá creciendo más rápidamentey, si los gobiernos le aseguran elapoyo necesario, podría cubrir enel 2020 el 12% de toda la electrici-dad mundial. La energía eólicarequiere condiciones de intensi-dad y regularidad en el régimende vientos para poder aprovechar-los. Se considera que vientos convelocidades promedio entre 5 y12.5 metros por segundo son losaprovechables (figura 3).

El viento contiene energíacinética (de las masas de aire enmovimiento) que puede convertir-se en energía mecánica o eléctri-ca por medio de aeroturbinas, lascuales están integradas por unarreglo de aspas, un generador yuna torre, principalmente.

Energía Solar

La energía solar que recibenuestro planeta es el resultado deun proceso de fusión nuclear quetiene lugar en el interior del sol.

Esa radiación solar se puedetransformar directamente en elec-tricidad (conversión de energíasolar en energía eléctrica) o encalor (solar a térmica). El calor, asu vez, puede ser utilizado paraproducir vapor y generar electrici-dad, figura 4.

Energía Solar Térmica

Un equipo sencillo permitedemostrar que el agua puede sercalentada con energía solar, ensustitución del gas.

Los sistemas solares térmicospueden clasificarse en planos ode concentración o enfoque. Lossistemas solares planos son dis-positivos que se calientan al serexpuestos a la radiación solar ytransmiten el calor a un fluido(agua, por ejemplo). Con el colec-tor solar plano se pueden calentar

fluidos a temperaturas de hasta200 ºC pero, en general, se apro-vecha para calentar hasta los 75ºC. Los sistemas solares de con-centración, figura 5, son aquellos


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Figura 3

Figura 5

Figura 4


que funcionan enfocando la radia-ción solar en un área específica,en un punto o a lo largo de unalínea. En algunas centrales sola-res termoeléctricas concentran laradiación solar utilizando para elloespejos, y mediante distintas tec-nologías proporcionan calor amedia o alta temperatura (encasos especiales, hasta miles degrados). Ese calor se utiliza paragenerar electricidad, del mismomodo que en una central termoe-léctrica. El calor solar recogidodurante el día se puede almace-n a r, de forma que durante lanoche o cuando está nublado sepuede igualmente estar generan-do electricidad. Este conjunto dedispositivos requiere de procedi-mientos o mecanismos de segui-miento, ya que la líneade incidencia del solvaría durante el día ydurante el año.

Energía Solar Eléctrica

La energía solar esuno de los recursosmás tenidos en cuentapara el abastecimientofuturo de la humani-dad. La conversión de

energía solar en energía eléctrica,(figura 6), es cada vez más eco-nómica.

La energía del sol se transfor-ma en electricidad mediante célu-las fotovoltaicas, aprovechandolas propiedades de los materialessemiconductores. El material basepara la fabricación de la mayoríade las células fotovoltaicas es elsilicio. La eficiencia de conversiónde estos sistemas es de alrededorde 15%. Aun así, un metro cua-drado puede proveer potenciasuficiente para operar un televisormediano.

Para poder proveer de energíaeléctrica en las noches, las celdasfotovoltaicas requieren de baterí-as donde se acumula la energíaeléctrica generada durante el día.

En la actualidad se estándesarrollando sistemas fotovoltai-cos conectados directamente a lared eléctrica, evitando así el usode baterías, por lo que la energíaque generan se usa de inmediato.

Energía Geotérmica

La energía geotérmica seobtiene aprovechando el calorque emana de la profundidad dela tierra. La energía geotérmicase produce cuando el vapor de losyacimientos es conducido portuberías. Al centrifugarse se obtie-ne una mezcla de agua y vaporseco, el cual es utilizado para acti-var turbinas que generan electrici-dad.

En términos estrictos no esuna energía renovable, pero se laconsidera como tal debido a queexiste en tan grandes cantidadesque el ser humano no verá su fin ycon un mínimo de cuidados esuna energía limpia (figura 7). Estecalor también se puede aprove-char para usos térmicos.

Al hablar de la energía geotér-mica de alta y baja temperatura enrealidad estamos hablando de dostipos de aprovechamiento energé-tico radicalmente distintos, podría-mos decir que uno es a gran esca-la, y el otro a pequeña.

La energía geotérmica de altatemperatura trata deaprovechar el calorproducido por las pro-fundidades de la tierra,que en ocasiones noson tan profundas. Esdecir, un volcán o un ríode aguas termales pro-porcionarían una grancantidad de calor apro-vechable sin necesidadde irse a las profundi-dades. Y de ahí haciaabajo, depende de laszonas del mundo,

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Figura 6

Figura 7


puede haber grandescambios de temperaturaque se pueden utilizar.

Si pensamos en estetipo de energía geotér-mica nos iremos fácil-mente a pensar enregiones como Chile, odeterminadas zonas deEEUU, o las aguas ter-males de Argentina yque afloran a superficieo que sin aflorar sepuede acceder a ellascon cierta facilidad.

Sin embargo estetipo de energía geotérmica de altatemperatura también se puedeaprovechar en otras zonas menospensadas.

¿ Volcanes, aguas termales,

ríos de lava subterránea? E nabsoluto, pero a 4.000 metros deprofundidad existen unas tempe-ratura de 150ºC en la roca graníti-ca bajo la región que no está nadamal.

Biomasa

Se considera por biomasa atodo el conjunto de elementosvivos que componen un espaciogeográfico y que actúan en combi-nación de muchas maneras diver-sas afectándolo tanto positivacomo negativamente. La biomasaes la sección del pla-neta que está habita-da por seres vivosde manera perma-nente, a diferenciade lo que sucedecon la sección subte-rránea y con la sec-ción atmosférica,ninguna de las cua-les presenta condi-ciones aptas para lavida permanente yestable de los seresvivos.

La biomasa se refiere a lamadera, a las cosechas, a losresiduos de la cosecha o a labasura del arbolado urbano quese quema para hacer girar las tur-binas y obtener electricidad.Biogás se le llama al metano quese puede extraer de estos resi-duos en un generador de gas o undigestor.

El biogás se puede tambiénextraer del abono animal y puedeser quemado para producir electri-cidad. Los combustibles de la bio-masa y del biogás se puedenalmacenar para producir energía.

La biomasa es potencialmentecarbón neutro porque el dióxidode carbono que se emite cuandoes quemado es igual a la cantidadque fue absorbida de la atmósferamientras que la planta creció. Hay

bastante biomasa paraproporcionar un por-centaje significativo dela electricidad genera-da. Usar este combusti-ble podría tambiénreducir el consumo delcombustible fósil y lacontaminación atmos-férica. D e s a f o r t u n a d a m e n t e ,la mayoría de los resi-duos agrícolas sequema actualmente alaire libre.De ninguna manera se

incluyen como biomasa los dese-chos sólidos, peligrosos, hospita-larios u otro tipo de basura queproduzca contaminación atmosfé-rica, como la quema llantas. Deigual forma, por la incertidumbreque rodea el tema, se descartanlos residuos de cosechas modifi-cadas genéticamente.

La biomasa puede estar,entonces, compuesta por un sinfínde elementos tales como plantas,animales, microorganismos ydemás, todos ellos habitantes deun espacio definido al cual modifi-can de manera espontánea y con-tinua (figura 8). Las modificacio-nes son las que le da las caracte-rísticas al lugar y lo hace diferentea otros espacios debido a laacción combinada de los elemen-tos vivos o bióticos. El conjunto de

transformaciones quese generan a causa dela acción de la bioma-sa se conoce comoecosistema, el espacioen el cual se combi-nan tanto los elemen-tos vivos como los novivos y se relacionanentre sí de muy diver-sas maneras (porejemplo, un ecosiste-ma acuático en el cuallos animales y lasplantas dejan su hue-


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Figura 8

Figura 9


lla en el agua). Demás está decir que,dependiendo delespacio, la cantidadde elementos vivospresentes podrávariar y conformar asídiferentes tipos deecosistemas, algunosmás naturales y otrosmás artificiales.

La biomasa tam-bién puede ser entendida en tér-minos ecológicos y sustentablesya que se define al mismo tiempocomo una materia viva que sepuede transformar en un impor-tante recurso energético no conta-minante y mucho menos nocivopara el planeta que otras energíastales como el petróleo. En estesentido, los defensores de la bio-masa como recurso energéticoplantean que todos los elementosvivos pueden ser utilizados comoenergía y que, entonces, unaimportantísima variedad de ele-mentos podrían contribuir a la eli-minación de otras energíasmucho más contaminantes y noci-vas, figura 9.

Hidrógeno

En las células de hidrógeno serompe una molécula de agua(H2O) para obtener hidrógeno conel cual se produce electricidad. Elúnico subproducto resultante esoxígeno y vapor de agua. Estascélulas se están utilizando enhogares y negocios de algunospaíses desarrollados; inclusofabricantes de automóviles ya tie-nen vehículos que funcionan coneste sistema.

Por supuesto, en este meca-nismo de energía renovable nohay cabida para proyectos comoel plan de energía del presidenteGeorge W. Bush, que proponeaumentar el uso del carbón y la

energía nuclear para generarcombustible de hidrógeno.

Terra Motor publicó un intere-sante reportaje sobre el futuro delos combustibles de automóviles.Analiza a fondo los pros y los con-tras de esta tecnología y el porqué aún no contamos con ellascuando nos encontramos en unaera de grandes avances, (figura10). El principal problema delhidrógeno es que se necesita otraenergía para obtener el hidrógenopuro. Una vez logrado, viene elproblema de su almacenaje: esta-mos ante un gas muy inestable yvolátil (de no aislarse bien, se con-vierte en una bomba incendiaria).Debe conservarse a una tempera-tura extremadamente baja (a unos253 grados bajo cero) o a una pre-sión muy alta.

Esto se ha conseguido paragrandes máquinas como los cohe-tes o los submarinos. Sin embar-go, el gran problema es conseguirun sistema económico y, sobretodo, seguro.

Existen diferentesmétodos para con-seguir el preciadogas, aunque losprincipales son:A partir de hidrocar-buros: la gasolinaestá compuesta dehidrógeno y carbo-no. Mediante uncatalizador searranca el hidróge-

no de la gasolina y se envía, enforma gaseosa, a la pila de com-bustible. Los detractores de estatecnología aseguran que terminasiendo contaminante; sin embar-go, la cantidad de CO2 que seemite a la atmósfera es mínima.Además, también se puede con-seguir de combustibles “verdes”(los biocarburantes).

A partir del gas natural y vaporde agua. Hoy por hoy, la opciónmás barata para producir el hidró-geno es el gas natural, mediantela denominada tecnología delreformado con vapor. Es tambiénla opción menos contaminante apartir de combustibles fósiles.

A partir del agua medianteelectrólisis: una corriente eléctricadescompone el agua en hidróge-no y oxígeno, (figura 11).

Energía Hidráulica

Se denomina energía hidráuli-ca o energía hídrica a aquella quese obtiene del aprovechamientode las energías cinética y poten-cial de la corriente de ríos, saltosde agua o mareas.

Es el aprovechamiento de laenergía potencial de una cantidadde agua situada en el cauce de unrío para convertirla primero enenergía mecánica (movimiento deuna turbina) y posteriormente enelectricidad, (figura 12).

Es un tipo de energía verdecuando su impacto ambiental es

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Figura 10

Figura 11


mínimo y se la emplea desdehace siglos; por medio de peque-ñas explotaciones en las que lacorriente de un río mueve un rotorde palas y genera un movimientoaplicado, por ejemplo, en molinosrurales.

Sin embargo, la utilización mássignificativa la constituyen lascentrales hidroeléctricas de repre-sas, aunque estas últimas no sonconsideradas formas de energíaverde por el alto impacto ambien-tal que producen.

Cuando el sol calienta la tierra,además de generar corrientes deaire, hace que el agua delos mares, principalmente,se evapore y ascienda porel aire y se mueva hacialas regiones montañosas,para luego caer en formade lluvia.

Este agua se puedecolectar y retener median-te presas. Parte del aguaalmacenada se deja salirpara que se mueva losálabes de una turbinaengranada con un genera-dor de energía eléctrica(figura 13) Existe la deno-minada energía mareomo-triz se debe a las fuerzas

gravitatorias entre la luna, la tierray el sol, que originan las mareas,es decir, la diferencia de alturamedia de los mares según la posi-ción relativa entre estos tresastros.

La energía undimotriz es laenergía producida por el movi-miento de las olas y la energíadebida al gradiente térmico oceá-nico, que marca una diferencia detemperaturas entre la superficie ylas aguas profundas del océano.Es menos conocida y extendidaque la mareomotriz, pero cadavez se aplica más.

Algunos sistemas para aprove-char esta energía pueden ser:

· Un aparato anclado al fondo y

con una boya unida a él con un

cable. El movimiento de la boya

se utiliza para mover un genera -

dor. Otra variante sería tener la

maquinaria en tierra y las boyas

metidas en un pozo comunicado

con el mar.

· Un aparato flotante de partes

articuladas que obtiene energía

del movimiento relativo entre sus

partes.

· Un pozo con la parte superior

hermética y la inferior comunicada

con el mar. En la parte superior

hay una pequeña abertura por la

que sale el aire expulsado por las

olas. Este aire mueve una turbina

que es la que genera la electrici -

dad.

Energía Azul

La energía azul es la energíaobtenida por la diferencia en laconcentración de la sal entre elagua de mar y el agua de río conel uso de la ósmosis, con mem-branas de iones específicos. Elresiduo en este proceso es aguasalobre.

La mezcla de agua dulceprocedente de los ríos conel agua salada del océanolibera altas cantidades deenergía.La energía liberada al mez-clar aguas con diferentesalinidad no es fácilmentevisible como un torrenteviolento de agua o un géi-ser de vapor caliente. Sinembargo, la energía estáahí y cualquiera que hayaintentado separar la sal delagua del mar sabrá que senecesita gran cantidad deenergía. En los PaísesBajos, por ejemplo, más de


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Figura 12

Figura 13


3300 m3 de agua dulce por segun-do desembocan en el mar comopromedio. El potencial energéticoes por lo tanto de 3300MW(megawatt), suponiendo 1MW/m3

de salida de agua fresca porsegundo.

Un módulo con una capacidadde 250 kilowatt tiene el tamaño deun container. En 2005 una plantade 50 kilowatt está situada en unsitio de prueba costero enHarlingen, los Países Bajos.

