PROBADOR-DE-REGULADORES-DE-VOLTAJE” hiyo

1

2012

PROBADOR DE REGULADOR DE VOLTAJE DE ALTERNADOR

PROYECTO DE INNOVACIÓN Y/O MEJORA EN EL PROCESO DE PRODUCCIÓN O SERVICIOS DE LA EMPRESA

INDICE

CARATULA......................................................................................... 1

INTRODUCCION................................................................................. 3

OBJETIVO………………………………....................... ....................... 3

DENOMINACION DEL PROYECTO DE INNOVACION......................4

ANTECEDENTES................................................................................ 4

OBJETIVOS DE MEJORA............................. ..................................... 5

DESCRIPCION DE LA INNOVACION................................................. 7

PLANOS Y ESQUEMAS DE TALLER............................................... 77

TIPOS Y COSTOS DE MATERIALES................................. ............. 78

TIEMPO EMPLEADO O ESTIMADO................................ ................ 79

CONCLUSIONES FINALES...................................................... ........ 80

BIBLIOGRAFIA.................................................................................. 81

MECÁNICA AUTOMOTRIZ

2

2012


PROYECTO DE INNOVACIÓN Y/O MEJORA EN EL PROCESO DE PRODUCCIÓN O SERVICIOS DE LA EMPRESA

TEMA

PROYECTO DE INNOVACIÓN

APELLIDO : HIYO VENTURA

NOMBRE : RONNI EBER

CARRERA : TECNICO PROFESIONAL MECANICA AUTOMOTRIS

ESPECIALIDAD : MECANICA GENERAL.

SEMESTRE : VI

TURNO : MAÑANA Y TARDE

AÑO : 2012


3


INTRODUCCION :

La tecnologia avanza a grandes pasos y el tener el conocimiento para dominarla, marcan la diferencia a la hora de desenvolvernos en nuestros trabajos y en las funciones diarias que desempeñamos.

Considero que mi capacidad de trabajo y responsabilidad asi como mi interes por ampliar mi carrera profesional pueden resultar de utilidad para la empresa en que ejerza mi carrera por ese motivo como prueba de mi trabajo e tomado decisión de realizar como proyecto final un PROBADOR DE REGULADORES percatandome que en la empresa en la que ejerzo mis practicas no cuenta con dicho instrumento y de mano con la innovacione decidido realizar este proyecto con financiamiento de el taller para la mejora de aquel

OBETIVOS DEL PROYETO

Este proyecto se ha realizado con la finalidad de hacer un buen diagnostico del funcionamiento de los reguladores de voltaje para descartar fallas que provienen de fabrica o desgaste del regulador de voltaje que impidira el buen funcionamiento del alternador dañando las partes internas del alternador o bateria por sobre carga o descargas del alternador y ahorrandonosperdidas de tiempo y dinero al intentar descartar fallas sin el instrumento adecuado.

Con fines de equipar al taller con un sistema actualizado, de esta manera brindar un servicio de calidad, con ventajas competitivas que garanticen los ingresosydesminuyen los costos para la mejora del taller o con esta nueva innovacion que nos brindara un gran servicio en la carrera y en el trabajo que ejercemos darnos a reconocer de las demas empresas que no cuenten con esta herramienta y asi poder tambien brindar nuestros servicios a las empresas que lo soliciten.

ALUMNO :

HIYO VENTURA ,Ronni Eber


4


DENOMINACION DEL PROYECTO DE INNOVACION:

PROBADOR DE REGULADOR DE VOLTAJE

ESPECIALIDAD:


ANTECEDENTES

El taller de servicios mecánio en general “EL RODAJE S.A” ubicado en AV. LOS

MAESTROS MZ- B LT-1ª Que se dedica a la reparación general y al del

Sistema eléctrico de todo tipo de vehículos en la línea automotriz, que este no

cuenta con un equipo de “probador de reguladores de voltaje”, para lo cual

recurre dentro del contorno para diagnosticar la prueba del regulador; cuyo

funcionamiento es la de regular la tensión generada por el alternador para

cargar la batería, así como también el control de la lámpara testigo de carga.

