Manual Users Introduccion a La Electronic A

8/6/2019 Manual Users Introduccion a La Electronic A

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Introduccin

a la electrnica

Conociendo los componentes 16Cmo analizarlos? 21

Mtodos de verificacin 23

Reemplazos 24

Cintas conductoras 27

Resumen 27Actividades 28

Captulo 1

La electrnica es una de las reas

de la ciencia que ms evolucionaron

en los ltimos tiempos. La complejidad

de algunos de sus componentes

nos llevara a dedicarle al tema ms

de un manual en forma exclusiva.

Pero no es la intencin de ste formar

a expertos en electrnica, sino dotarlos

de los conocimientos bsicos y necesarios

para solucionar las fallas ms comunes

que se encuentran en un perifrico de PC.

REPARACIN DE COMPONENTES

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CONOCIENDO LOS COMPONENTES

Los componentes a los que dedicaremos nuestra atencin sern principalmenteaqullos relacionados con el manejo de la corriente, que generalmente son los que

con mayor frecuencia se daan a raz de su actividad. En este rubro entran los tran-sistores, capacitores, resistencias, diodos, relays, fusibles, transformadores y algunoscircuitos integrados.Por lo general, la mayora de los perifricos que rodean a la PC son controlados porun microchip propio programado para tal propsito. Eso permiti el gran ahorrode espacio que significa comprimir millones de transistores en tan slo un par demilmetros cuadrados. Pero su funcin suele ser tan especfica que resulta casi im-posible analizar su funcionamiento sin recurrir a un manual que nos informe del

papel que cumple cada una de sus cientos de patas.El problema surge en la obtencin de dicho manual, ya que suele ser informacinque los fabricantes reservan slo para los serviceautorizados, con el agregado de quemuchas veces el reemplazo de puede llegar a ser hasta ms costoso que una unidadnueva completa.As y todo, todava se utilizan muchsimos componentes convencionales, ms fci-les de analizar y reemplazar, y que suelen ser los responsables del ochenta por cien-to de las averas tpicas. A su vez, la verificacin de stos nos puede llevar por des-carte a una mayor seguridad respecto del inminente reemplazo de un chip.

Antes de continuar, tengamos presentes las herramientas tiles para analizar y repa-rar componentes bsicos:

Destornilladores Alambre de estao Tester Extractor de estao Soldador de punta cermica Pinzas de punta fina

Veamos las caractersticas bsicas que hacen a los componentes con los que trabaja-remos en la mayora de los casos. Como ya mencionamos anteriormente, encontra-remos un gran porcentaje de ellos dedicado al manejo de la corriente; un sector muypropenso a sufrir constantes deterioros. La ventaja que presentan es que su funcio-namiento, salvo algunas pequeas variantes de acuerdo con el papel que cumplan,suele ser muy similar en todos los casos. De manera que una vez que nos familiari-cemos con los mtodos de medida, nos resultar muy simple efectuar verificacionesde rutina.

A continuacin vemos una fuente de alimentacin de una impresora Epson. Pode-mos apreciar el aspecto de la mayora de los componentes tradicionales:


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q Componentes convencionales GUA VISUAL 1

Bobina: la bobina y el transformador son componentes muy simples en cuantoa su ensamblaje. Por lo general, constan de uno o varios ncleos envueltos por

un alambre de cobre de cuya longitud y grosor depender su funcin especfi-ca. Los extremos de cada uno de los alambres sern los puntos de contacto uti-lizados para ser unidos a la plaqueta. El objetivo de esto es sacar provecho delos campos magnticos que genera la corriente en su paso por las bobinas.

Fusible: un fusible est conformado por un hilo conductor, diseado en formaespecfica para dejar pasar determinada cantidad de corriente. Superado esevolumen, ste se corta interrumpiendo dicho suministro. De esa manera se pro-

tege el resto de los componentes ante excesos inesperados.Transformador: est compuesto por dos bobinados enfrentados, uno denomi-nado primario y otro, secundario. El campo magntico que genera la corriente asu paso por el bobinado primario provoca un efecto inductivo sobre el secunda-

rio, que emite un flujo de corriente de menor valor. Esto es muy utilizado en fuen-tes de alimentacin, para convertir los 220v o 110v de la corriente de lnea al va-lor que necesita el dispositivo para el cual fue diseado. Hoy en da, la utiliza-

cin de fuentes conmutadas, que utilizan componentes mucho ms precisos,seguros y livianos, hacen menos frecuente el uso de transformadores.