Aspectos Prácticos

de la Energía Eólica

Si bien existe mucha informa-ción sobre el mejor aprovecha-miento de la energía eólica, basa-ré el siguiente texto en informa-ción suministrada en WIKIPEDIA;donde podemos encontrar dife-rentes referencias (y documentosde mi autoría), todas ellas de granutilidad.

El viento ha tenido tal impor-tancia en la vida cotidiana delhombre que, en la antigüedad,llegó a elevarlo a la categoría deDios. En la mito-logía griega, elDios padre delos vientos eraEolo, quien,según cuenta laleyenda, teníaencerrados losvientos en unzurrón y lossacaba cuandole parecía opor-tuno.

La energíadel viento es uti-lizada medianteel uso de máqui-nas eólicas (oa e r o m o t o r e s )capaces detransformar laenergía eólica

en energía mecánica de rotaciónutilizable, ya sea para accionardirectamente las máquinas opera-trices, como para la producción deenergía eléctrica. En este últimocaso, el sistema de conversión,(que comprende un generadoreléctrico con sus sistemas de con-trol y de conexión a la red) esconocido como aerogenerador.

En la actualidad se utiliza,sobre todo, para mover aerogene-radores. En estos, la energía eóli-ca mueve una hélice y medianteun sistema mecánico se hacegirar el rotor de un generador, nor-malmente un alternador, que pro-duce energía eléctrica. Para quesu instalación resulte rentable,suelen agruparse en concentra-ciones denominadas parques eóli-cos.

Un molino es una máquina quetransforma el viento en energíaaprovechable, que proviene de laacción de la fuerza del vientosobre unas aspas oblicuas unidasa un eje común. El eje giratoriopuede conectarse a varios tiposde maquinaria para moler grano,bombear agua o generar electrici-

dad. Cuando el eje se conecta auna carga, como una bomba, reci-be el nombre de molino de viento.Si se usa para producir electrici-dad se le denomina generador deturbina de viento. Los molinos tie-nen un origen remoto.

El viento como fuerza motrizexiste desde la antigüedad y entodos los tiempos ha sido utilizadocomo tal, como podemos obser-var. Tiene su origen en el sol. Así,ha movido a barcos impulsadospor velas o ha hecho funcionar lamaquinaria de los molinos almover sus aspas. Pero, fue a par-tir de los ochenta del siglo pasado,cuando este tipo de energía limpiasufrió un verdadero impulso.

Molinos y Turbinas

La referencia más antigua quese tiene es un molino de vientoque fue usado para hacer funcio-nar un órgano en el siglo I eracomún. Los primeros molinos deuso práctico fueron construidos enSistán, Afganistán, en el siglo VII.Estos fueron molinos de eje verti-

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Figura 14


cal con hojas rectangulares. 6aparatos hechos de 6 a 8 velas demolino cubiertos con telas fueronusados para moler maíz o extraeragua. El desarrollo de molinos debombeo, reconocibles por susmúltiples velas metálicas, fue elfactor principal que permitió laagricultura y la ganadería en vas-tas áreas de Norteamérica, deotra manera imposible sin accesofácil al agua. Estos molinos contri-buyeron a la expansión del ferro-carril alrededor del mundo,supliendo las necesidades deagua de las locomotoras a vapor.

Las turbinas modernas fuerondesarrolladas a comienzos de1980, si bien, los diseños continú-an desarrollándose. La industriade la energía eólica en tiemposmodernos comenzó mas precisa-mente en 1979 con la producciónen serie de turbinas de viento porlos fabricantes Kuriant,Vestas, Nordtank, yBonus. Aquellas turbi-nas eran pequeñaspara los estándaresactuales, con capacida-des de 20 a 30kW cadauna. Desde entonces,la talla de las turbinasha crecido enormemen-te, y la producción seha expandido a muchospaíses.

Cómo Funciona la

Energía Eólica

Vamos a explicar enpocas palabras cómo

podemos calcular la potenciagenerada por una turbina.

La figura 14 muestra un esque-ma de cómo obtener energía eléc-trica a partir de la energía del vien-to. Un aerogenerador convierte lafuerza de frenado del viento queejercen las aspas, en un movi-miento giratorio del rotor.

Si “m” es la masa del aire quepasa por el rotor y “v” su veloci-dad, la energía cinética del vientoque llega al rotor es:

E = (1/2) m v2

Si “ρ” es la densidad del aire y“A” el área de barrido del rotor(figura 15), la masa de aire quepasa cada unidad de tiempo por elrotor es:

m = ρ A V

De las expresiones anteriores:

E -> P = (1/2)ρ A v3

Donde ponemos “P” de poten-cia, en analogía con E de energía.

Si ahora consideramos que”Cp” es el coeficiente de potenciade la turbina, se obtiene la conoci-

da expresión de la potencia desalida:

P = (1/2) Cp ρ A v3

Esta expresión explica lasdirectrices que ha seguido eldesarrollo de la energía eólicapara generar electricidad:

El factor más influyente es el

cubo de la velocidad del viento,

que ha obligado a perfeccionar los

métodos de prospección de sitios

y predicción certera de la veloci -

dad del viento.

El segundo factor es el área de

barrido del rotor que depende del

cuadrado de su diámetro, lo que

ha conducido el desarrollo estruc -

tural hacia la fabricación de aspas

cada vez más largas y resistentes

a la solicitación dinámica.

El tercer factor, es el rendi -

miento del rotor, que ha guiado

hacia continuos cambios de dise -

ño aerodinámico de aspas; y a

posibilitar la generación eléctrica

a velocidad variable.

La figura 16 muestra la evolu-ción de la energía eólica generadacon el paso del tiempo.


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Figura 15

Figura 16


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GIRA Y GIRA:En la actualidad exis-

ten turbinas con sólo 2palas, las mas potentes

cuentan con tres dehasta 40 metros cadauna (equivalente a unedificio de 13 pisos).Esta son realizadas conmateriales muy livianoscomo fibra de vidrio o fibrade carbono. En la base decada pala existe un meca-nismo que permite girarlaspara mejor aprovechamientode la dirección del viento.

ENTRANDO A LOS EJESEntre la hélice y el generador hay dosejes interconectados. El eje principalse conecta directamente a la hélice ypor eso gira muy lento, entre 20 y 30rotaciones por minuto. Entre este eje yel otro, conectado al generador, hayun conjunto de engranajes conocidoscomo “multiplicador” que hace que elsegundo eje gire a velocidades supe-riores a los 1500 giros por minuto.

TODO BAJO CONTROLCada turbina posee una computadoraque controla el funcionamiento de los

generadores en función de la dirección yla velocidad del viento. Este control com-

putarizado permite mover las palas yhasta “toda la turbina” para aprovechar el

viento al máximo rendimiento de modoque se pueda generar electricidad con

velocidades de viento inferiores a los10km/h. La computadora acciona unfreno cuando la velocidad del viento

supera el máximo establecido que, engeneral, está en el orden de los 90 km/h.

Ejeprincipal

Ejedelgenerador

Transmisiónde energía



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EN BUSCA DEL VIENTOLo ideal es que el viento llegue a

la turbina en posición perpendiculara la torre. Es por eso que en gene-

ral, las turbinas poseen un sensorde dirección del viento conectado alsistema de control. Cuando el vien-to comienza a soplar de lado, la tur-bina intenta girar para tener el vien-

to de frente.

CUARTEL GENERALLas centrales eólicas tienen

un sistema de transmisióndonde se encuentran los

cables que salen de cada tur-bina. Desde allí, la energía

parte a través de la red eléctri-ca. El número de turbinas que

componen una central eólicavaría para cada proyecto

pudiendo ser una sola unidado más de 3000 turbinas comoen el caso de Altamont Pass

en los estados Unidos.

¡Y SE HIZO LA LUZ!Lo que diferencia a una turbina eólica deun molino es justamente “el generador”que aprovecha la rotación mecánica del eje(que en un molino puede mover un tritura-dor de granos o una bomba extractora deagua) para generar energía eléctrica. Estoocurre porque dentro del generador hayuna bobina (en general de cobre) en con-tacto con un imán que, por inducción pro-duce electricidad (principio de funciona-miento básico de un generador).

Anemómetro(mide lavelocidaddel viento)

Transmisiónde energía


Cómo Funciona un

Aerogenerador

Un aerogenerador transformala energía cinética del viento enenergía eléctrica. Se montansobre una torre a mas de 30metros para capturar más ener-gía. La fuerza del viento muevelas aspas y este movimiento setransmite mediante una serie deengranajes a un generador eléctri-co.

Los antiguos diseños de aero-generadores eran menos eficien-tes e incapaces de adaptarse alos cambios de dirección y veloci-dad del viento.

Los aerogeneradores se agru-pan en zonas idóneas formandocentrales eólicas y estas formanparques eólicos.

Un aerogenerador es unamáquina que transforma la ener-gía cinética del viento en energíaeléctrica. La fuerza del vientomueve las aspas del aerogenera-dor, la energía cinética del vientose convierte en energía mecánicarotacional y este movimiento setransmite mediante una serie deengranajes a un generador queproduce la energía eléctrica.

Los componentes claves de unaerogenerador son la torre quesoporta la góndola, las aspas y elgenerador eléctrico. La mayoríade los aerogeneradores modernosson de tres palas, de eje horizon-tal y poseen mecanismos deorientación para obtener el máxi-mo rendimiento y proteger el aero-generador en caso de vientosfuertes.

El máximo inconveniente deun aerogenerador es el impactovisual que provoca en la zonadonde se instala.

El funcionamiento de un aero-generador es muy sencillo. Elviento mueve las palas del aero-generador y a través de un siste-ma mecánico de engranajes

hacen girar el rotor. La energíamecánica rotacional del rotor estransformada en energía eléctricapor el generador.

Las partes principales de unaerogenerador (figura 17) son:

La góndola (carcasa) que pro -

tege las partes fundamentales del

aerogenerador.

Las palas del rotor que trans -

miten la potencia del viento hacía

el buje.

El buje que es la parte que une

las palas del rotor con el eje de

baja velocidad.

Eje de baja velocidad que

conecta el buje del rotor al multi -

plicador. Su velocidad de giro es

muy lenta.

El multiplicador, permite que el

eje de alta velocidad gire mucho

más rápido que el eje de baja

velocidad.

Eje de alta velocidad, gira a

gran velocidad y permite el funcio -

namiento del generador eléctrico.

El generador eléctrico que es

una de las partes mas importantes

de un aerogenerador. Transforma

la energía mecánica en energía

eléctrica

El controlador electrónico, es

un ordenador que monitoriza las

condiciones del viento y controla

el mecanismo de orientación.

La unidad de refrigeración,

mecanismo que sirve para enfriar

el generador eléctrico.

La torre que es la parte del

aerogenerador que soporta la

góndola y el rotor. La góndola es

donde se encuentran la mayoría

de componentes principales del

aerogenerador. La torre permite

que las palas estén a la altura mas

apropiada para obtener el máximo

rendimiento posible.

El mecanismo de orientación,

está activado por el controlador

electrónico, la orientación del

aerogenerador cambia según las

condiciones del viento.

La figura 18 muestra un cortede una turbina comercial

Existen dos tipos de aerogene-radores según la disposición desu eje de rotación. Los aerogene-radores de eje horizontal y los deeje vertical. Los aerogeneradoresde eje horizontal son los que el ejede rotación del aerogenerador seencuentra paralelo al suelo. Y losaerogeneradores de eje verticalson los que el eje de rotación estáperpendicular. Por motivos de efi-ciencia y mayor rendimiento eltipo de aerogenerador mas habi-tual en la actualidad es el aeroge-nerador de eje horizontal.

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Figura 17


Aerogeneradorde Eje HorizontalLa principal caracte-

rística de un aerogenera-dor de eje horizontal esque el eje de rotación seencuentra paralelo alsuelo. Los aerogenera-dores horizontales tienensu eje de rotación princi-pal en la parte superiorde una torre y necesitanun mecanismo de orien-tación para hacer frente alos cambios bruscos enla dirección del viento. Enla actualidad la mayorparte de aerogenerado-res comerciales son deeje horizontal debido almayor rendimiento queproducen con respecto alos aerogeneradores de eje verti-cal. Las partes principales de unaerogenerador de eje horizontalson:

R o t o r: las palas del rotor,

construidas principalmente con

materiales compuestos, se dise -

ñan para transformar la energía

cinética del viento en un momento

torsor en el eje del equipo. Los

rotores modernos pueden llegar a

tener un diámetro de 42 a 80

metros y producir potencias equi -

valentes de varios MW. La veloci -

dad de rotación está normalmente

limitada por la velocidad de punta

de pala, cuyo límite actual se esta -

blece por criterios acústicos.

Caja de engranajes o multi -

plicadora: puede estar presente

o no dependiendo del modelo.

Transforman la baja velocidad del

eje del rotor en alta velocidad de

rotación en el eje del generador

eléctrico.

Generador: existen diferentes

tipos dependiendo del diseño del

aerogenerador. Pueden ser sin -

crónicos o asíncronos, jaula de

ardilla o doblemente alimentados,

con excitación o con imanes per -

manentes.

La torre: sitúa el generador a

una mayor altura, donde los vien -

tos son de mayor intensidad y

para permitir el giro de las palas y

transmite las cargas del equipo al

suelo.

Sistema de control: se hace

cargo del funcionamiento seguro y

eficiente del equipo, controla la

orientación de la góndola, la posi -

ción de las palas y la potencia

total entregada por el equipo.

Todos los aerogeneradores deeje horizontal tienen su eje derotación principal en la parte supe-rior de la torre, que tiene queorientarse hacia el viento de algu-na manera. Los aerogeneradorespequeños se orientan medianteuna veleta, mientras que los másgrandes utilizan un sensor dedirección y se orientan por servo-motores. Dado que la velocidadde rotación de las aspas es baja,la mayoría hacen uso de una cajareductora para aumentar la veloci-dad de rotación del generadoreléctrico.

En general, la hélice estáemplazada de tal manera que elviento, en su dirección de flujo, laencuentre antes que a la torre(rotor a barlovento). Esto disminu-ye las cargas adicionales quegenera la turbulencia de la torreen el caso en que el rotor se ubi-que detrás de la misma (rotor asotavento). Las palas de la hélicese montan a una distancia razona-ble de la torre y tienen alta rigidez,de tal manera que al rotar y vibrarnaturalmente no choquen con latorre en caso de vientos fuertes.