Para dicha prueba los reguladores son probados de una manera no confiabley/o

poco eficaz con un foco prueba o foco piloto, causando en su mayoría pérdida de

tiempo, molestia e inseguridad por el cliente.

Demanda de tiempo, demora en el trabajo e incomodidad de los clientes.

Implementando dicho equipo lograremos un trabajo eficaz,de garantía y mejor

calidad, generar mayores ingresos en menor tiempo.

OBJETIVOS DE MEJORA.

GENERALES


5


Implementar con “un probador de reguladores de voltaje” con un circuito

estándar para probar todo tipo de reguladores de voltaje tanto de 12V como

de 24V.

ESPECIFICOS

Comprobar reguladores de voltaje para determinar el estado en que se

encuentra dichos reguladores.

Promover mejor calidad de trabajo y menos pérdida de tiempoy así tener

más ingresos a nuestro taller

DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO “PROBADOR DE REGULADORES DE

VOLTAJE” de 12 y 24 voltios.

El probador consta de un transformador reductor de corriente de 220 voltios

de entrada a 24 voltios de corriente alterna y 5 amperios de salida.

Este voltaje convertido en corriente alterna de 24v ingresara por medio de un

puente rectificador conformado por 4 diodos los cuales convertirán la corriente

alterna 24v (AC) en corriente directa 24v (DC).

En el cual encontraremos un voltaje de salida de 24 voltios y de 5 amperios,

pasando luego dicha corrientepor un circuito electrónico,en el cual podremos

regular la corriente de salida que se desee en un rango de 0 a 24 voltios.Dichas

mediciones se verán reflejadas en un voltímetro digital

La comprobación del regulador de voltaje consta de la siguiente manera: El

Terminal positivo del probador será conectada hacia el Terminal positivo del

regulador uniendo con el Terminal IG (ignición) del regulador, el Terminal

negativo del probador se conectara al Terminal negativo del regulador, y el

terminal DF se conectara al terminal F del regulador siempre teniendo cuidado de

seleccionar el rango correcto con el interruptor ya sea DF+ o DF-, esto según el


6


tipo de regulador, una vez conectado el regulador se deberá observar que la

lámpara testigo encienda o de lo contrario el regulador estará en mal estado, luego

se procederá a controlar el voltaje de entrada hacia el regulador y a medida que

se aumente el voltaje en un rango especifico la lámpara testigo deberá apagarse

al no apagarse la lámpara, esto nos indicara que el regulador se encuentra en mal

estado.

La descripción de este proyecto consta de una resistencia variable que remplazara

el alternador y una lámpara testigo de color VERDE que deberá apagar cuando el

voltaje este entre 14 y 15 voltios, de tal forma se estará realizando las pruebas de

control de lámpara y la prueba de control de carga.

También hemos incorporado una lámpara testigo de color ROJO, la cual prendera

en caso el regulador de voltaje este en corto circuito o la conexión que se debe

hacer para la prueba, este mal.

Este equipo de prueba se divide en 3 secciones:

Transformador reductor

Circuito electrónico (Fuente variable)

Instrumentos de comprobación

Este probador de reguladores electrónicos de alternadores, de 12 y 24 voltios nos

permite determinar el estado de un regulador de voltaje, el momento en que es

cortada la tensión teniendo como aviso la lámpara testigo de color VERDE y

también observando la pantalla del voltímetro digital para ver en qué rango se

produce el corte de corriente, yasí saber si es demasiado bajo o demasiado alto.

DESCRIPCIÓN DE LA INNOVACION Y/O MEJORA EN LA EMPRESA

DISEÑO DEL PROBADOR DE REGULADOR DE VOLTAJE


7


La construcción de este proyecto “probador de reguladores de voltaje” se ha

diseñado de la siguiente manera y con dichas medidas:

Largo : 30cm

Ancho : 20cm

Alto : 20cm

LISTA DE MATERIALES:

Madera

Tapiz

Wincha de medir

Hoja de cierra

Lija

Martillo

Clavos ,etc.


8


FABRICACIÓN DE LA CAJA PARA EL PROVADOR DE REGULADORES DE

VOLTAJE:

Cortar la madera luego doblarlo en una medida de 30 x 20 cm de la madera

para el alto y ancho de la caja.