Conociendo los componentes

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Capacitor Electroltico: recibe su nombre gracias al material que hace las ve-

ces de aislante, el cual es un cido en estado lquido llamado electrolito.

Resistencia: es uno de los componentes ms simples en su estructura y fun-

cionamiento. La funcin que cumplen dentro de un circuito es el de limitar el pa-so de la corriente con distintos fines especficos. En varios casos se usa comoproteccin ante supuestos golpes de tensin. Ante estas circunstancias, la re-sistencia se abre y corta el paso de la corriente antes de que llegue en excesoa la pata de algn circuito integrado importante.

Capacitor: la estructura de un capacitor consta bsicamente de dos placas me-tlicas, separadas por un material aislante llamado dielctrico, que puede estarconformado de muchas maneras. Su funcin es cargarse de energa para luego li-

berarla en forma paulatina. Aquellos que utilizan electrolito como aislante son lla-mados capacitores electrolticos. Son muy usados en fuentes de alimentacin ymanejo de corriente y, por lo general, causan ms de una falla caracterstica.

Diodos: para resumir las caractersticas de un diodo, podemos decir que se tra-ta de un componente que admite el paso de la corriente en slo un sentido. Es

por esto por lo que, al contrario de las resistencias, posee una polaridad que sedebe respetar. sta se encuentra bien marcada en la cpsula del diodo, siendoel polo positivo el marcado con una lnea o punto.

Transistores: se podra decir que son los responsables de la revolucin

electrnica actual. Es la base de toda la tecnologa moderna, ya que permitiarmar equipos con tamaos y consumos reducidos, cosa imposible de lograren los antiguos aparatos valvulares. Cuando el transistor pudo comprimirse to-

dava ms y encapsularse por cantidades en pequeas pastillas, naci el mi-crochip, y el resto es historia. Posee tres patas de contactos: base, emisor ycolector. Su esencia radica en dos funciones principales: por un lado permite,de forma esttica, habilitar o cortar el paso de la corriente entre emisor y co-

lector, de acuerdo con lo que una seal de mando ordene a su pata base; porotra parte, es muy utilizado como amplificador de seales de cualquier tipo.Su estructura se basa en tres cristales de silicio, que se polarizan segn la for-

ma en que se conecten las patas correspondientes a cada uno. A su vez, lostransistores se catalogan en dos grupos principales: NPN y PNP. Para expli-carlo de una manera sencilla, podemos decir que la nomenclatura de NPN oPNP se asigna al transistor dependiendo de la polaridad que ste brinda. Di-

cha polaridad est relacionada con el sentido en que la corriente circula entrelas patas base y el emisor. En los transistores NPN la corriente est habilitadapara circular entrando por la base y saliendo por el emisor, bloquendose

cuando intenta hacerlo a la inversa. Es lo contrario al caso de los transistoresPNP, en donde circula slo desde el emisor hasta la base.


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Adems de estos componentes que encontramos dentro de la fuente de alimentacin,tambin es muy frecuente encontrar presets en muchos dispositivos perifricos. Losmonitores, por ejemplo, poseen reguladores externos que afectan su funcionamiento,como es el caso de los controles de brillo, contraste, intensidad, color, etc. Ahora bien,

existen parmetros de ajustes que no son accesibles al usuario comn, ya que se tratade funciones dedicadas en forma especfica a corregir valores establecidos de fbrica,que se controlan mediante los denominados presets o resistencias variables. stos pre-sentan el aspecto de pequeos tornillos en cruz, los cuales podemos corregir haciendopequeos movimientos en un sentido u otro. Resulta obvia la aclaracin con respectoal cuidado que se debe tener antes de tocar cualquiera de estos componentes, sobre to-do en lo relacionado con la seguridad, de acuerdo con la funcin que cumplen.

Figura 1. De acuerdo con la caracterstica del transistor, variar el sentido de circulacin

de la corriente entre las patas base y emisor, tal como lo vemos en este diagrama.

CBE

PNP

Base

Sentido de

circulacin

de la corriente

Colector

Emisor

CBE

NPN

Base

Sentido de

circulacin

de la corriente

Colector

Emisor


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Aquellos que posean experiencia en el armado de circuitos electrnicos conocern el aspecto de

la mayora de los componentes bsicos. Por pequeos que parezcan, nunca son lo suficiente. Por

ello en equipos modernos encontramos los componentes de superficies. Resistencias, diodos,capacitores, etc., son comprimidos y soldados sobre la superficie misma de la pista conductora.