A pesar de la desventaja en elincremento de la turbulencia, sehan construido aerogeneradorescon hélices localizadas en la parteposterior de la torre, debido a quese orientan en contra del viento demanera natural, sin necesidad deusar un mecanismo de control.Sin embargo, la experiencia hademostrado la necesidad de unsistema de orientación para lahélice que la ubique delante de latorre. Este tipo de montaje se jus-tifica debido a la gran influenciaque tiene la turbulencia en el des-gaste de las aspas por fatiga. La


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Figura 18


mayoría de los aeroge-neradores actuales sonde este último tipo. Lasturbinas eólicas se pue-den utilizar para producirelectricidad para un solohogar o edificio, o pue-den ser conectadas a lared de electricidad. En lafigura 19 vemos un gene-rador de este tipo, queposee las siguientesreferencias:

1. Cimientos

2. Conexión a la red

eléctrica

3. Torre

4. Escalera de acceso

5. Sistema de orienta -

ción

6. Góndola

7. Generador

8. Anemómetro

9. Freno

10. Transmisión

11. Pala

12. Inclinación de la pala

13. Buje del rotor

Aerogeneradorde Eje VerticalLa principal característica de

un aerogenerador de eje verticales que su eje de rotación está enposición perpendicular con res-pecto al suelo. Son aerogenera-dores de fácil instalación que nonecesitan de una gran torre paraf u n c i o n a r. Los aerogeneradoresde eje vertical tienen la ventaja deadaptarse a cualquier direccióndel viento.

No es necesario que dispon-gan de ningún mecanismo deorientación ante cambios de ladirección del viento. Son idealesen zonas de viento débil. La máxi-ma desventaja del aerogeneradorde eje vertical es su bajo rendi-miento, debido a la resistenciaque las palas ofrecen al viento y a

la poca altura que se encuentra elrotor. Los aerogeneradores verti-cales mas habituales son el aero-generador Darrieus y el aerogene-rador Savonius de los cuales yahemos hablado en otras entradas.

Turbinas Eólicas Pequeñas

Las turbinas eólicas pequeñas,de menos de 50 kilowatt, se utili-zan para viviendas, antenas detelecomunicaciones, o para elbombeo de agua. A veces se utili-zan las turbinas pequeñas juntocon generadores diesel, baterías,y sistemas fotovoltaicos. Estossistemas se llaman sistemas eóli-cos híbridos y se utilizan normal-mente en sitios apartados, dondeno es posible la conexión a la redeléctrica o en sitios donde la cone-xión a la red eléctrica es muy cara.

Una turbina eólica funciona alcontrario que un ventilador, enlugar de utilizar electricidad paraproducir viento, como un ventila-

dor, las turbinas eólicasutilizan el viento para pro-ducir electricidad. El vien-to da vueltas a las lámi-nas, que hacen girar uneje, que conecta con ungenerador y produceelectricidad.La energía del viento davueltas a dos o tres lámi-nas a modo de propulsoralrededor de un rotor. Elrotor está conectado conel eje principal, que hacegirar un generador paracrear electricidad.Las turbinas eólicas semontan en una torre paracapturar la máxima ener-gía. A unos 30 metros dealtura o más, puedenaprovechar viento másrápido y menos turbulen-to.

Referencias

Bergey, M., Small Wind Systems For Rural EnergySupply, Village Power 2000, Washington, DC, USA,2000. Brothers, C., Wind Generation Systems forRemote Communities - Market Assessment andGuidelines for Wind Turbines Selection, CanadianElectrical Association, Project no. 9123 G 880, 1993.CADDET, Technical Bulletin no. 143, 2001. CanadianWind Energy Association (CanWEA), Wind EnergyBasic Information, Backgrounder Published withSupport from CANMET, 1996. Conover, K., Wi n dEnergy Financial Due Diligence, R. Lynette &Associates, Seminar on Opportunities for Finance andInvestment in Wind Energy, 1994. Elliot, D. et al., WindEnergy Resource Atlas of the United States, SERI,1986. Gipe, P., Wind Energy Comes of Age, John Wiley& Sons, Inc., New York, NY, USA, 1995. Hiester, T.R.and Pennell, W.T., The Siting Handbook for Large WindEnergy Systems, WindBooks, New York, NY, USA,1981. Le Gouriérès, D., Wind Power Plants: Theory andDesign, Pergamon Press, 1982. Leng, G., Dignard-Bailey, L., Bragagnolo, J., Tamizhmani, G. and Usher,E., Overview of the Worldwide Photovoltaic Industry,Report no. 96-41-A1 (TR), CANMET Energy Diversification Research Laboratory, Natural ResourcesCanada, Varennes, QC, Canada, J3X 1S6, 1996. Li,K.W. and Priddy, A.P., Power Plant System Design,John Wiley & Sons, Inc., New York, NY, USA, 1985.Lynette, R. and Ass., Technical and Economic Potentialfor Wind Energy Development in Ontario, Prepared forIndependent Power Producers' Society of Ontario,1992. NREL, HOMER, The Hybrid Optimization Modelfor Electric Renewables, Available from NationalRenewable Energy Laboratory, 1617 Cole Boulevard,Golden, CO 80401-3393, USA, 2001. Winkra-Recom,Wind Turbine Market - Types, Technical Characteristics,

Prices, 1995/96. Zond, Wind Power Economics.

Manuales Técnicos

Manuales Técnicos

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Figura 19


Cuaderno del Técnico ReparadorSE RV I C I O A EQ U I P O S EL E C T R Ó N I C O S

Fallas en Pantallas de Plasma

Un LCD y un Plasma tienen fallas muy simila-res salvo aquellas directamente relacionadascon la pantalla y su excitación. En este artícu-lo vamos analizar precisamente estas fallaspara completar nuestro estudio sobre la repa-ración de los TV de PLASMA.

Autor: Ing. Alberto H. Picerno

Introducción

No todas las pantallas de plasma son iguales.Cada TV puede llegar a tener sus fallas típicas porquela excitación de la pantalla se suele realizar en secto-res que no siempre están situados del mismo modo.La mayoría de los fabricantes divide la pantalla en 4cuadrantes es decir: arriba izquierda, arriba derecha,abajo izquierda, abajo derecha.Pero otros dividen la pantallaen cuatro franjas verticales uhorizontales o en dos franjashorizontales o verticales.

Como es habitual nosotrosvamos a analizar en este cursoun TV muy común en el merca-do dejando para el “curso deformación permanente” el aná-lisis de otras marcas y mode-los. Elegimos por su informa-ción y por ser muy común en elmercado los TVs con chasisNational GPH10DU que sepueden encontrar con diferen-tes marcas y modelos genéri-cos.

En la figura 1 se puedeobservar la organización de laexcitación de display que utili-

zaremos para analizar las fallas de pantalla. En laparte superior a la izquierda, se puede observar unacombinación de la sección analógica y digital común alos TVs de LCD y Plasma que termina en el transmi-sor LVDS que se conecta a la pantalla por el conectorDG5. Lo que a nosotros mas nos interesa está des-pués del conector sobre la derecha de la figura 1 y lapantalla misma que se encuentra abajo.

Service & Montajes

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Figura 1

Tec Repa - Fallas Plasma 8/23/10 9:40 PM Página 49

Distribución de Tarjetas en una

Pantalla de Plasma

El bloque receptor LVDS recibe todas las señalesque requiere la pantalla salvo las tensiones de fuenteque ingresan a la plaqueta “D” por un conector sepa-rado de dimensiones adecuadas para la corriente quedebe manejar. Nos interesa entre otras, la señales R Gy B digitalizadas a 10 bits que salen por la parte supe-rior, del bloque “Salida Display” al circuito integradoIC9900 encargado de generar las señales de datosdividida en dos sectores, izquierdo y derecho marca-dos como un bus negro y rojo respectivamente.

Del receptor LVDS hacia abajo el CI9500 contieneel bloque de control que genera la descarga en cadacelda elemental. Este bloque genera dos señales unade control de barrido que excita el bloque SC (SignalComplet) que divide las señales en dos grupos, supe-rior e inferior de filas indicadas como SU (SignalUpper) y SD (Signal Down). Por el lado derecho seconecta la señal SS (signal Sustain a todas los elec-trodos de la pantalla).

Diagnóstico de Fallas

Prácticamente todos los TV tienen algún sistemade diagnóstico de fallas por pantalla tal como el querelatáramos para la pantalla del LC03 de Philips.Inclusive los Plasma más modernos tienen un sistemade diagnóstico más perfeccionado que incluye ungenerador de barras de color.

Esta cualidad facili-ta la prueba ya queante cualquier falla enla construcción de laimagen sobre la panta-lla, o ante una falta totalde imagen en toda o enparte de la misma sepuede realizar unaprueba rápida con elgenerador de cuadrosde prueba interno, quese inyecta en la salidaR G y B de la plaquetadigitalizadora antes deltransmisor LVDS. Nota:salvo una de las seña-les que se aplica a laplaqueta analógicapara realizar el ajustede blanco.

¿De qué otra zona del TV puede venir una falla en

la cual falta una zona de la pantalla que no sea la pan -

talla misma?

La respuesta es que existen dos etapas más quesiempre son sospechosas: el generador de PIP (pictu-re in picture = imagen en imagen) y las memoriasmasivas de video del escalador que pueden llegar aguardar una imagen completa en 4 integrados dememoria.

El “Internal Test Pattern Generator”, o generador depatrones internos del National GPH10DU, se invocapor medio de las teclas frontales y el control remoto delTV. Primero presione la tecla de volumen (-) en el fren-te del control remoto y mientras está realizando estaoperación pulse RECALL en el control remoto tresveces durante tres segundo cada vez. Posteriormentepresione las teclas 1 o 2 del control remoto y seleccio-ne “AGING” (la traducción literal es “envejecimiento”porque así se denomina el proceso final de fabricaciónen donde los TVs se mantienen encendidos por 24horas). Posteriormente seleccione el cuadro de pruebarequerido por medio de los botones 3 y 4 del controlremoto.

La pantalla presentará sucesivamente varios cua-dros de prueba al pulsar 4 y retornará al anterior al pul-sar 3. El primer cuadro de prueba que debe apareceres un campo totalmente blanco que al pulsar “4” setransforma en rojo, verde, azul etc. según la figura 2.

La señal de campo blanco en la sección digitalsirve para comprobar que las secciones de datos R GB funcionan correctamente a partir del LVDS. Luego siUd. piensa que falta un color puede utilizar las señales

Cuaderno del Técnico Reparador

Service & Montajes

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Figura 2


de campo rojo verde o azul para confirmarlo. La pan-talla de envejecimiento sirve como prueba en la estan-tería de un TV ya reparado y permite determinar siestá bien ajustado el rango dinámico de grises, el bri-llo, el contraste, el ajuste de blanco, etc.

Las señales de rampa sirve sobre todo para detec-tar errores en el posicionamiento de datos. En la figu-ra 3 se pueden observar fallas clásicas que se puededetectar con esta pantalla.

La figura de la izquierda (en la figura 3) indica unerror de posicionamiento en la señal de datos izquier-da. En la figura central se observa directamente lafalta de direccionamiento de datos. En la figura de laderecha se observa un error de fase entre el funciona-miento de la sección de datos, cuando se realiza elbarrido de la parte inferior de la pantalla. Los erroresdescubiertos con las señal de rampa de B y N puedenaclararse invocando rampas de cada color primariopara averiguar si se trata de un error generalizado osolo sobre un color.

La siguiente señal es un pequeño cuadrado blancoo ventana sobre una pantalla negra. Esta señal sirvepara descubrir como se propaga un brillo puntualsobre toda la pantalla. Teóricamente el brillo debería

quedar encerrado en lasceldas iluminadas pero unerror de fabricación de lapantalla al pegar la caraexterna sobre la base conceldas separadas puedenprovocar filtraciones de luz

que implican que esas pantallas deben ser rechaza-das en fábrica si la empresa fabricante es seria.

Muchos usuarios llaman a su reparador de con-fianza no sólo para reparar sus equipos. En el momen-to actual un usuario de un plasma de 55” o más locompra para armar su Home Theater y llama a sureparador de confianza para que le aconseje sobreque productos comprar y los pruebe una vez compra-dos. Es una nueva función del técnico que debe seraprovechada al máximo y que debe ser realizada contoda la profundidad que corresponde. Si el trabajo serealiza con seriedad no dude que volverá a ser llama-do una y otra vez cuando algún equipo presente algu-na falla o simplemente el usuario no entienda cómousarlo. Y Ud. debe estar muy atento a todas las posi-bles pruebas porque los países de América Latinasuelen ser el basurero de fabricantes inescrupulosos,que seleccionan su producción enviando lo mejor a losmercados más exigentes y con mayor poder adquisiti-vo y lo peor a los países mas pobres. La solución aeste estado de cosas es el conocimiento y en ese sen-tido América Latina le lleva una enorme ventaja alresto del mundo, porque aquí no tenemos la soluciónfácil del cambio de plaquetas. Aquí el que sabe repara

y el que no sabe abandona la profesión. La señal siguiente es la clásica barra

de colores cuyo uso ya conocemos y quenos permite determinar con una mirada elfuncionamiento general del TV. La señalde zonas B y N permite determinar lo quese llama el arrastre de video. Ud. debeobservar una cuadro blanco central sobreun marco negro puro. Si aparecen zonasgrisadas en cruz con el cuadrado blancocomo cruce central, significa que puedeexistir una falla de pantalla o de modula-ción de fuentes de pantalla.

La última señal de la serie digital esuna pantalla que varía de negro a blancoen todos los escalones posibles del siste-ma. En el TV analizado son 210 = 1024escalones que el ojo no puede apreciarcomo salto sino como una variación conti-nua de gris. Un salto o un cambio de colorpuede implicar un error en alguno de los10 bits de salida de R de G o de B. La últi-ma señal es un cuadro de blanco, pero

Fallas en Pantallas de Plasma

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Figura 3

Figura 4


Cuaderno del Técnico Reparador

generado en las secciones analógicas del equipo yque sirve para realizar el ajuste de blanco por el modoservice.

En la figura 4 se puede observar un intento deordenar las fallas de pantalla con un diagrama defallas. Se comienza con la observación de la pantallacon alguna señal adecuada como por ejemplo labarras de colores. Se analizan las fallas de pantallaconsiderando que la excitación de la misma involucradiferentes etapas y diferentes circuitos integrados defila y columna.