Cortar 30 x 20 cm la madera para el largo y ancho de la caja.

Cortar la madera y ubicarlo en una medida de 30 x 20 cm de la madera para

el largo y alto de la caja para la base.

ARMADO:

Para proceder con este paso uniremos las piezas cortadas de la siguiente manera:

una vez cortadas las planchas de la madera las ubicaremos y marcaremos los

huecos para agujerear donde irán ubicados los tornillos.

en la parte de la base también tendremos que agujerear, para fijar el circuito

electrónico y componentes.

En la parte posterior de la caja va fijada una plancha de aluminio que servirá

como disipador de calor.

INSTALACIÓN DE LOS COMPONENTESINSTALACIÓN DE LOS COMPONENTES

CONSTRUCCIÓN DE UN TRANSFORMADOR CASERO

<<

¿QUÉ ES UN TRANSFORMADOR?


9


Es un componente eléctrico diseñado para cambiar el nivel del voltaje y de la corriente, de acuerdo a las necesidades específicas del caso.

Formado por dos bobinas enrolladas alrededor de un núcleo o centro común. El núcleo está formado por una cantidad predeterminada de chapas o láminas hechas de una aleación de Hierro y Silicio. Esta

aleación reduce las pérdidas por histéresis magnética (capacidad de mantener una señal magnética después de ser retirado un campo

magnético) y aumenta la resistividad del Hierro.

USO Y APLICACIÓN DE LOS TRANSFORMADORES

La corriente eléctrica generada en las plantas de energía, debe ser transportada hasta los hogares y empresas. Para ello es necesario

utilizar voltajes muy altos que superan los 25.000 voltios. Por tal razón se usan transformadores cada tanto, para convertir los altos voltajes, en

115 voltios o 220 voltios, dependiendo del país. Los aparatos electrónicos de hogares e industrias utilizan para su funcionamiento niveles de voltaje diferentes al que entrega la red pública. Para que

estos aparatos funcionen requieren un transformador.

Este manual pretende de modo sencillo, enseñar a construir transformadores de manera casera. Pues el mercado en algunos países

hace costosa o difícil su adquisición. Este tutorial incluye las tablas y fórmulas para la construcción de todo tipo de transformadores que

correspondan a las necesidades suyas y de su mercado.

NOTA: El transformador que vamos a enseñar en este caso, es de 44V x 44V AC, ideal para amplificadores de 250W por canal. Si queremos convertir el Amplificador de 400W (200W por canal), que está en nuestro sitio Web, en un amplificador de 500W (250W por canal), es

indispensable hacerle unas reformas, ya que los transistores y condensadores que usa actualmente, son para alimentarlo con un transformador de 36V x 36V AC como máximo. Este amplificador

repotenciado a 500W es ideal para videorockolas en establecimientos amplios y concurridos.

Materiales

Alambre magneto de doble capa

El alambre de cobre multiusos está recubierto con


10


una base en resina poliéster Imida y sobrecapa poliamidemida conocida popularmente como Barniz Dieléctrico.

Existen dos tipos de recubrimiento HS (Capa sencilla) y HD (Capa doble). Los alambres magneto pueden ser redondos, cuadrados o rectangulares.

Características básicas: 200 grados centígrados de resistencia térmica, resistencia a las sobrecargas, maleabilidad ideal para

embobinar, resistencia a la abrasión, rigidez dieléctrica en presencia de humedad, resiste el choque térmico, el flujo termoplástico y los

solventes. Este alambre es usado en la fabricación de generadores, alternadores,

bobinas, motores eléctricos, balastos, lámparas de mercurio, transformadores de potencia, etc.

Para conseguir fácilmente el alambre, se puede recurrir a los depósitos de chatarra o segundas, donde se consigue reciclado. El alambre no debe estar ni pelado, ni quemado, ni partido, o a punto de partirse.

