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Manejo de Componentes Electrónicos
Manejo de Componentes Electrónicos
Manejo de Componentes Electrónicos
Muchas personas no son capaces de vivir sin sus computadoras y laptops y por tal
razón necesitan cargadores portátiles que usen la energía solar y la conviertan en
energía para los aparatos y otros artículos electrónicos. Los cargadores solares son
portátiles y pueden ser usados en cualquier lugar. Una buena marca es SolarGorilla.
Es buena para usar con tablets, laptops e incluso teléfonos.
Por otro lado, las centrales nucleares son métodos muy rentables de generar
electricidad, pero debe recordarse que esta forma de producción es un método que
puede destruir nuestra naturaleza.
Las plantas de energía nuclear deben enfriarse a medida que alcanzan
temperaturas muy altas. Para su operación de enfriamiento, se deben seleccionar
lugares cercanos al suministro de agua. Sin embargo, pese a que es la fuente de
energía más rentable y limpia, sigue siendo una especie de tabú, pues siempre se
referencia a lo ocurrido en Chernobyl.
• Controles.
Las energías renovables son aquellas que están disponibles de forma inagotable en
la naturaleza y que además generan menos problemas ambientales. Hay muchas y
muy diferentes, pero un futuro energéticamente sostenible no pasa por fomentar
una sola de ellas, sino que se tienen que compatibilizar los usos de todas para que
unas suplan las carencias de otras.
3. Calcular la instalación de forma que las pérdidas de carga sean mínimas, y así
evitar instalar mayores potencias de bombeo para vencer dichas pérdidas.
Asimismo, es muy importante de cara a la eficiencia energética, calcular las bombas
de agua para que funcionen dentro de zonas de buen rendimiento y que no trabajen
ni forzadas ni sobredimensionadas en exceso.
• Características de operación.
Se usa el Silicio con el objetivo de hacerlo un elemento activo, lo cual, para lograr
eso, deberá doparse. Es decir, se añadirán impurezas a los materiales de
fabricación del diodo y es aquí donde ocurre la unión tipo PN.
• Polarización directa.
En este caso tenemos una corriente que circula con facilidad, debido a que la fuente
obliga a que los electrones libres y huecos fluyan hacia la unión. Al moverse los
electrones libres hacia la unión, se crean iones positivos en el extremo derecho de
la unión que atraerán a los electrones hacia el cristal desde el circuito externo.
Así los electrones libres pueden abandonar el terminal negativo de la fuente y fluir
hacia el extremo derecho del cristal. El sentido de la corriente lo tomaremos siempre
contrario al del electrón.
Lo que le sucede al electrón: Tras abandonar el terminal negativo de la fuente entra
por el extremo derecho del cristal. Se desplaza a través de la zona n como electrón
libre. En la unión se recombina con un hueco y se convierte en electrón de valencia.
Se desplaza a través de la zona p como electrón de valencia. Tras abandonar el
extremo izquierdo del cristal fluye al terminal positivo de la fuente.
• Polarización inversa.
El terminal negativo de la batería atrae a los huecos y el terminal positivo atrae a los
electrones libres, así los huecos y los electrones libres se alejan de la unión y la
z.c.e. (zona de carga espacial) se ensancha.
Además, hay otra corriente "Corriente Superficial de Fugas" causada por las
impurezas del cristal y las imperfecciones en su estructura interna. Esta corriente
depende de la tensión de la pila (V ó VP).
Las funciones principales de los encapsulados son entre otras la de excluir las
influencias ambientales evitando las influencias externas y protegiendo los
fenómenos externos como humedad, polvo, golpes, campos magnéticos, etcétera.
Otra de sus funciones es la de permitir su conectividad eléctrica, permitiendo la
fijación de sus terminales conductores, también tienen como misión la de disipar el
calor que generan los semiconductores.
• Parámetros técnicos.
Como todos los componentes electrónicos, los diodos poseen propiedades que les
diferencia de los demás semiconductores. Es necesario conocer estas las hojas de
datos y las necesidades de diseño así lo requieren. En estos apuntes se presentarán
las características más importantes desde el punto de vista práctico.
− IF = Corriente directa.
− IR = Corriente inversa.
− IFAV = Valor medio de la forma de onda de la corriente durante un periodo.
− IFRMS = Corriente eficaz en estado de conducción. Es la máxima corriente
eficaz que el diodo es capaz de soportar.
− IFSM = Corriente directa de pico (inicial) no repetitiva.