Por ejemplo: el barrido de pantalla se realiza comomitad superior y mitad inferior pero cada mitad estáservida por dos circuitos integrados, lo cual significaque existen cuatro barras horizontales de barrido quese dividen en pares e impares porque la señal deSustain es algo diferente para cada sector en funciónde la organización de los electrodos.

El diagrama de fallas selecciona primero en fun-ción de la simetría de la falla y luego le indica en que

bloque o bloques puede estar el problema. La figura 4es suficientemente explicita por sí misma como paraagregar algún comentario más; pero las fallas en pan-talla no estarían completas sin agregar una de lasfallas que involucran serias consecuencias para el TVy una de las que más debe cuidarse el reparador.

La pantalla de plasma contiene gas casi a presiónatmosférica y por su proceso de producción la celdasquedan casi herméticas una de otras. Sólo se comuni-can a través de canales microscópicos llamados arte-riolas. La lámina interna de vidrio posee un tubo per-pendicular a la lámina colocado en un ángulo que per-mite realizar vacío primero y llenado con gases rarosdespués. Este procedimiento se realiza con el panelmontado en el chasis por un problema de solidez.Terminado el proceso este tubito de vidrio se calienta yse sella quedando un panel hermético.

El tubito sellado queda alojado en un cilindro deplástico blando que evita cualquier posible contactocon el exterior.

Cuando este tubito se quiebra por accidente, noocurre nada catastrófico; no hay ruido de gas que seescapa, ni las explosiones o implosiones que puedenocurrir en un TRC porque no hay vacío en el panel.Pero el gas de la zona donde está el tubito comienzaa perderse ocurriendo dos cosas cuando se enciendeel TV. La primera es un oscurecimiento paulatino delángulo donde está el tubo de vidrio y la otra es un ruidoa arco característico (como el zumbido que produceuna mosca al volar) que se produce sobre las celdasllenas de aire.

Cuando se trabaja con plasmas se debe tener amano un adhesivo epoxi paravidrio y ante un accidente conrotura del tubo, se debe obturarel tubito de inmediato pegandola parte rota.

En la figura 5 se puedeobservar una fotografía de unproceso ya avanzado de variosdías. En la figura 6 se puedeobservar un TV por dentro conla dársena para el tubito de lle-nado. Por esta razón no convie-ne recibir un TV de plasma sinprobarlo antes, ya que muchasveces el propio usuario no sabeque nos está entregando unpanel de plasma dañado poralgún otro servicio técnico. Yaunque funcione bien no esmala idea observar si el tubitode llenado está reparado.

Service & Montajes

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Figura 5

Figura 6


Service & Montajes

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El libro “Amplificadores de AudioDigitales” trata los siguientestemas:

Montaje de un Amplificador Digital

de 50 W Reales.

La Realimentación negativa en

amplificadores PWM.

Parlantes nanotubos de carbón.

La fuente de alimentación.

Interconexión de etapas.

La selección del modulador PWM.

La sección de fuentes.

El parlante y su caja acústica.

Amplificador de salida con TIP.

Construcción de un parlante.

Parlantes transparentes.

Los parlantes digitales.

Diseño de inversiones.

Controles de tonos.

A continuación, reproducimosuno de los capítulos de dicho texto.

Diseño de un Amplificador de

Audio Digital de 50W

Cuando empecé a desarrollar elarmado del proyecto, entendí que te-

nía que hacerlo a través de un méto-do y con instrumental adecuado. Pa-ra el desarrollo de nuestro amplifica-dor digital fue necesario un oscilos-copio y un generador de audio deondas senoidales y cuadradas.

Todo buen técnico sabe que lamejor manera de rastrear una falla ocomprobar el funcionamiento de al-go, es haciéndolo por etapas. Aquíestamos tratando con un amplifica-dor digital.

El mismo tiene un oscilador deportadora, que luego será moduladapor la señal de audio con el sistemaPWM. Por lo tanto empecemos porel oscilador. El mismo está com-puesto por el LM555 de National Se-miconductors y la frecuencia estádeterminada por C1 de 10nF, R1 yR2 de 4k7 cada una. Con esto se ob-tiene una frecuencia de 50kHz. Lasalida del oscilador está en la pata 3,se verificó la forma de onda con elosciloscopio y se encontró perfecta-mente cuadrada con un período deactividad del 50%.

Con la primera etapa comproba-da, pasé al conformador de onda

triangular que consiste en un simplecapacitor (C3) que al cargarse y des-cargarse genera una tensión en for-ma de rampa sobre la base de Q1.Este hace de repetidor para adaptarimpedancias, la señal diente de sie-rra sale por el emisor y llega hasta lapata inversora del comparadorLM393 (pata 6). Aquí llegué a la par-te donde se hace la modulación porancho de pulso o PWM. Para com-probar al modulador se necesita ungenerador de onda senoidal ajusta-do en 1kHz. Pero primero se debeverificar que sin señal de audio omejor dicho, sin señal modulante lasalida del comparador sea una ondacuadrada de 50kHz (señal de porta-dora). La amplitud en la pata 7 debeser de 30 volt pico a pico, ya que es-te comparador se alimenta con fuen-te partida de +15 -15V. Al medir real-mente encontré una señal que noera del todo cuadrada, sino que te-nía los flancos levemente inclinadosy que no era simétrica, porque los ci-clos negativos eran de -5 volt y lospositivos de 15volt.

Siguiendo con mi método proce-

Uno de los temas que más fue votado en la

encuesta realizada en marzo, referente a las

secciones preferentes en Saber Electrónica

fue los “Amplificadores de Audio”. Por tal

motivo, decidimos recopilar el curso escrito

por el Ing. Alberto Picerno para presentarla en

el tomo de colección Nº 68 del Club Saber

Electrónica. Este texto se encuentra actual -

mente en los mejores puestos de venta de

revistas de Argentina.

EL LIBRO DEL MES

Libro Mes - Ampli Audio 8/19/10 4:08 PM Página 53

Servicedí a descargar la salida del compa-rador levantando C5 y la señal me-joró bastante, los flancos descen-dentes y ascendentes quedaron a90 grados, pero continuaba el pro-blema de que en la salida del com-parador el ciclo negativo era máschico que el ciclo positivo. Para en-carar el problema me serví de lahoja de datos del fabricante delLM393 (Contek Microelectronics) yen el parámetro “Output Sink Cu-rrent” que alude a la corriente máxi-ma de salida encontré que decía20mA, cualquiera que sepa aplicarla ley de ohm se da cuenta en se-guida donde está el problema. Paraplantearlo mejor mostraré la hojadel diagrama interno del compara-dor LM393 en la figura 1. La salidadel LM393 es a colector abierto, loque quiere decir que la Ic del tran-sistor interno (T8) está determinadapor la resistencia externa de pull-up(R8). La resistencia era de 680 ohm,como el emisor del transistor inter-no se conecta a -15 volts (pata 4)sabemos que cuando el transistorse satura sobre R8 deben caer 30V.

Si se hace el cálculo de30V/680Ohm da una corriente de44mA, un poco más que el doble dela corriente que puede entregar. Poreso el semiciclo negativo era tan ba-jo. Para solucionarlo simplementeaumenté la resistencia de pull-up a1kΩ que es valor que tiene ahora.

Si bien mejoró la señal de salida,la señal rectangular se atenuaba alconectar C5, lo que nos llevó a colo-car un repetidor con un BC548 (Q2)

que adapta la impedan-cia y mejora el acopla-miento (figura 2).

Observe el resistorde pull-up y el circuitode carga que es la en-trada del amplificadordigital.

Con la señal ya sindistorsión seguí ras-treando hasta los emi-sores Q3 Y Q4 y esta-ban perfectas, pero almedir con el oscilosco-pio a Q5 Y Q6 entrecompuerta y fuente en-contré que las señaleseran desparejas, y quelos flancos se elevabanhasta 30Volts, lo cuales peligroso porque latensión de disparo pro-medio de un MOSFET Figura 2 - Etapa driver modificada.

Figura 1 - Esquema interno del comparador dual LM393.

EDICION ARGENTINA Nº 129ENERO 2011

Distribución: Capital: Carlos Cancellaro e Hijos SH, Gu-tenberg 3258 - Cap. (4301-4942) Interior:Distribuidora Bertrán S.A.C., Av. VélezSársfield 1950 - Cap. Uruguay: RODE-SOL: Ciudadela 1416 - Montevideo

Impresión: I m p r e s i o n e s B a r r a c a s S R L

Director Ing. Horacio D. Vallejo

Jefe de RedacciónJosé María Nieves

ProducciónJosé Maria Nieves

StaffTeresa C. JaraOlga Vargas

Luis LeguizamónAlejandro Vallejo

Liliana VallejoMariela Vallejo

Fabian Alejandro Nieves

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Luis Leguizamón

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Amplificador Digital de 50W Reales

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es de 5V. Para solucionareso se colocó un zener de12Volt, en paralelo con undiodo 1N4148 entre com-puerta y fuente (DZ1,DZ2, D4 Y D5) ver figura3.

Después de ese agre-gado, la señal medida conel osciloscopio era perfec-ta. La misma para cadacompuerta, solo que in-vertidas entre sí. Se midióla salida (unión de los dre-najes Q5 y Q6) y final-mente se logró el objetivobuscado: una señal rec-tangular de salida de+32V a -32V.

Hasta ahí se habíaavanzado bastante yaque la portadora de50kHz llegaba hasta lasalida, pero no se habíaprobado cómo se comportaba con lamodulación.

Para ello coloqué un generadorde audio ajustado en 1kHz en la en-trada positiva del comparadorLM393 (pata 5) con un potencióme-tro que ajusta el nivel general de au-dio. Al agregar la modulación medícon el osciloscopio la salida del am-plificador en la unión de los MOS-FET. Se podía observar que en laseñal rectangular “vibraba” en losflancos descendentes (el oscilosco-pio estaba disparado con los ascen-dentes). Esto es lo que se llamaPWM “modulación por ancho delpulso”. Luego medí sobre el parlan-te y tenía una señal senoidal de 20Volt pap, con una componente míni-ma de la portadorade 50kHz. Esto notiene mayor impor-tancia porque el oídohumano con suertellega a percibir soni-dos hasta 20kHz.Una vez comproba-do que el amplifica-dor funciona en1kHz, empecé a ba-

rrer con el generador de audio no-tando que hasta los 15kHz la señalno se atenuaba, lo cual indicaba quetiene una buena respuesta en fre-cuencia. Solo me quedó probarlocon música de un reproductor demp3 de bolsillo. También tuve exce-lentes resultados, excepto por el he-cho de que al pasar de un tema aotro, en vez de estar en silencio, seescuchaban sonidos de interferen-cia. Prestando mayor atención senotaba que la interferencia era per-manente (solo que el audio la tapa-ba).

Al acercar la mano ese sonido deinterferencia aumentaba (ésa es larazón que nos llevó a rediseñar elcircuito impreso por uno que está ro-

deado de masa). Dejamosel rediseño del circuito im-preso para después, en esemomento se me ocurrió po-ner capacitores en las en-tradas del comparadorLM393, ya que pensé “siacerco la mano y se escu-chan sonidos de interferen-cia es por que hay un ele-mento muy sensible que losamplifica”. Empecé colo-cando capacitores de 0.1µFen las entradas del compa-rador y la interferencia dis-minuyó, pero cortaba losagudos. Entonces probé con 0.01µFy la interferencia desapare-ció por completo y no secortaron los agudos, esoscapacitores ahora sí estánpresentes en la nueva placay se llaman C19 y C20.

Esquema general del

amplificador de audio digital

En la figura 4 presentamos el es-quema completo ya modificado. Elgenerador de señales XFG1 repre-senta la señal de audio a amplificar,y POTE1 representa el control de ni-vel general de nuestro amplificadordigital. Fíjese que ahora la etapa os-ciladora, generador de diente de sie-rra, modulador y etapa driver se ali-mentan desde el mismo reguladorde 15 volt.

La resistencia R12 representa alparlante de 8 ohm de impedancia,pero se pueden utilizar de 4 o 16

ohm. Los transisto-res TIP29 y TIP30(Q3 Y Q4) puedenser reemplazadospor los TIP31 YTIP32 o por cual-quier par comple-mentario de media-na potencia. La re-sistencia R10 debeser de 3 vatios de

Figura 3 - Amplificador de salida.

Figura 5 - Diagrama de la sonda


Service

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potencia. Los reguladoresde 15V no necesitan disi-pador ya que sólo alimen-tan la etapa moduladora yexcitadora del amplifica-dor.

Sonda medidora

para osciloscopio

Hasta aquí hemos ex-plicado el método de prue-ba que realicé yo y quedeberá usar usted parahacer funcionar al amplifi-cador digital. Sin embargo,no hay que conformarsesólo con armarlo hastaque funcione, sino quetambién, en saber cómoencarar la reparación en elcaso de que falle. La son-da que describiremos acontinuación no sólo sirvepara nuestro proyecto, yaque también le será útilpara reparar cualquier am-plificador digital.

Cuando hay que ras-trear la señal de audio enun amplificador analógico,el reparador que estáequipado con osciloscopioy generador de señal sa-be que debe medir el ca-mino de la señal de audioinyectada por el generadorhasta la etapa de salida.En un amplificador digitalse utiliza el mismo métodopara rastrear la señal, pe-ro con la diferencia de queel instrumento de medi-ción como el osciloscopiodebe tener un filtro. Si no-sotros midiésemos direc-tamente con el osciloscopio en lasetapas posteriores al modulador, ob-servaríamos una señal PWM que nonos dice mucho acerca de la formade onda de la señal de audio. Si sequiere ver con un osciloscopio, laseñal de audio de una PWM, tene-

mos que colocar un filtro que eliminela portadora. La frecuencia de la por-tadora siempre es mayor que la fre-cuencia de la señal modulante y porlo tanto el filtro tiene que ser del tipopasa bajos. El filtro puede ser dis-creto, con componentes pasivos del

tipo RC, ya que no serequiere que tenga unacurva de respuesta enfrecuencia óptima. Conque responda a 10kHzcon -10dB de pérdidaes suficiente. Nuestro filtro RC de la fi-gura 5 consta de 4 ca-pacitores y cuatro resis-tencias, puede armarloen una plaquetita oadentro de una jeringahipodérmica. Si usted tiene Multisimlo invito a que haga co-rrer el circuito, al que lecoloque un generadorde funciones y un BodePlotter para conocer larespuesta en frecuenciatal como se puede apre-ciar en la figura 6.Con el Bode Plotter sepudo demostrar que a1Khz la respuesta enfrecuencia del filtro esde -0.46 dB y que a50kHz. es de -34dB. Esto quiere decir queentre la entrada y la sa-lida del filtro la señal de50kHz se pierden 34 dB(recuerde que el dB noes una magnitud si nouna relación entra la sa-lida y la entrada de uncircuito)

¿ Tiene una idea de

cuántas hojas de cálcu -

lo se necesitan para sa -

ber la respuesta en fre -

cuencia de este filtro?,muchas indudablemen-te, es evidente que seahorra una gran canti-

dad de tiempo.La forma de utilizar la punta es

muy sencilla, sólo tiene que conec-tar la masa de la sonda a la masamás cercana del punto de medicióny conectar la entrada del filtro en elpunto que se desea medir.