Chapas de hierro silicio

Las chapas o láminas de hierro silicio o hierro dulce, vienen con formas de letras (I) y (E) que intercaladas,

forman el núcleo del transformador. Estas vienen en grano orientado (de más gauss) o grano no orientado

(chapa común). Este material es ideal para evitar las

pérdidas por Histéresis magnética y tienen la

capacidad de imanarse y desimanarse rápida y

fácilmente. Conseguir estas chapas nuevas es costoso, pues sus fabricantes venden al por mayor. Por esta razón invitamos a todos los interesados a visitar

los depósitos o cacharrerías, para que reciclen las chapas de transformadores usados, si el reciclador no lo hace, usted deberá

interesarlo en el tema, ofreciéndole comprar las chapas y el alambre a un mejor precio que si el reciclador las vendiera por peso o chatarra. Las chapas y las formaletas tienen una relación directa, existe cada

chapa, para cada formaleta. A continuación presentamos una tabla con las especificaciones de las chapas más comunes del mercado.


11


Dibujo de las chapas para el núcleo del transformador

Medidas en milímetros de las chapas para el núcleo del transformador

A B C D E Peso por Cm-g 48 32 16 8 - 12060 40 20 10 - 19066 44 22 11 - 22575 50 25 12.5 6.0 30084 56 28 14 7.0 36596 64 32 16 8.0 480114 76 38 19 8.0 675132 88 44 22 8.0 900150 100 50 25 9.5 1170180 120 60 30 9.5 1680


12


210 140 70 35 11.0 2300240 160 80 40 11.0 3000300 200 100 50 11.0 4700

Papel parafinado

Cuando construimos un transformador, la energía se

transmite del devanado primario al secundario, a pesar de que estos, no se tocan, pues si se llegaran a

tocar, habría corto circuito.El papel parafinado de calibre grueso, se usa para aislar los

devanados o rollos de alambre entre sí. Este papel, como su nombre lo dice, tiene un baño de parafina, que lo hace flexible y dúctil. Además lo aísla de la humedad y le da una

resistencia al calor, evitando que se cristalice.En caso de no conseguir el papel parafinado, se puede usar papel

pergamino o mantequilla grueso, aunque su durabilidad no es la misma.

Formaletas

La Formaleta es un carrete cuadrado que se usa como soporte

para enrollar el alambre y evitar que se disperse, ayudando al buen

encajamiento del alambre.Al momento de fabricar un

transformador se debe tener en cuenta que la formaleta y las chapas están directamente

ligadas, ya que el ancho del centro de las chapas, determina el ancho de la formaleta, y la cantidad de chapas, determinan el largo de la


13


formaleta.Por esta razón es importante, al momento de calcular el área del núcleo del transformador, buscar o construir una formaleta que nos aproxime a esta área y coincida con las chapas que tengamos a la

mano. Las Formaletas se consiguen en plástico, cartón y fibra de vidrio (para los transformadores de gran tamaño).

Las formaletas se consiguen en los almacenes de materiales para bobinados, aunque a veces son difíciles de conseguir. Por esta razón le hemos pedido a Jaime Ríos, Geómetra profesional, que desarrollara unas formaletas en

cartón paja, con sus respectivos planos, que puede descargar aquí gratis.

A continuación presentamos una tabla con las formaletas más comunes en el mercado, con su área, potencia máxima según el núcleo y el número de espiras por voltio, para facilitar la construcción de los

transformadores más usados en sonido.

Tabla de núcleo de formaletas

Medida del área del núcleo en centímetros

NÚCLEO POTENCIA MÁXIMA VUELTAS POR VOLTIO 1.6 x 1.9 9W 142.2 x 2.8 37W 72.5 x 1.8 20W 9.32.5 x 2.8 49W 62.8 x 1.5 17W 102.8 x 2.5 49W 62.8 x 3.5 96W 4.32.8 x 5 196W 3

3.2 x 3.5 125W 3.753.2 x 4 163W 3.33.2 x 5 256W 2.6253.8 x 4 231W 2.763.8 x 5 361W 2.21


14


3.8 x 6 519W 1.85

Construcción de la formaleta para el transformador

Planos de formaletas

Después de escoger la formaleta que más se aproxima a sus necesidades, imprima el PDF con los planos. Cálquelas

sobre una hoja de cartón paja o cartón piedra de 1 milímetro de espesor, y luego recórtelas con un bisturí, teniendo cuidado de hacerlo con la mayor precisión

posible, ya que la formaleta deberá recibir en su interior las

chapas de hierro-Silicio, que deberán entrar exactas, pero no apretadas.