− AV= Average (promedio) RMS= Root Mean Square (raíz de la media
cuadrática)
Un dato interesante es la corriente media con polarización directa, que aparece así
en la hoja de características:
Indica que el 1N4001 puede soportar hasta 1 A con polarización directa cuando se
le emplea como rectificador. Esto es, 1 A es el nivel de corriente con polarización
directa para el cual el diodo se quema debido a una disipación excesiva de potencia.
Un diseño fiable, con factor de seguridad 1, debe garantizar que la corriente con
polarización directa sea menor de 0.5 A en cualquier condición de funcionamiento.
Los estudios de las averías de los dispositivos muestran que la vida de éstos es
tanto más corta cuanto más cerca trabajen de las limitaciones máximas. Por esta
razón, algunos diseñadores emplean factores de seguridad hasta de 10:1, para
1N4001 será de 0.1 A o menos.
Estos valores están medidos en alterna, y por ello aparece la palabra instantáneo
en la especificación. El 1N4001 tiene una caída de tensión típica con polarización
directa de 0,93 V cuando la corriente es de 1 A y la temperatura de la unión es de
25 ºC.
En esta tabla está la corriente con polarización inversa a la tensión continua indicada
(50 V para un 1N4001).
Este componente electrónico está diseñado para dejar pasar la mitad positiva o
negativa de la señal de corriente alterna (AC) usando la rectificación. A menudo,
dicho proceso está presente en la creación de fuentes de poder donde hace falta
transformar la AC en corriente directa (DC), función esencial para la estabilidad del
circuito.
El diodo rectificador presenta una curva característica que muestra las bases de su
funcionamiento. En ese diagrama distinguimos 2 elementos esenciales:
− Polarización directa
− Polarización inversa
Esta condición ocurre al unir el diodo rectificador con los polos de una batería. Así,
el cátodo queda conectado al terminal positivo y el ánodo al negativo. Este genera
la transmisión de corriente de baja potencia, que se conoce como de saturación
inversa o fugas.
A medida que se eleva la temperatura, esta corriente también crece. Si la tensión
aplicada está por debajo del valor conocido como tensión de ruptura, se genera un
flujo de energía independiente. Esto puede hacer que la corriente suba de forma
rápida y con pequeños picos de tensión.
• Funcionamiento.
Por cada patilla podemos tener una corriente, a las que llamaremos:
• Regiones de operación.
o Corte.
o Saturación.
o Operación.
• Encapsulados.
Son las diferentes formas y tamaños que se utilizan para proteger los materiales
internos de un transistor, estas presentaciones dependen mucho de que aplicación
se va a utilizar el transistor ya sea para potencia o para tratamiento de señales,
actualmente existe una forma sencilla de identificar qué tipo de transistor es el que
se está utilizando, solo es cuestión de ubicar el código que tiene impreso y buscarlo
en internet para encontrar todos los datos relacionados a ese modelo.
A pesar de que existe una gran variedad en cuanto a encapsulados podemos
clasificarlos de dos formas: metálicos y plásticos, ya que existen muchos modelos
que son casi idénticos y lo único que cambia es su capacidad de trabajo. Los más
comunes son los siguientes:
− Transistores metálicos
− Encapsulados cuadrados
En cuanto a forma prácticamente son iguales a los cuadrados que utilizan plástico,
solo que en esta presentación son metálicos y están completamente sellados para
proteger a los semiconductores de la humedad y agentes externos, al ser
completamente de metal consiguen mayor disipación de calor comparados con los
de plástico.
− Transistores plásticos
A pesar de que este tipo de encapsulados son los que menos potencia pueden
manejar son los más populares ya que son los más baratos y se pueden utilizar para
amplificar pequeñas señales o como interruptores. Los más populares y utilizados
son los de medio circulo como los TO-92 o los TO-226, pero cuando la potencia
supera a los primeros se pasa a los que tienen forma cuadra, ya que estos pueden
manejar una mayor potencia gracias a que se les puede colocar un disipador de
calor en la pestaña que tienen (TO-126, TO-202, TO-218 y TO-220).
− Transistores SMD
Otro modelo comúnmente usado para analizar los circuitos BJT es el modelo de
parámetro h:
Este circuito equivalente de un transistor de unión bipolar permite un fácil análisis
del comportamiento del circuito. Como se muestra, el término "x" en el modelo
representa el terminal del BJT dependiendo de la topología usada. Para el modo
emisor-común los varios símbolos de la imagen toman los valores específicos de:
A veces es útil la analogía con una válvula. La corriente más pequeña en la base
actúa como una "válvula", controlando la corriente mayor del colector al emisor. Una
variación en la corriente de base en forma de "señal", se reproduce con una mayor
amplitud sobre la corriente de colector-emisor, lográndose con ello una amplificación
de dicha señal.