Figura 4 - Circuito general


Saber Electrónica

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CÓ M O DE S C A R G A R E L CD EX C L U S I V O PA R A LE C TO R E S D E SA B E R EL E C T R Ó N I C A

CD: Todo Sobre Redes Volumen 1Editorial Quark SRL, Saber Internacional S.A. de CV, el Club SE y la RevistaSaber Electrónica presentan este nuevo producto multimedia. Como lectorde Saber Electrónica puede descargar este CD desde nuestra página web,grabar la imagen en un disco virgen y realizar el curso que se propone. Pararealizar la descarga tiene que tener esta revista al alcance de su mano,dado que se le harán preguntas sobre su contenido. Para realizar la des-carga, vaya al sitio: www.webelectronica.com.ar, haga click en el íconopassword e ingrese la clave “CD-1244”. Deberá ingresar su dirección decorreo electrónico y, si ya está registrado, de inmediato podrá realizar ladescarga siguiendo las instrucciones que se indiquen. Si no está registra-do, se le enviará a su casilla de correo la dirección de descarga (registrar-se en webelectronica es gratuito y todos los socios poseen beneficios).

Este producto es un CD Multimedia inte-ractivo que se encuentra dividido en lossiguientes 8 módulos:

MÓDULO 1: Libro Redes, Intranet eInternet.

MÓDULO 2: Libro Cableado yConexiones de Red.

MÓDULO 3: Libro Introducción alCableado de Redes.

MÓDULO 4: Configurar una Red enWindows Vista.

MÓDULO 5: Armado de Redes de PC.MÓDULO 6: K I T Probador de

Continuidad de cableados.MÓDULO 7: Libro Internet Red de

Redes.MÓDULO 8: Libro La Electrónica de las

Computadoras.

El contenido de cada módulo es el

siguiente:

Módulo 1: Libro Redes, Intranet e Internet Capítulo 1 - Conceptos sobre redes.

Capítulo 2 - Sistemas operativos. Capítulo 3 - Crear una red local. Capítulo 4 - Hardware de redes. Capítulo 5 - Internet.

Módulo 2: Cableado y Conexiones de RedCapítulo 1 - Cableado, introducción. Capítulo 2 - Coaxial. Capítulo 3 - Par trenzado. Capítulo 4 - Fibra óptica.

Módulo 3: Introducción al Cableado de RedesCapítulo 1 - Qué es una red. Capítulo 2 - Cómo crear una red. Capítulo 3 - Cableado de red.

Módulo 4: Configuraciones de REDCapítulo 1 - Configuración de una red en

Windows Vista.Capítulo 2 - Configuración de una red

inalámbrica.

Módulo 5: Configuraciones de REDArmado de redes de PC. Presentación.

Módulo 6: KIT Probador de

Continuidad de Cableados

Carpeta de archivos.

Módulo 7: Libro Internet Red de Redes

Capítulo 1 - Un mundo sin fronteras.

Capítulo 2 - Conexión por Internet.

Capítulo 3 - La Electrónica en Internet.

Capítulo 4 - Diccionario de Internet.

Módulo 8: Libro La Electrónica de las

Computadoras

Capítulo 1 - Arquitectura de una

Computadora.

Capítulo 2 - Actualizaciones Básicas.

Capítulo 3 - La Placa Madre.

Capítulo 4 - La Fuente de Alimentación.

Capítulo 5 - La Memoria RAM.

Capítulo 6 - La Tarjeta de Video.

Capítulo 7 - Los Microprocesadores.

Capítulo 8 - La Memoria BIOS.

Capítulo 9 - El Chipset.

Descarga de CD 8/19/10 4:25 PM Página 59

Saber Electrónica

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Alarma de Nivel para PeceraEste aparato hace sonar un buzzer de modo intermitente en caso

de que el nivel de agua de una pecera disminuya a un valor peli-groso, sea esto por vaciamiento u otros problemas, incluso eva-poración. Para el monitoreo de distintas peceras o reservoriosde agua pueden conectarse varios sensores en serie. La inclu-sión de un relé permite la activación de un aparato mientras la

alarma esté activada.

Autor: Federico Prado

El equipo descripto atiende lospedidos de lectores aficiona-dos al tema que desean un

monitoreo electrónico de su pecera,con la finalidad de alertarlos sobreuna eventual caída en el nivel deagua, lo que puede producirse porun vaciamiento, que pondría en ries-go la vida de los peces, o por unaevaporación natural, caso en quesólo bastaría completar el nivel deagua para solucionar el problema.

El circuito puede alimentarse conpilas comunes, y en la condición dereposo su consumo es extremada-mente bajo (0,5mA), lo que garanti-

za la durabilidad de la fuente pormeses, aun con funcionamientocontinuo.

El montaje es bastante sencilloya que se utiliza sólo un circuito inte-grado. La corriente en el sensor esabsolutamente inofensiva para lavida en la pecera debido a que, porel agua, circulan billonésimas deamperes. Las características deeste dispositivo son las siguientes:

* Tensión de alimentación: 6V o

9V (pilas o batería)

* Corriente en espera: 0,5mA

* Corriente en contacto: 15mA

El circuito integrado 4093B estáformado por cuatro puertas NANDdisparadoras que pueden conectar-se en diversas configuraciones a finde operar como inversores, oscila-dores y amplificadores digitales.

En este proyecto se aprovechanestas tres funciones. Así, la primerapuerta (CI1a) se utiliza como inver-sor, de modo tal que cuando el sen-sor se mantiene en corto y la entra-da en el nivel alto, la salida se man-tiene en el nivel bajo.

El sensor consiste en dos cablesdesnudos en contacto con el aguahasta el nivel de disparo. En el nivel

MONTAJE

Figura 1

Mont - Alarma nivel 8/19/10 4:23 PM Página 60

de disparo el sensor se comportacomo un circuito abierto, y la entradade CI1a va hacia el nivel bajo (pormedio de R1) llevando su salida alnivel alto.

El CI1a, a su vez, controla dososciladores formados por las puer-tas CI1b y CI1c.

El primero, CI1a, opera en unafrecuencia muy baja, dada por C1 yR2, y que corresponde a la modula-ción de la señal. El segundo, forma-do por CI1c, genera un tono deaudio.

Combinando las señales en CI1dse obtiene un tono modulado que esamplificado digitalmente para excitar

el transductor piezoeléctrico BZ.Así, cuando el sensor abre, tene-

mos la emisión de bips con buenapotencia, avisando que el nivel deagua cayó por debajo del valor per-mitido. La inclusión de un filtro (R4 yC3) permite la activación de un tran-sistor que conmuta los contactos delrelé RL1, los que podrán comandarcualquier aparato.

En la condición de espera lacorriente es muy baja y, cuando lososciladores están en funcionamien-to, el consumo está en el orden delos 5mA. El tono generado es lo sufi-cientemente alto como para ser oídodesde una buena distancia.

La figura 1 muestra el diagramacompleto de la alarma y en la figura2 aparece la disposición de los com-ponentes en una pequeña placa decircuito impreso.

Todo el conjunto cabe fácilmenteen una cajita plástica, conjuntamen-te con el transductor BZ y las pilaspequeñas. El transductor es del tipoMetaloplástica y el sensor consisteen dos cables con las puntas desnu-das fijadas al nivel en el que sedesea el disparo.

La prueba de funcionamiento essencilla: colocando las pilas en elsoporte, con el sensor abierto, debe-rá producirse el sonido; con las pun-tas de los cables del sensor en con-tacto con el agua, deberá detenerse.

Verificado el funcionamiento sóloresta efectuar la instalación definiti-va del aparato. Para más de unapecera, los sensores pueden serconectados en serie.

No existe límite para la cantidadde sensores a utilizarse.

Alarma de Nivel para Peceras

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Lista de Materiales

Q1 - BC458 - Transistor NPNCI1 -4093B - circuito integrado CMOSR1 - 4,7MΩ R2 - 1,5MΩ R3 - 47kΩ C1 - 470nF - capacitor cerámico.C2 - 47nF - capacitor cerámico.C3 - 10µF - capacitor electrolítico x25V.X1 - Sensor - ver texto.RL1 - Relé de 6V para circuitos impre-sos.BZ - Buzzer piezoeléctrico.S1 - Interruptor simple B1 - 6V - 4 pilas pequeñas, o 9V -batería.

Varios:

Placa de circuito impreso, soporte parapilas o conector de batería, caja paramontaje, material para el sensor, zóca-lo para el circuito integrado, cables,soldadura, etc.

Figura 2

Mont - Alarma nivel 8/19/10 4:23 PM Página 61

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Voltímetro a LEDs para el AutoDescribimos el montaje de un sencillo monitor de tensión con esca-la de LEDs cuya finalidad básica es monitorear el estado de la bate-ría de un automóvil. Sin embargo, con poquísimas modificacionestambién se lo puede usar para monitoreo de otras fuentes queestén sujetas a variación y que necesiten ser testeadas.

Adaptación: Federico Prado

El circuito tiene por base uncomparador de tensión, sien-do por esto confiable, fácil de

montar y de bajo costo. En la ver-sión básica opera con 4 LEDs pero,también, existe la posibilidad dehacer su expansión para 8 LEDs.

Montado en una pequeña placade circuito impreso puede ser adap-tado directamente al panel de unauto con un buen efecto visual o ser

empleado para otras aplicaciones.Las características de este cir-

cuito son las siguientes:

* Tensión de entrada: 9 a 15V

* Corriente consumida: 20mA

(típ) a 80mA (máx)

* Número de LEDs: 4

* Banda de indicación: 9 a 14V

(aprox.)

* Paso de indicación: 1,25V

El circuito integrado LM2902 oLM324 consiste en cuatro compa-radores de tensión en una únicapastilla y que pueden ser usados demodo independiente. En un compa-rador de tensión podemos fijar unatensión de referencia en la entradano inversora (+), por ejemplo, yaplicar una señal en la entradainversora. En esta configuración, sila señal tuviera tensión por debajo

MONTAJE

Figura 1

Mont - voltímetro 8/19/10 3:41 PM Página 62

de la referencia, la salida del com-parador estará positiva y, si estuvie-ra por encima de la tensión de refe-rencia, la salida tendrá una tensiónnula.

En nuestro caso conectamos,en las entradas no inversoras (+),una red divisora formada por diver-sos resistores en serie, de modo deobtener un escalonamiento de latensión de referencia.

Así, partiendo de CI-1d en direc-ción de CI-1a, cada comparadortiene una tensión de referencia lige-ramente mayor que la del anterior.

Para una alimentación de 12Vpodemos ajustar esta tensión enP1, a fin de que haya pasos delorden de una fracción de volt.

Así, tendremos una banda deindicación que tiene su máximo en5,6V, que es la tensión del diodozener usada en la entrada.

Este valor es elegido de modode "comprimir" la escala y así obte-ner mayor sensibilidad. Cuando latensión de la batería cae por deba-jo del valor normal, con una consi-guiente disminución de la tensiónde entrada, las tensiones en lasentradas de los comparadores van,

una a una, cayendo por debajo delo que sería necesario para el man-tenimiento de su salida alta. Elresultado es que los LEDs corres-pondientes van encendiéndosealertando al usuario de este hecho.Al arrancar el auto, la elevadacorriente exigida por el motor dearranque normalmente hace que latensión de la batería caiga bastan-te.

En ese momento, los LEDs deeste indicador deberán encendersepor algunos instantes. En la salidade cada comparador tenemos LEDsindicadores que, según vimos,deben encenderse en secuencia amedida que la tensión de entradacae.

Los comparadores poseenpotencia suficiente para excitar losLEDs sin necesidad de dispositivosadicionales, con solamente unresistor limitador de corriente.

Con la alteración de Z1, P1 y dela red divisora de referencia, elmismo aparato puede usarse en elmonitoreo de otras bandas de ten-siones. Damos el diagrama comple-to del aparato en la figura 1.

En la figura 2 tenemos la dispo-

sición de losc o m p o n e n t e sen una placade circuitoimpreso. Parael circuito inte-grado es inte-resante usarun zócalo DILde 14 pines.Los LEDsdeben ser, dep r e f e r e n c i a ,del tipo rectan-gular paramontaje en unpanel. La conexióndel voltímetrono es compli-cada. El polopositivo va

después de la llave de alimentacióngeneral, y el negativo, o 0V, a cual-quier punto del chasis del vehículo.Ajuste P1 para obtener el umbralde encendido del primer LED.

Con esto, el aparato está listopara usar. No hay necesidad deinterruptor general porque con lallave del auto desconectada elaparato permanece sin alimenta-ción.

Voltímetro a LEDs para el Auto

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Lista de Materiales

CI-1 - LM324 - circuito integrado cuá-druple comparador de tensión. LED 1 A LED 4 - LEDs rojos de 5 mm.Z1 - 5,6V - diodo zener de 1WR1 - 12kΩR2 - 22kΩR3, R4, R5 y R6 - 1kΩR7, R8, R9 y R10 - 100kΩR11, R12, R13 y R14 - 1,2kΩP1 - 47kΩ - pre-set

Varios:

F1 - fusible de 1A o 500mAPlaca de circuito impreso, zócalo parael CI, portafusibles, cables, estaño,gabinete para montaje, etc.

Figura 2

Mont - voltímetro 8/19/10 3:41 PM Página 63

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Temporizador con Escala LumínicaCon este aparato tenemos el control de intervalosen 10 pasos, posibilitando así su utilización prác-tica de muchas formas interesantes. Entre ellascitaremos el control de procesos químicos, comoel baño de revelado y de placas de circuito impre-so, o, bien, en debates o competencias para limi-tación del tiempo adjudicado a cada participante.El circuito utiliza un display de 10 LEDs del tipopunto móvil y es alimentado por batería de 9V.