En el PDF de las formaletas, hallará 7 planos que corresponden a los transformadores más usados en nuestros proyectos de audio, si usted necesita una formaleta diferente podrá hacerla a escala a partir de las

nuestras.Para ver el detalle de la foto, haga clic sobre ella.

Ensamble de la formaleta

Aquí podemos apreciar la manera metodológica para armar la formaleta.Lo primero es hacer un tubo cuadrado con el rectángulo más pequeño, para formar el espacio que contendrá las chapas. Al pegar la segunda

capa sobre la primera, hágalo en sentido contrario, haciendo que


15


queden en esquinas opuestas el punto de unión de cada capa, donde la primera, es abrazada por la segunda capa, para dar fuerza y agarre a las

dos piezas. Use pegante para madera y aplique abundantemente.A continuación pegue las piezas dobles que irán arriba y abajo, dando la

forma de carrete. Luego pegue las otras piezas de refuerzo como se aprecia en las fotos.

Refuerzo con cinta de enmascarar

Es necesario reforzar la formaleta con cinta de enmascarar, ya que la

presión que va a recibir al momento de enrollar el alambre, es bastante fuerte. Trate de darle

gran firmeza a la formaleta.

A continuación pinte la formaleta con Barniz Dieléctrico.

CONSTRUCCIÓN DE UN TRANSFORMADOR CASERO (parte 2)

Recubrimiento con barniz dieléctrico de la formaleta

Para darle una mejor consistencia, dureza y resistencia al calor y la humedad, es importante aplicar


16


Barniz Dieléctrico a la formaleta de cartón. Se puede aplicar con un pincel y si usted tiene grandes cantidades de barniz, puede sumergir la

formaleta y logrará un muy buen resultado.

Observe la formaleta terminada con su baño de barniz. Si no

consigue el barniz dieléctrico, use barniz para madera, resina o

pintura de poliuretano. Se trata de darle consistencia, fuerza y dureza a la formaleta, use la pintura que

tenga a su alcance.

Preparando el alambre magneto

Los transformadores traen cables normales recubiertos de caucho a la entrada y salida de corriente, y

no se ve el alambre de cobre desde el exterior, ya que en su

interior hay uniones entre el alambre y los cables de salida.

Recordemos que el alambre magneto trae un recubrimiento de

barniz dieléctrico que lo aísla de la electricidad y de la humedad. Por esta razón es necesario pelar unos cinco milímetros de la punta entes de


17


comenzar a enbobinar el devanado primario y de esta manera soldarle un trozo de cable, que servirá como conexión con el exterior.

Utilice lija o una cuchilla para retirar el barniz y descubrir el cobre.

Soldando el cable con el alambre de cobre

Estañe el alambre magneto y el cable encauchetado y luego

suéldelos con el cautín. Cerciórese de que la soldadura sea fuerte, halándolos con fuerza. Si esto queda mal, puede soltarse al

terminar el transformador y tendrá que desarmarlo para volver a unir los cables. El cable encauchetado al ser más dúctil que el magneto,

nos permite manipular el transformador sin riesgo de que se parta o se fisure. Si usted saca las

conexiones directamente en el alambre magneto, corre el riesgo de que se quiebre a la salida del transformador y tendría que desarmar, soldar y

volver a cerrar el transformador.

Aislamiento con Termoencogible

Es muy importante aislar la soldadura del cable con el

alambre, ya que de no ser así, puede presentar daños por corto

circuito mas adelante. Utilice EspaguetiTermoencogibleo


18


tubo Termorretráctilde 3 milímetros, que no es más que un aislante de forma tubular, que se encoje con el calor, aislando y tomando la

forma de lo que cubre.