COMPONENTES DE SUPERFICIE I


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Figura 2. Los diodos rectificadores tienen la propiedad de permitir

el paso de la corriente slo en un sentido, para lo cual

poseen una polaridad bien marcada en cada una de sus patas.

El disco duro es uno de los tantos perifricos que sacan provecho de los componen-tes de superficie; aqu podemos observarlos sobre una placa controladora:

q Componentes de superficie GUA VISUAL 2

Resistencias. Transistores estndar.Diodo. Microchip estndar.

Transistor regulador. Microchip de superficie.Diodo rectificador.


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Cmo analizarlos?Existen dos formas de verificar el correcto funcionamiento de un componente. Unaes aislarlo de la placa (desoldar cada una de sus patas) y analizarlo con los distintosmtodos aplicables de acuerdo con el tipo. La otra es corroborar su funcin dentro

del circuito y asegurarnos de que la est cumpliendo sin inconvenientes. La prime-ra es la ideal para aquellos principiantes que comienzan a dar sus primeros pasos enel campo de las reparaciones. La segunda es ms aplicable para quienes ya tienenciertos conocimientos adquiridos, y son capaces de interpretar el esquema de fun-cionamiento de un circuito electrnico.

Analizando componentes bsicos

Resistencias: el problema que puede surgir es que se encuentre abierta (no dejapasar nada de corriente) o en cortocircuito (deja pasar toda la corriente). Si conel ohmetro en todas las escalas, la aguja no se mueve, estamos ante el primer ca-so. Si en la misma situacin la aguja siempre marca el mximo, es lo segundo. Simarca un nivel aproximado al del valor original de la resistencia, sta se encuen-tra en perfectas condiciones.

Diodos: dejan pasar la corriente en un solo sentido. Por lo tanto, el tester debe-ra mover la aguja slo cuando el terminal positivo (rojo) se encuentra en la patamarcada. Si en ambas posiciones marca, est en corto. Si, por el contrario, nunca

marca nada, est abierto. Capacitores electrolticos: tienen la capacidad de cargarse de corriente para lue-

go liberarla. Entonces, al tocar las patas con los terminales del tester, debera re-flejar continuidad durante un lapso de tiempo y luego caer. Cualquier alteracinen este comportamiento demuestra una deficiencia en el mismo. Para que el pro-cedimiento sea correcto, debemos respetar la marca de positivo y negativo que po-see el capacitor.

Bobinas y transformadores: no son ms que hilos de cobre envueltos sobre un n-cleo. Su verificacin ser, por lo tanto, igual al de las resistencias. Cabe la posibili-dad de que este bobinado se encuentre cortado, caso en el cual no marcar nada decontinuidad, o que en algn punto est cortocircuitado, en el que marcar a tope.


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Sus caractersticas generales son idnticas a las de los componentes estndar, la diferencia ra-

dica a la hora de reemplazarlos. Es un proceso que puede resultar ms complicado y demandar-

nos el uso de herramientas especficas. En casos extremos, es posible usar un repuesto estn-dar en tanto podamos adaptar su conexionado y respetemos las caractersticas al detalle.

COMPONENTES DE SUPERFICIE II


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Transistores: llegamos al elemento ms difcil de revisar. Posee tres patas (emisor,base y colector) que suelen estar identificadas con las letras E, B y C en la mismaplaqueta donde estn soldadas. Si deseamos verificar la caracterstica de un tran-sistor, basta con usar un tester en la funcin de ohmetro y colocar el terminal po-

sitivo en la base, y el negativo, en el emisor. Si de esa manera tenemos conduc-cin, y no a la inversa, nos encontramos ante la presencia de un transistor NPN.Si, en cambio, la conduccin se da con el terminal positivo puesto en el emisor,estamos ante un transistor PNP. Con respecto al colector, tambin debera darseconductividad en slo uno de los sentidos, y no debera marcar nada entre emi-sor y colector, sea como fuere que dispongamos las terminales del tester. En lasiguiente figura se puede apreciar esto de forma clara:

Figura 3.Aqu podemos observar el comportamiento de un tester

estndar en su funcin de ohmetro durante la verificacin de distintos componentes.