Adaptación: Federico Prado

Muchos temporizadorescomunes poseen comoprincipal limitación el hecho

de que no podemos acompañar latemporización. Solamente nosenteramos de que el tiempo progra-mado terminó cuando elsistema dispara accionan-do una carga externa otocando una alarma.

Existen, sin embargo,aplicaciones en que la tem-porización necesita seracompañada paso a pasopara que podamos tener,en cualquier momento, unaidea de cuánto tiempo yapasó desde el acciona-miento.

El dispositivo que pro-ponemos en este artículosirve para esta finalidad,proporcionando una tem-porización de hasta más demedia hora pero con laposibilidad de acompaña-miento en 10 pasos. Conesto tenemos una grangama de aplicaciones prác-ticas, ya citadas en la intro-ducción.

El circuito posee doscapacitores que puedenser conmutados por mediode una llave y que posibili-

tan elegir dos bandas de tiemposde acuerdo con la aplicación.

Para una versión con alimenta-ción por fuente es posible reprogra-mar el integrado para tener unaindicación tipo bargraph.

Nuestro circuito permite mostrarla evolución de tiempos de hastamedia hora, se alimenta con 9V, elpaso del tiempo es marcado pormedio de una indicación por puntomóvil en pasos (hasta 10 pasos)

MONTAJE

Figura 1

Mont - temporizador 8/19/10 4:25 PM Página 64

La temporización sehace de manera tradicio-nal, por la carga de uncapacitor a través de unresistor y de un potenció-metro. Si programamos elintegrado indicador paraoperar en un trecho linealde la curva de carga delcapacitor, podemos teneruna escala mejor para lospasos.

En la llave SW1 pode-mos colocar en el circuitodos capacitores de valo-res diferentes que deter-minan la banda de tempo-rización: media hora ytres minutos aproximada-mente (esta banda debeser verificada experimen-talmente ya que dada latolerancia de los compo-nentes usados tenemosuna buena versión).Capacitores muchomayores que 100µF noson recomendables debi-do a que las fugas pue-

den perjudicar su funcionamiento.Con la carga del capacitor elegi-

do sube la tensión en el terminal deentrada no inversora de un amplifi-cador operacional con FET conec-tado como seguidor de tensión.

Tenemos entonces una impe-dancia de entrada para el circuitosuficientemente alta como para noalterar la curva exponencial decarga, si no hubiera fuga percepti-ble en el capacitor.

Así, la salida del operacional debaja impedancia proporciona unatensión creciente que acciona laescala de punto móvil formada porel integrado CI-2 y por los LEDs. Laprogramación para punto móvil sehace con la interconexión de los ter-minales 9 y 3.

A medida que la tensión en laentrada (pin 5) del CI-2 sube, losLEDs van siendo accionados ensecuencia, indicando así la tempori-

zación. En la figura 1tenemos el diagramacompleto del aparato.La disposición de loscomponentes en unaplaca de circuito impresose muestra en la figura 2.Para los circuitos integra-dos sugerimos la utiliza-ción de zócalos DIL. Losresistores son de 1/8W ylos capacitores electrolíti-cos deben tener una ten-sión de trabajo de 12V.P1 es un potenciómetroo pre-set y su valorpuede quedar entre470kΩ y 2,2MΩ, depen-diendo de la banda detiempo que se deseacubrir.Los LEDs son todosrojos, con excepción delúltimo que puede serverde o amarillo, paraindicar el fin de la tempo-rización.Para probar la unidadbasta seleccionar el

menor capacitor en C2 y conectar laalimentación en S1. Los LEDsdeben ir encendiendo uno a uno (acada uno que enciende, el anteriorse apaga), hasta el último.

Comprobado el funcionamientopodemos proceder a dos calibracio-nes tomando como referencia unreloj o cronómetro común.

La primera calibración es paralos tiempos ajustados en P1, quellevan al encendido del último LED(LED verde), determinando así laescala total de temporización. Lasegunda calibración es para losporcentajes del tiempo ajustado,para cada Led.

Para eso, ajustamos P1 enalgún tiempo que sea múltiplo de 10(por ejemplo, 10 minutos) y verifica-mos cuántos minutos correspondenal encendido de cada Led de laescala, anotando este valor entiempos proporcionales.

Temporizador con Escala Lumínica

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Lista de Materiales

CI-1 - CA3140 - C. integrado amplifica-dor J-FETCI-2 - LM3914 - Escala de 10 LEDsLED 1 a LED 9 - LEDs rojos comunesS1- Interruptor simpleS2- Llave de 1 polo x 2 posicionesB1- Batería de 9VVR1- 2,2MΩ - Trimpot o potenciómetroC1- 10µF x 12V - Cap. ElectrolíticoC2 y C3 - 100µF x 12V - Cap.ElectrolíticosR1 - 22kΩ R3 - 47kΩ R4 - 1,2kΩ

Varios:

Placa de circuito impreso, zócalospara los integrados, caja para montaje,conector para batería, cables, estaño,etc.

Figura 2

Mont - temporizador 8/19/10 4:25 PM Página 65

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Control de Relé por Puerto USBActivando un Relevador por el puerto USB HID

Las computadoras actuales, sobre todo las notebook y las nano,ya no traen puerto serial; lo que dificulta al electrónico la posi-bilidad de utilizar este puerto como medio de control. En estanota se presenta el uso del puerto USB como una de las solu-ciones a la problemática ya mencionada, se comenta acerca delos microcontroladores con módulo USB integrado, el uso de laclase USB HID de Windows y el montaje de un pequeño circuitopara activar un relevador genérico que puede usarse en innu-merables aplicaciones del tipo casero, didácticas e inclusoindustriales.

Autor: Ing. Federico Jesús Lugo Velázquez

Introducción

En la actualidad vemos quecada vez más el uso del puertoserial ha disminuido considerable-mente ya que en la mayoría de lascomputadoras actuales, sobre todoportátiles, no cuentan con dichopuerto, incluso no se está incluyen-do en la tarjeta madre de fabrica,por lo que nos vemos en la necesi-dad de adoptar el uso de otrosmedios de comunicación como elUSB.

El uso de convertidores USB yasea a Serial (DB9) y a Paralelopuede resolver este problema, perose ha notado que en ocasiones soncostosos y no presentan una solu-ción eficiente, debido a que requie-

ren de una instalación muy especí-fica y un driver para su funciona-miento correcto, sumándole aun lacompatibilidad sobre los SistemasOperativos.

Microcontroladores USB

Microchip presenta un familia demicrocontroladores que incorporanun módulo USB, como son elPIC18F2455, PIC18F2550,PIC18F4455 y PIC18F4550. En laTabla 1 se observa de manerageneral las características de sali-das, entradas, memoria, temporiza-dores, comparadores y periféricosde comunicación que posee cadauna de las matrículas.

Las series PIC18F2455 yPIC18F2550 presentan un encap-sulado tipo PDIP de 28 pines mien-tras que los PIC18F4455 yPIC18F4550 en un encapsuladotipo PDIP de 40 pines.

Para el desarrollo de esta notanos concentraremos en la serie18F2550 ya que es un microcontro-lador muy comercial en las tiendasde Electrónica y cumple con lonecesario para el desarrollo de estaaplicación.

En la figura 1 se muestra el dia-grama de pines que presentan losmicrocontroladores de 28 pines.Básicamente para conectar el PICal conector USB de nuestra conve-niencia, se usan los pines 15 y 16

MONTAJE

Tabla 1

Mont - Control Relé USB 8/19/10 3:40 PM Página 66

que corresponden a los datos D- yD+ respectivamente.

La Clase USB HID

El USB en modo HID (HumanInterface Device) o conocido tam-bién como dispositivo de interface

humana, permite mejoras en losdispositivos de entrada y salidafacilitando el proceso de la instala-ción, prácticamente hace que losdispositivos tengan la característicade ser Plug and Play, es decir,conéctese y funcione. Esto se hacemediante un solo Driver HID queinterpreta los datos de entrada ysalida con la funcionalidad de nues-tra aplicación, recalcando que estedriver ya se encuentra instalado porel Sistema Operativo de laComputadora.

Montaje de Aplicación

Con la información descritaanteriormente se pretende hacer

una aplicación simple que permitaactivar y desactivar un relevador de5 Volt con una pequeña interface enVisual Basic .NET, para esto podrádescargar el conjunto de archivosde w w w. w e b e l e c t r o n i c a . c o m . a r,haciendo click en el ícono passworde ingresando la clave: “activausb”.Se incluyen el código hexadecimalpara el PIC y el archivo instaladorde la interface de VB .NET.

La lista de materiales que serequieren para el desarrollo de estaaplicación es la siguiente:

Primeramente habrá que pro-

Control de Relé por Puerto USB

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Lista de Materiales

1-PIC18F25501-Cable con conector USB Amacho (cable de Impresora).1-Relevador a 5V1-Transistor 2N39041-Cristal de cuarzo a 8MHz2-Capacitores cerámicos de 22pF1-Capacitor Electrolítico de 1uF1-Resistencia de 1kΩ1-Resistencia de 10kΩ1-Resistencia de 180Ω1-Diodo led

Figura 1

Figura 2

Figura 3


gramar nuestro PIC, para esto colo-que el PIC18F2550 en un progra-mador ya sea PicKit, JDMProgramer, GTP USB o el de supreferencia, cargue el archivo “USBRelevador PIC18F2550.hex” des-cargado de nuestra web y prográ-melo en el PIC. Es importante men-cionar que no hay que modificarninguno de los registros de configu-ración (fusibles) del PIC dentro delmenú del software del programadorque se use, ya que afectará el fun-cionamiento del montaje.

Posteriormente estañe las pun-tas del cable USB A con referenciaen la Figura 2, de tal manera quepuedan ser conectados los cables auna protoboard.

Con el Pic Programado, cableUSB y componentes de la lista,arme en una protoboard el circuitocomo se muestra en la Figura 3,

note que lospines 15 y 16d e lP I C 1 8 F 2 5 5 0van directa-mente a lospines D- y D+r e s p e c t i v a -mente delcable USB, lospines 1 y 4 delcable USBp r o p o r c i o n a nla alimenta-ción de 5V a

500mA aproximademante, mientrasque los pines 10 y 9 del PIC corres-ponden al oscilador de cuarzo de8MHz, el pin 14 va un capacitor de1µF que estabiliza el voltaje delregulador interno del modulo USB yla resistencia colocada en el pin 1(MCLR') hace la función de mante-ner habilitado el PIC y ponga enmarcha su programa, finalmente elled colocado en el montaje indicaque el PIC está energizado yconectado al puerto USB de la com-putadora.

El Software

Para llevar a cabo la instalaciónejecute el archivo “Setup USBRelevador.msi” descargado y sigala secuencia de instalación como semuestra en las figuras 4 y 5.

Notara que en elescritorio deWindows estará lainterface instaladamediante el iconomostrado en la figura6.

Puesta en Marcha

Una vez instalada nuestra inter-face y armado nuestro montajecon referencia en la Figura 3,conecte el cable USB a un puertodisponible de la computadora,inmediatamente el SistemaOperativo lo detectará como nuevohardware y lo instalará de manera

automática, cabe señalar que esteproceso sólo toma unos segundosy se hace sólo una vez si es conec-tado en el mismo puerto USB de lacomputadora. Finalmente vaya alescritorio y ejecute la aplicación“USB_Relevador.exe” y emergerála interface como se muestra en laFigura 7.

El funcionamiento de la interfa-ce es muy básico, al presionar elBotón “Relevador ON” se enviaráun “1” lógico al pin 0 del PORTBpara poner en estado de saturaciónel transistor 2N3904 y energizar labobina del relevador (en estemomento el relevador pasa a nor-malmente abierto), mientras quecuando se presiona el botón“Relevador OFF” se enviará un “0”lógico por el mismo pin 0 delPORTB dejando en estado de corteal transistor y desenergizando labobina del relevador (estado delrelevador en normalmente cerra-do). El archivo ejecutable “SetupUSB Relevador” y “USB RelevadorPIC18F2550.hex” para elPIC18F2550 pueden descargarsedesde la página www.webelectro-nica.com.ar para puesta en mar-cha del montaje. En posterioresartículos se irá presentando másinformación y detalles del USB-HIDpara lectura de valores digitales,analógicos y manipulación de másfunciones del PIC18F2550 y sumódulo USB.

Montaje

Saber Electrónica

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Figura 4 Figura 5

Figura 7

Figura 6


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Introducción

¿Cuántos equipos electrónicos serepararon por simple observaciónvisual?

Una cantidad que nadie sospecha.Los equipos modernos suelen ser unacombinación de plaquetas con conecto-res y flex y un TV de plasma es unacombinación de plaquetas con compo-nentes de tamaño grande, otras concomponentes de tamaño pequeño(SMD), conectores, flex, una pantalla ymangueras de cables.

¿Y qué es lo primero que tiene que

hacer un reparador de TVs de plasma?

Yo siempre digo que mirar no dañay puede curar. Para efectuar una repa-ración, el técnico debe utilizar los senti-dos más importantes: vista, oído, olfatoy tacto, de modo de operar de la formamenos invasiva posible. Y el sentidomenos invasivo es la vista. Inclusivecreo que ni siquiera es conveniente pro-bar el TV sin quitarle la tapa.

Durante muchos años en mi labora-torio jugué con mis técnicos a determi-nar la falla sin sacarle la tapa a los TV aTRC. Simplemente encendíamos el TV

mirando la pantalla y de acuerdo a loque mostraba la pantalla decíamos cuálera el componente dañado. Hasta queun día al realizar el juego escuchamosun arco de alta tensión. Cuando saca-mos la tapa encontramos el chupetecaído sobre la plaqueta. Se había caídoen el viaje. Fue imposible repararlo;todos los integrados estaban quema-dos. Por eso después de tantos añostuve que cambiar de criterio.

No pruebe los equipos sin anteshaberle sacado la tapa y haberlosobservados detenidamente. Trate deencontrar mangueras de cables sueltaso mal colocadas y si tiene la correspon-diente información técnica controle elconexionado de cables aunque el usua-rio le haya jurado que el equipo no pasópor otro taller.

¿Y si las mangueras y los flex están

en la posición correcta, qué hay que

controlar después?

Verifique uno por uno todos losconectores de los flex; saque los flexs yvuélvalos a colocar. Y mientras lo hacetrate de encontrar algún componentequemado o sobrecalentado o una pla-queta tostada cerca de un componente;

o un circuito impreso roto o con pistasfundidas. No dude en utilizar el olfatopara detectar olor a quemado o a ácidode electrolíticos.

Recién después viene la prueba deconexión del TV a la red. Esto requierealgún equipamiento especial que le va aevitar algunos problemas que puedenser muy graves. Un plasma muy grandepuede consumir 300W (por ejemplo50”) y no cualquier toma puede brindaresa potencia. No use una zapatilla paraconectar el plasma. Utilice un tomaindependiente de la mejor calidadconectando en serie una estufa decuarzo de 2 x 500W y una llave bipolarpara motores de corte rápido, tal comomostramos en la figura 1.

De este modo se puede evitar queTVs con cortocircuitos en el puente derectificadores y en el transistor de con-mutación de la fuente generen unacorriente muy alta durante los primerosinstantes de la conexión. La corrienteconsumida durante el uso normal no esmuy grande (1,5A aproximadamente)pero recuerde que durante el arranquese debe cargar el capacitor electrolíticode entrada y eso puede significar unconsumo de 50A o más que debe ser

En varias oportunidades analizamos las pantallas de LCD,

las variantes con LEDs y mencionamos cómo funcionan las

pantallas de plasma en forma genérica. En este informe

veremos cómo es una pantalla de plasma por dentro y rea -

lizaremos algunos comentarios sobre la reparación de

equipos comerciales observando el estado de las placas,

los conectores y los Flex.

AUTOR: ING. ALBERTO H. PICERNO

[email protected] www.picerno.com.ar

TECNOLOGÍA DE PUNTA

Tec Punta - Plasma 8/23/10 9:41 PM Página 69

Saber Electrónica

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Tecnología de Punta

soportados por el toma. Por eso esnormal que la lámpara piloto de la estu-fa tenga un encendido momentáneopero luego queda alimentada con 30Vaproximadamente quedando práctica-mente apagada.

Si queda encendida permanente-mente significa que hay un cortocircui-to en la entrada de fuente del TV y si nose observa el circuito impreso dañadoseguramente el corto debe estar en elfiltro de entrada, el/los transistores deconmutación o el capacitor electrolíti-co.

La llave agregada en el probadorsirve para que Ud. pueda estar obser-vando el interior del TV en el momentode la conexión y abrir el circuito siobserva, arcos, chispas o ruidos extra-ños. Use la vista el oído y el olfato paradetectar anomalías cuando conecta elTV. Y luego de una conexión de variosminutos, use el tacto para verificar sihay componentes calientes.

Si no hay ningún problema al entraren el Stand By, entonces está en con-diciones de encender realmente elequipo observando al mismo tiempo, la

pantalla y el interior del TV. Ud. me vaa decir que es imposible poner un ojoen cada zona y es cierto pero unpequeño artilugio mostrado en la figura2 le puede permitir hacerlo sin mayoresgastos. Dos caballetes revestidos contela de alfombra en sus travesañossuperiores y un espejo son suficientespara poder ver el frente y la zona tra-sera al mismo tiempo.

Si puede construir alguna mesamas sólida con el espejo mejor ancladohágalo; nosotros solo le damos la ideade cómo trabajar, el dispositivo invén-telo según su gusto y necesidad.

Un plasma grande suele tener tur-binas para facilitar el enfriamiento.Estas turbinas se encienden y apagande inmediato cuando el equipo seconecta a la red. Pero se encienden enforma definitiva cuando el equipo saledel modo Stand By por encendidodesde el remoto o el frente. Ubique elTV de modo que puedan observarsefácilmente el/los leds piloto/falla.

Ubicándose en un Plasma

Cualquier plasma sirve como ejem-plo para orientarse en su interior yaque no hay muchas posibilidades dife-rentes de ubicar los componentes.Siempre hay una pantalla y rodeandola misma los integrados que la excitan,que a su vez se conectan al transmisorLVDS. Solo que en los plasmas sueledividirse la señal de datos en 2 o 4 pla-quetas que atienden un sector de pan-talla determinado. Es como si se divi-diera la pantalla en cuatro cuartos.Estas cuatro pantallas están excitadaspor la plaqueta digital, que a su vezestá excitada por la plaqueta analógi-ca. Por separado se encuentra la pla-queta de potencia de audio, una pla-queta con las entradas y salidas y porsupuesto la fuente de alimentación.

En la figura 3 le mostramos unainfografía de un plasma.

La orientación es relativamentesencilla. En principio el cable de ali-mentación nos lleva directamente a lafuente que además está casi siempre

Figura 1 . Circuito para probar un plasma.

Figura 2. Mesa de trabajo con visión inferior.


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Una Pantalla de Plasma por Dentro

entre las dos turbinas del equipo si esque tiene turbinas.

Lo siguiente que se debe ubicar esel sintonizador si lo tuviera y pegado aél se encontrará el jungla que procesaFI de video sonido y color. En este casoes un simple monitor sin sintonizadorya que no tiene entrada de RF.

Si no tiene sintonizador hay queubicar la plaqueta de entradas y salidasporque allí estará conectada la plaque-ta digital.

En la salida de la plaqueta digital seencontrará el modulador LVDS con tresflex que van a la izquierda y derechadel tubo para las plaquetas de barrido yhacia abajo para la plaqueta de direc-cionamiento horizontal y datos.Habitualmente esta plaqueta está divi-dida en dos estando la segunda pla-queta en la parte superior de la panta-lla.

También cerca de los laterales de lapantalla se encuentran las dos plaque-tas generadoras de la señal de Sustain.

La Excitación de la Pantalla

Una pantalla de plasma se puedeexcitar como mínimo por dos de suslados (pantallas de baja definición), portres (definición mediana) en donde seusan el lado inferior y los dos laterales

y por último los equipos de alta defini-ción que tienen ocupados los cuatrolados. En este caso particular, sobre ellado inferior se obtuvo la fotografía dela figura 4.

Los circuitos integrados de columnaestán realmente colocados debajo delas placas disipadoras de la izquierda,que recorren todo el lado inferior de lapantalla. La plaqueta visible contieneen realidad la fuente que alimenta a losintegrados. La disposición de los inte-grados debajo del disipador es similar ala que vamos a mostrar a continuación

que corresponde a los integrados defila, figura 5.

En la foto se observa claramente 8circuitos integrados que son los encar-gados de generar la mitad de las filasde barrido que tienen salida hacia laizquierda de la pantalla. En la fotografía6 se puede observar el sector derechode la pantalla desde otra perspectivaallí no se ven circuitos integrados por-que las filas son las de Sustain queestán excitadas en paralelo con unaseñal rectangular. Sólo se ven los flexcorrespondientes y el disipador del

Figura 3 . Detalle de las partes que componen un plasma.

Figura 4. Sector de direccionamiento horizontal y datos.


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Tecnología de Puntagenerador porque requiere bastantepotencia alimentar todas las filas enparalelo.

¿Y dónde esta el amplificador de

potencia de audio?

Este TV tiene parlantes externos ysegún sus especificaciones son de 30 +30W. Si Ud. tiene el ojo acostumbradoa los vatios normales, no lo va a encon-trar, porque todos recordamos el tama-ño de los disipadores de los transisto-

res de salida y este TV tiene audio digi-tal en donde el tamaño del disipador esuna 8 veces menor al de una etapa consalida complementaria. En síntesis, notiene un disipador agregado al CI desalida. Ver la figuras 7 y 8.

El amplificador de audioestá atrás del blindaje agu-jereado. En realidad no esdifícil de encontrarlo si Ud.observa donde estánconectados los parlantes.El blindaje no es para evitarque el amplificador capteseñales de interferenciasino para evitar que lasgenere. En efecto, tal vez elúnico problema de unamplificador PWM es quefunciona con una portadorade onda rectangular deunos 100 a 300kHz deaceptable potencia y quepor supuesto irradia unaconsiderable energía. Por lo general observandolas entradas y salidas sepueden ubicar la mayoríade las plaquetas. Ya vimoscómo ubicar la plaqueta deaudio PWM. Ahora busca-mos las entradas que eneste caso son video com-puesto, audio y súper VHS.Un fabricante actual le huyea los cables y sobre todo alos blindados por su costo ycantidad de mano de obrahumana. Por lo tanto losconectores son de montajesobre plaqueta y en generaldonde están los conectoresde video se suele encontrarla plaqueta que realiza lafunción de digitalización delvideo, preescalamiento ydesentrelazado; por logeneral usando sólo doschips. Ver la figura 9. Si setratara de un TV con sinto-nizador siguiendo la entra-da de RF seguramente sellegará al sintonizador y aljungla. Este modo de estu-

Figura 5. Sector derecho de excitación de fila de la pantalla.

Figura 6. Sector izquierdo de excitación de fila de la pantalla.


diar un TV debe ser utilizado cuando nose puede conseguir el circuito delmismo. Entonces sólo queda un recur-so, determinar el sector fallado y buscarla especificación de los circuitos inte-grados que componen la plaqueta.

Si el TV puede utilizarse comomonitor de computadora suele tener unconector DB15 de tres líneas para laconexión con la PC. Pero también esposible que tenga entradas 5 entradasBNC para esta función: R G B H y Vcomo acostumbran a utilizar los monito-res profesionales. En muchos casosestas mismas entradas, figura 10, seutilizan para el sintonizador externo deHDTV.

La salida de esta etapa se conectaa la plaqueta digital porque todas susentradas son analógicas salvo H y Vque tiene tensiones de la familia TTL.

Por último vamos a observar la pla-queta fuente, que se ubica en el centrodel TV y que tiene dos secciones biendiferenciadas. Por un lado la zona deentrada hasta los capacitores principa-les que filtran los 300V y por otro lafuente regulada. En la figura 11 sepuede observar la zona de entrada conel filtro EMI y en las figuras 12 y 13 dosvistas generales.

El Sistema de Refrigeración

en una Pantalla de Plasma

Muchos TV de plasma tienen unsistema de circulación de aire forzadopara enfriar los disipadores de la fuen-te. Por lo general tienen dos turbinas de5” con alimentación de CC de 12V simi-lar a la que se utiliza en las fuentes delas PC. Estas turbinas tienen motoressin escobillas para que brinden un ser-vicio mas prolongado y un sensor develocidad que detecta las RPM delmotor. Tienen tres terminales. Uno esmasa, el otro vivo del motor y el otro lasalida del frecuencímetro. Cuando elTV pasa del Stand By a encendido, elmicro suele hacer una prueba automá-tica de las turbinas aplicándole tensióny leyendo las RPM desarrolladas.

Una turbina se puede probar fuera

Saber Electrónica

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Figura 7. Sección de audio - foto 1.

Figura 8. Sección de audio - amplificador de potencia de audio.

Figura 9. Plaqueta digital.


del TV aplicando tensión y midiendo lafrecuencia del generador interno. Elproblema es que esto requiere conocerel motor porque no todos tienen lamisma cantidad de polos en el frecuen-címetro. Lo que sí es relativamenteigual para todos los motores es la velo-cidad en RPM en función de la tensión.Por lo general la especificación es de3500 RPM para 12V.

¿Y cómo se miden las RPM de la

turbina?

Va a tener que armar un sensoróptico. Algo que emita luz y la reciba enun fototransistor. No va a tener quecomprar nada. Simplemente recurra asu cementerio de videograbadores. Encada video tiene un led infrarrojo dobleen el centro del chasis portacassette ydos optotransistores en cada lateralque se encargan de detectar cuando lacinta está cortada.

Retire el led doble con forma detorre del centro y uno de los optotran-sistores. Arme un circuito como el de lafigura 14. Luego pinte de blanco una delas aspas o pegue un papel blanco ometalizado, de forma que la luz infra-rroja del led rebote y vuelva al fototran-sistor.

La medición con osciloscopio nopresenta más problema que medir elperíodo de la señal y luego calcular lafrecuencia correspondiente como suinversa. Pero si Ud. utiliza un frecuen-címetro debe tomar una precaución: losfrecuencímetros (sobre todos los debaja frecuencia que vienen con los tés-ters digitales) requieren señales senoi-dales o cuadradas. Si el tiempo de acti-vidad de la señal está muy apartado del50% pueden cometer serios errores demedición. En estos casos se aconsejapintar la zona central plana de la turbi-na con medio semicírculo negro ymedio blanco.

Y recuerde que para conocer lasRPM debe multiplicar la frecuencia enHz por 60. Por supuesto el valor dadode 3500 RPM es solo aproximado ypueden observarse valores quizás de2500 RPM sin que el equipo presenteanomalías.

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Tecnología de Punta

Figura 10. Entrada de R G B H y V.

Figura 11. Filtro EMI.

Figura 12. Vista de la fuente de alimentación.


Reparación de un Sistema

de Refrigeración Forzada

La falla catastrófica en este caso esel motor detenido; pero eso no implicaque el motor está dañado. El motorforma parte de un sistema automáticoque hay que entender para poder repa-rar. Lo primero a saber es que los moto-res se encienden cuando el TV pasa deStand-by a ON. Si el TV no pasa a ONlos motores no encienden. Observe silos motores funcionan por un par desegundos y luego se apagan. Eso indi-ca que los motores funcionan o por lomenos que su sistema motriz funciona.Pero puede que no funcione su genera-dor de frecuencia.

El sistema suele ser muy simple.Los generadores de frecuencia seconectan directamente al micro y éstemide la frecuencia como un frecuencí-metro a microprocesador. Si la frecuen-cia de uno de los generadores es inco-rrecta opera la protección y el equipova nuevamente a Stand-by. Pero elmicro tiene su propia fuente de alimen-tación que se enciende al conectar elTV a la red. Si el micro cortó por unafalla en el sistema de aire forzado va allenar la zona de su memoria destinadaa las fallas con una señal de error yluego va a leer ese código de falla y lova a enviar al led piloto o al led defallas.

Si no tiene el código de falla el pro-blema se complica y va a tener que tra-bajar mucho más para resolverlo.Saque los motores y pruébelos con elmedidor de RPM. Si funcionan bienmida la salida del frecuencímetro conun osciloscopio o con una sonda de RF.Una de las fallas más comunes sueleser causada por una reparador inexper-to que pensando en que las turbinastienen motores de escobillas sumerge ala turbina en alcohol y la hace funcio-nar. En este caso sólo consigue que-mar los semiconductores del generadorde frecuencia sumando una falla más alequipo.