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Mtodos de verificacinHasta aqu hacemos referencia a los componentes comunes para todos los equiposelectrnicos. Desde una videocmara hasta una Pocket PC tienen, en algn puntode su circuito, un transistor, un diodo, una resistencia, etc. La funcin que stos

cumplen es casi siempre la misma, de manera que no es muy difcil determinar sise encuentran en buen estado. El problema se presenta en el momento de decidircul analizar. En este caso, hay dos alternativas: una es usar el sentido comn y, ha-ciendo un recorrido visual por el circuito, tratar de establecer los posibles responsa-bles, en base al sntoma que presenta el equipo (por ejemplo, si no enciende, hayque empezar analizando aquellos que se encargan de proveer energa, es decir, losque forman parte de la fuente de alimentacin). La otra alternativa la encontramosmediante los manuales de servicio; en ellos se publica un detalle de todas las partes

que conforman el equipo. Esto incluye diagramas de conexiones, funciones de loscircuitos integrados especficos, voltajes normales en distintos sectores para efectuarverificaciones, listado de fallas comunes y posibles causantes, etc. Supongamos quenecesitamos analizar un circuito integrado; en el manual de servicio figurar la fun-cin de cada una de sus patas y el mtodo para corroborarla, como el voltaje quedebera marcar el tester al medir ese valor en algunas de ellas.

Si bien el manual representa una gran ayuda, suele ser materia exclusiva de los repre-sentantes oficiales de cada marca, aunque algunas optan por difundirlo al usuario.

Por otro lado, un diagrama o manual de servicio no es tan simple de interpretar co-mo un libro cualquiera. stos poseen una simbologa y una redaccin muy propiasde la electrnica que, si bien no representan grandes impedimentos para entender-los, necesitan de un conocimiento previo por parte de quien los consulta.

Figura 4.Aqu podemos observar los smbolos que representan los componentestradicionales en cualquier diagrama electrnico. Como vemos,

tambin se encuentran representadas las terminales que los conectan.


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Figura 5. ste es el ejemplo de un diagrama electrnico tradicional,

correspondiente a una fuente de alimentacin de un monitor. Cada componente

est representado por un smbolo y las pistas que los interconectan, con lneas.

Reemplazosste es un punto en el que tenemos que prestar especial atencin, ya que no todoslos componentes son exactos en su diseo y funcionamiento. Si se daa un transis-tor, por ejemplo, no podemos reemplazarlo por cualquier otro. El suplente debecumplir con las mismas condiciones de estructura y funcionamiento. Para esto hayun cdigo que identifica a cada producto, el cual informa de sus caractersticas. Novamos a ahondar mucho en el tema ya que, como mencionamos antes, no es nues-tra intencin hacer de este manual un tratado de electrnica. Pero vale la aclaracin


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El tester es un gran compaero. Su funcin es corroborar el funcionamiento de un componente

o circuito, midiendo niveles de corriente, voltaje, resistencia, etc. Existen los analgicos y los di-

gitales. Tienen dos terminales: positivo (rojo) y negativo (negro), que deben disponerse de acuer-do con la polaridad del elemento. Traen un selector para cambiar a diferentes modos y escalas.

EL TESTER


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de que ese cdigo es fundamental para que el comercio al que acudamos en buscadel repuesto pueda determinar su funcin. Otro aspecto muy importante que nun-ca debemos olvidar es el que respecta a la polaridad de los componentes. Ya vimosque muchos de stos se disponen en la plaqueta respetando el sentido en que la co-

rriente circular por su interior. Si esa posicin original no es respetada por el reem-plazo, podemos provocar no slo la rotura del nuevo componente, sino tambin da-os importantes en otros sectores que hasta el momento no presentaban problemaalguno. En estos casos se recomienda que, usando una fibra indeleble, marquemosla concordancia de cada pata con respecto a la plaqueta a modo de recordatorio.

Figura 6. En este sitio web, con slo ingresar los colores en una pequea aplicacin

en Flash que all aparece, obtendremos el valor correspondiente en forma inmediata.


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Otro gran aliado del reparador. Las uniones entre los componentes y la placa se realizan con es-

tao, metal que se funde a temperaturas relativamente bajas (250 C), y se solidifica con una

gran rapidez. Para aplicarlo, se utiliza el soldador electrnico, que consta de una punta de co-bre o cermica que se calienta con la temperatura suficiente como para fundirlo.

EL SOLDADOR


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La mayora de los componentes electrnicos posee un cdigo impreso en su cpsu-la, el cual informa de sus caractersticas al encargado de reemplazarlo. En caso deque no sepamos interpretarlo, bastar con anotarlo y solicitar al encargado de nues-tro comercio de electrnica amigo que nos investigue la posibilidad de encontrar un

equivalente. Con respecto a las resistencias, este paso se complica un poco. Ellas sediferencian de acuerdo con el nivel de resistencia que ofrecen al paso de la corrien-te, expresado en ohms. La gran mayora de las resistencias cuenta con una serie debarras de colores impresas alrededor de la cpsula, tres en un extremo y una solita-ria en el otro. Los colores de las tres primeras representan el valor de la resistencia,y el color que resta, su tolerancia. Si no podemos extraer el componente para llevar-lo al vendedor para que determine su valor, podemos recurrir a sitios web comowww.elosiodelosantos.com/resistencias.html.

Pistas conductorasTodas las partes de un circuito deben ser conectadas a fin de garantizar su correc-to funcionamiento. Para esto son montadas sobre plaquetas que disponen de ori-ficios destinados a ubicar las patas de cada uno de los componentes y pistas de co-bre conductoras que las conectan entre s. Es bastante frecuente encontrar encualquier dispositivo una o ms placas con cientos de pistas de distintos tamaosy longitudes. Ellas son responsables de un gran porcentaje de las fallas tpicas quecomentaremos a lo largo de este manual ya que, dado su a veces nfimo grosor,

son muy propensas a sufrir cortes derivados de pequeas fisuras que puedan pro-vocarse a partir de golpes o torceduras.

Figura 7. La conexin de los componentes en una placa se realiza mediante

pistas de cobre impresas. El escaso grosor de algunas,como las que aqu se observan, suele ser causante de cortes motivados por fisuras.


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Cintas conductorasEn numerosas oportunidades resulta necesario trasladar corriente o datos desde unaplaqueta a otra dentro de la unidad. La cantidad de uniones necesarias es a veces tannumerosa que hace casi imposible la implementacin de cables comunes. Por este

motivo se implementa el uso de cintas flexibles que disponen de varias pistas con-ductoras en su interior, muy similares a las utilizadas en las plaquetas. Pero a pesarde su flexibilidad, no escapan al riesgo de sufrir cortes totales o parciales a lo largode su recorrido. Esto ocurre con mayor frecuencia en partes mviles, como es el ca-so de los cabezales de impresin, donde se utiliza una cinta que los conecta y esconstantemente sometida a los vaivenes de su trabajo.

Figura 8. Las cintas de contactos permiten interconectar placas y componentes

ahorrando el considerable espacio que ocupan los cables. Aunque, a veces,

las uniones a partes mviles pueden provocar cortes en distintos sectores.


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RESUMEN

Es imposible afirmar que con tan slo un tester, un soldador y un par de destornilladores se

pueden analizar todos los circuitos electrnicos usados en la actualidad. En algunos casos es

necesario recurrir a instrumental ms sofisticado, como, por ejemplo, el osciloscopio o el fre-

cuencmetro. Por otro lado, somos conscientes de que ningn usuario de PC va a invertir di-

nero en un equipamiento tan costoso si, en definitiva, la reparacin no es su actividad princi-

pal. El objetivo de este manual, entonces, es ensear aquellos pasos necesarios para poder

solucionar cualquier inconveniente relacionado con el hardware que permita, a su vez, seranalizado con elementos a los que cualquiera puede acceder.


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TEST DE AUTOEVALUACIN

1 Qu funcin cumple una resistencia ante

el paso de la corriente?

2 Cul es la sustancia usada como aislante

en los capacitores electrolticos?

3 Qu nomenclatura le corresponde a cada

pata de un transistor?

4 Cules son los grupos principales en los

que se divide la mayora de los transistores

actuales?

5 Qu funcin se le puede asignar a un pre-

set en un circuito electrnico?

6 Qu ventaja implica el uso de componen-tes de superficie?

7 Es posible darse cuenta, a simple vista, si

un fusible est abierto? Cmo?

8 Puede ser analizado un componente sin

extraerlo de la placa?

ACTIVIDADES

9 Si al medir una resistencia con el tester en

ohmetro no se detecta continuidad, qu

significa?

10 Cuntas terminales de medicin posee

un tester estndar?

11

Qu utilidad tiene un manual de servicio?

12 Qu hay que tener en cuenta en el mo-

mento de reemplazar un componente?

13 A qu temperatura se funde el estao?

14 Qu uso se le da al extractor de estao en

la electrnica?

15 Qu diferencia hay entre una pista y una

cinta conductora?

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