Si las señales de los generadoresde frecuencia de la turbina llegan almicro con la amplitud correcta (la ten-

sión de fuente del micro) el problemaesta en el mismo micro o en el circuitoexterno que mueve los motores (relés oMOSFETs). Por lo general esta seccióndel equipo tiene componentes volumi-nosos que permite un seguimiento aunsin circuito.

Conclusiones

Como el lector puede haber obser-vado no es difícil orientarse dentro deun TV de plasma moderno. Pero reco-mendamos no tentarse y encarar unareparación sin circuito, debido al costodel equipo que estamos analizando. Enefecto, nadie está libre de dejar caerpor accidente un destornillador sobreun circuito impreso y terminar con unafalla catastrófica sobre un TV que qui-zás fue enviado al service sólo porquele faltaba un color. El reparador puedeestar seguro que si se trata de un equi-po caro va a tener un juicio en puerta,porque en América Latina un abogadosuele tomar juicios donde están enjuego 3000 dólares o algo menos.

Si Ud. tiene la correspondienteinformación puede encarar la repara-

ción de la falla causada. Si no la tienees responsabilidad suya haber tomadoun trabajo sin tener la información, elconocimiento o los equipos adecuadosy el juez va a fallar en su contra. Encambio si Ud. tiene la información elconocimiento y el instrumental y nopuede realizar una reparación por faltade un componente; la responsabilidades del distribuidor del producto quedebe garantizar la existencia derepuestos por 5 años y no puedenegarse a venderlos a un precio acep-table si el reparador demuestra idonei-dad en el tema. El tema pasa portener la idoneidad y la información yhoy en día la información no estáescrita en papel. Es más, yo le asegu-ro que si se pretende volcar en unpapel la información de un LCD o unPlasma el resultado sería habitacio-nes llenas de manuales y eso a pesarde que las empresas Asiáticas no sue-len ser muy desprendidas a la hora debrindar información. La única posibili-dad para el reparador es tener accesoa una biblioteca de circuitos amplia yaún así seguramente va a tener queaprender a navegar para conseguirtoda la información que necesita.

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Figura 13. Otra vista de la fuente.

Figura 14. Medidor de RPM.


Introducción

El ELM327 contiene varias posi-ciones de memoria programable queretiene sus datos incluso despuésque se apague la alimentación.Cada vez que se alimente el CI, seleen esas posiciones y se usan paracambiar los valores por defecto decosas tales como mostrar los enca-bezamientos, o con qué frecuenciase envían mensajes “despertar”. Losajustes, o parámetros, pueden seralterados por el usuario en cualquiermomento usando unos pocoscomandos simples. Estos comandosde Parámetros Programables soncomandos AT normales, con unaexcepción: cada uno requiere unproceso de 2 pasos para completar-se. El paso extra provee algunaseguridad contra entradas aleatoriasque podrían producir cambios.

Como ejemplo de cómo usar unParámetro Programable, considere

PP 01 (la impresión de encabeza-mientos). Si está alimentando cons-tantemente su ELM327 y luego usaAT H1 para activar los encabeza-mientos, Ud. puede querer cambiarsus valores por defecto, de modoque siempre están activados pordefecto. Para hacerlo, simplementeponga el valor de PP 01 en 00:

> AT PP 01 SV 00OK

Esto cambia el valor asociadocon PP 01, pero no lo habilita. Paraponer el cambio en efecto, tambiéndebe tipear:

> AT PP 01 ONOK

Hasta ahora, Ud. ha cambiado elvalor por defecto de AT H1/H0, perono ha cambiado el valor real de ATH1/H0. De la tabla 1, Ud. puede ver

que el cambio entra en efecto la pró-xima vez que se restauran los valo-res por defecto. Esto podría ocurrir apartir de una reinicialización, unencendido/apagado, o un comandoAT D.

Con el tiempo puede ser difícilsaber qué cambios ha hecho con losParámetros Programables.

Para ayudar en eso, el ELM327provee un comando PPs(Programmable ParameterSummary), el cual imprime una listade todos los parámetros programa-bles soportados, su valor corriente ysi está activados o desactivados. Enla tabla 1 podemos observar unresumen de estos parámetros pro-gramables.

Se puede observar que PP01ahora muestra un valor de 00 , yestá habilitado.

Otro ejemplo muestra cómopodría cambiar el byte de filtro CAN.Algunos sistemas usan AA como el

Programación de un EscánerLos Parámetros Programables del ELM327

En esta sección estamos describiendo unode los circuitos integrados más famoso parala implementación de interfaces para la lec-tura de códigos OBD: es el ELM327 con elobjeto de que Ud. pueda “programar a volun-tad” la interface para realizar sus propiasexperiencias y no limitarse a ser usuario dedicho equipo. Hemos visto en la entregaanterior que en ocasiones el ELM327 sepone fuera de control y que cuando ello ocu-rre debe recurrir al método por hardwarepara desactivar los PPs. En este artículoveremos qué son y cómo se emplean los parámetros programables, necesarios para “rees-tablecer el orden” en nuestra interface.

Por Luis Horacio Rodríguez

Saber Electrónica

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AUTO ELÉCTRICO

Auto Ele - parametros programables 8/19/10 3:49 PM Página 76

valor que se pone en los bytes CANque no se usan, mientras que elELM327 usa 00 por defecto.

Para cambiar el comportamientodel CI, simplemente cambie PP 26:

> AT PP 26 SV AAOK

> AT PP 26 ONOK

Nuevamente, PP 26 es de tipo“D”, de modo que el cambio anteriorrealmente no tendrá efecto hastaque se emita el comando AT D o sereinicialice el ELM 327.

Los parámetros programablesconstituyen una forma de adaptar suELM327 para uso particular, perodebe hacerlo con precaución si seusa software comercial.

La mayor parte del softwareespera que el ELM327 responda decierta manera a los comandos, ypuede ser confuso si están activa-dos los encabezamientos cuando nose esperaba, o si la respuesta CANmuestra códigos de longitud dedatos, por ejemplo. Si se hace cam-bios, mejor es hacer pequeños cam-bios y luego ver el efecto de cadauno, de modo de hacer más fácil elseguimiento de sus pasos y “desha-cer” lo que ha hecho. Si penetrademasiado profundo no olvide elcomando “all off”:

> AT PP FF OFF

No importa qué software use, Udpodrá meterse en problemas seriossi cambia la velocidad de transmi-sión o el carácter del retorno decarro, por ejemplo, y se olvida delvalor que les puso. El valor de retor-no de carro establecido por PP 0Des el único carácter que es reconoci-do por el ELM327 para finalizar uncomando, de modo que si cambia suvalor, puede que no pueda deshacersu cambio. En este caso, su únicorecurso puede ser desactivar todoslos PPs con una triquiñuela de hard-ware.

Cuando se alimenta el principioal ELM327, busca un jumper entre lapata 28 (salida del LED del Tx OBD)y tierra (Vss).

Si está, desactivará todos losPPs, restaurando el CI a los valoresde ajuste de fábrica (valores pordefecto). Para usar esta característi-ca, simplemente conecte un jumpera tierra (que aparece en muchoslugares: pata 8 o 19 del ELM327,pata 5 del conector RS 232, unextremo de la mayoría de los capa-citores, o en el conector OBD), luegomantenga el otro extremo del jumpera la pata 28 mientras se enciende laalimentación. Cuando Ud. ve que elLED del Rx RS232 comienza adestellar rapidamente, quite el jum-per y los PPs quedan desactivados.

Se debe usar esta característicasólo cuando Ud. se mete en proble-mas demasiado profundamente, yes su única elección (dado queponer jumpers en un circuito conec-tado y la alimentación prendidapuede ocasionar daño si lo pone enun lugar equivocado). Además, sóloestá disponible con la versión 1.2 delCI, y no se puede usar con cualquierversión anterior.

Las siguientes páginas dan unresumen de los parámetros progra-mables actualmente disponibles.Note que la columna “Tipo” indicacuándo entrarán en efecto los cam-bios al parámetro programable. Losvalores posibles son:

I :el efecto es Inmediato

D: se hace efectivo después que

se restauran los DEFAULTS (valores

por defecto).

R: se hace efectivo después de

cualquier Reinicialización (AT Z , AT

WS, MCLR o encendido /apagado).

P: necesita una reinicializacion

tipo Power off/on (apagado/encendi -

do).

La Interface RS232 del ELM327

La interfaz serie RS232 se hamantenido a través de todos los pro-ductos ELM OBD, debido en granmedida a su versatilidad. Las com-putadoras más viejas y PDAs asícomo los microprocesadores la pue-den usar directamente. Las compu-tadoras más nuevas generalmenteno tienen puertos físicos RS232,pero sí tienen puertos USB eEthernet, los cuales se pueden con-vertir en RS232 con un simple adap-tador.

La mayoría de la gente construi-rá sus circuitos ELM327 con unainterfaz RS232, principalmente por-que es relativamente fácil y sonbaratos de hacer. Un circuito comoel que se muestra en la figura 1requiere muy pocos componentes y

Programación de un Escaner

Saber Electrónica

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>AT PPS00:FF F 01:00 N 02:FF F 03:32 F04:01 F 05:FF F 06:F1 F 07:09 F08:FF F 09:00 F 0A:0A F 0B:FF F0C:68 F 0D:0D F 0E:FF F 0F:FF F10:0D F 11:00 F 12:FF F 13:32 F14:FF F 15:FF F 16:FF F 17:92 F18:00 F 19:FF F 1A:FF F 1B:FF F1C:FF F 1D:FF F 1E:FF F 1F:FF F20:FF F 21:FF F 22:FF F 23:FF F24:00 F 25:00 F 26:00 F 27:FF F28:FF F 29:FF F 2A:38 F 2B:02 F2C:E0 F 2D:04 F 2E:80 F 2F:0A F

Tabla 1: Resumen de parámetros programables en el ELM327


trabaja extremada-mente bien a velo-cidades de hasta5 7 6 0 0 b p s .Dependiendo delas tensionesRS232 de su com-putadora, susprácticas de cone-xión y su elecciónde componentes,también puede tra-bajar bien a veloci-dades tan altascomo 11 5 2 0 0 b p s .Este es el límiteaproximado de talcircuito y cualquiercosa que funcionea esta velocidaddebe probarsecabalmente.

Los usuariosque quieren operara velocidades en elrango de 11 5 2 0 0bps (o más) pue-den mirar las solu-ciones disponiblesen circuitos inte-grados tales comoel ADM 232A d eAnalog Devices( w w w. a n a l o g . c o m )o la popular serieMAX232 de MaximI n t e g r a t e dP r o d u c t s( w w w . m a x i m -ic.com). Estos sonexcelentes disposi-tivos que se pueden usar para velo-cidades de hasta 115.2 kbps.Muchos de estos dispositivos sólopueden funcionar hasta 120 kbps yno son adecuados para velocidadessuperiores, de modo que verifique lahoja de datos del fabricante antes deabocarse a un diseño.

Una interfaz RS232 necesitaexcursiones de tensión relativamen-te grandes que son difíciles de man-tener a velocidades superiores con

grandes capacidades del cable (unainterfaz típica a menudo está limita-da a aproximadamente 230.4 kbpsen condiciones ideales).

Si necesita operar el ELM327 aestas velocidades o mayores, serecomienda que considere alternati-vas. Una alternativa popular es unaconexión de datos USB. La interfazUSB es capaz de una transferenciade datos muy alta, mucho más altade 500 kbps, que es el límite del

ELM327. Muchos fabricantes ofre-cen “puentes” especiales que simpli-fican la conexión de un dispositivoRS232 (como el ELM327) directa-mente al bus USB. Como ejemplostenemos el CP 2102 de Silicon Labs(www.silabs.com) o el FT 232R deFuture Technology Devices(www.ftdichip.com). Si piensa usarvelocidades mayores (o sea hasta500 kbaud), estas interfaces sonesenciales.

Auto Eléctrico

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Figura 1


S E C C I O N . D E L . L E C T O R

Pregunta 1: Amigos de SaberElectrónica: Antes que nada los felicitopor la revista, la cual compro siempre yes excelente dado que su contenido esmuy variado. Mi consulta es la siguien-te, en varias charlas y notas referentesa telefonía celular el Ing. Horacio Vallejo

ha mencionado que se puede instalarWindows Mobile en los teléfonos celula-res. Ahora bien, lo que necesito saberes cómo es el procedimiento parahacer esto (si es que se puede) y dóndepuedo descargar el Windows Mobile. Loquiero hacer en un Motorola V3M y enun NOKIA 6265, ambos de tecnologíaCDMA.

Simón Rodríguez Mata.R e s p u e s t a : Hola Simón: El

Windows Mobile que conocemos espara sistemas open source de teléfonosGSM y se puede descargar de nuestraWeb con la clave telcel. En el V3M tieneque funcionar y se puede realizarmediante un flasheo normal con el PSTde Motorola, teniendo cuidado de man-tener la misma SEEM para que luego elmóvil siga funcionando sin problemas,en el 6265 no lo sé, pero averiguo.Recuerde SIEMPRE hacer back-up desu sistema operativo. Muchas graciaspor sus comentarios hacia nuestra que-rida revista.

Pregunta 2: Soy estudiante deingeniería y me reprobaron porque nosupe decir qué es una celda fotoeléctri-ca. Yo creía que era un componenteque convierte luz en corriente pero elProfesor me dijo que no era correcto.

Apelo a su conocimiento para que meinforme la definición ya que me handado varias pero no difieren mucho delo que yo sabía.

Ana María Campos Celaya.Respuesta: Una celda fotovoltaica

tiene como función primordial convertirla energía captada por el sol en electri-cidad a un nivel atómico, es decir, con-vierten luz en tensión para que puedacircular corriente por una carga. Lasceldas fotovoltaicas son el motor decualquier sistema solar, ya que sin ellasno podríamos contar actualmente conpaneles solares o cualquier otro dispo-sitivo que funcione a base de esta ener-gía. Muchas celdas cuentan con unapropiedad conocida como efecto fotoe-léctrico lo cual hace que los fotones deluz sean absorbidos para luego irradiarelectrones; cuando dichos electroneslibres son capturados el resultado queobtenemos es una corriente eléctricaque luego, mediante su conversión, esempleada como electricidad. Esa es ladefinición que yo daría… quizá suProfesor quiere que Ud. sea más espe-cífico, es decir, que no convierte luz encorriente sino que convierte luz en ten-sión, que permitirá la circulación decorriente sobre una carga.

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Lector 278 8/19/10 4:07 PM Página 80

Saber Electrónica N° 278 Edición Argentina

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