Asegurando el alambre de cobre

Ahora; antes de comenzar a enrollar el alambre, debemos

asegurarlo, tendiendo en cuenta de dejar dentro de la formaleta, al

menos un centímetro del cable que va al exterior del

transformador, para que al enrollar el cable, éste, nos ayude a

asegurarlo. Observe como el cable sale por una de las ranuras de la

formaleta. Utilice cinta de enmascarar para esta operación. Es muy importante que el alambre magneto no salga, no asome a la

parte externa, el cable encauchetado debe ingresar a la formaleta, debe ser bien soldado y bien aislado, para garantizar un buen inicio en su

bobinado.

Nota: La diferencia entre cable y alambre, es que el cable es un alambre o varios filamentos de alambre de cobre, cubiertos con plástico

o plástico encauchetado, que es más dúctil. El alambre en este caso alambre magneto, viene solo cubierto de Barniz Dieléctrico.

Enrollando el alambre

Enrolle el alambre para el devanado primario, de abajo hacia

arriba, de izquierda a derecha, apretando muy bien y teniendo


19


cuidado de no montar una vuelta sobre otra y de no dejar espacios entre las vueltas de alambre. Esto se hace de manera ordenada y pulcra, para

que quepan todas las vueltas necesarias. Cuando se hace un enrollamiento desordenado, el alambre ocupa más espacio y al

momento de colocar las chapas no entran, por tanto se verá obligado a golpear el alambre con un martillo, interponiendo un tronco plano de

madera, para no correr el riesgo de pelarlo, estropeando el barniz aislante del alambre, causando

cortos circuitos.

Observe la uniformidad del bobinado, que a pesar de ser hecho

a mano, se ve como hecho a máquina. Al bobinar las siguientes capas, tenga cuidado de mantener la buena técnica de enrollado. Puesto que son muchas vueltas y se puede perder la cuenta, le recomendamos que cada 50 o 100 vueltas, pegue

un trozo de cinta con el número de vueltas dadas y así, llegado el caso, de perder la cuenta de las vueltas, sólo deberá devolverse hasta la

última cinta con al número de vueltas anotado.

Devanado primario terminado

Hemos terminado el devanado primario. Para este caso, que es un

transformador para una entrada de 115 voltios en la red pública, se

dieron 318 vueltas de alambre calibre 23. Si en su país, la red

pública es de 220 voltios deberá enrollar 607 vueltas de alambre

calibre 26 en el devanado primario.


20


Nota: Estas vueltas de alambre sólo sirven para este caso; en el que estamos usando una formaleta para núcleo de 3.8 centímetros por 4

centímetros. Para otros transformadores, remítase a nuestro artículo de Cálculo de Transformadores para calcular las vueltas y el calibre del

alambre que se requieran. Para terminar, retire de la punta del alambre el barniz dieléctrico y

suelde un cable, recubriéndolo con tubo termoencogible y engánchelo en la otra ranura de salida de la formaleta.

Aislando el devanado primario con papel parafinado

El devanado primario y el secundario están aislados entre sí, por papel parafinado o cartón. El campo magnético que se genera

entre los dos devanados, transfiere la corriente del primario, al secundario, debido al efecto

producido por el acoplamiento inductivo del flujo, es decir,

debido a la inductancia mutua. Si por alguna razón no están aislados los dos devanados, el transformador entrará en corto y no funcionará. En

la foto se aprecia la colocación del papel parafinado, el cual se ajusta con cinta de enmascarar y luego se recubre con más cinta. Cerciórese de que no existan espacios por los que se puedan tocar el devanado

primario con el secundario.


Devanado primario terminado y aislado


21


Observe como fue cubierto el papel parafinado con abundante

cinta de enmascarar, dejando una pestaña tanto arriba como abajo para evitar que el alambre del devanado secundario entre en

contacto con el devanado primario. De estos detalles depende la calidad de su

transformador para que no tenga pérdidas, ni corrientes de foucault.

Asegurando el devanado secundario

Para enbobinar el devanado secundario, el procedimiento es similar al del

primario, sólo que se comienza por el otro lado de la formaleta para que no

queden todos los cables del mismo lado y así no confundirlos a la hora de

conectarlo. En esta caso usaremos un alambre calibre 17, ya que necesitamos

que el transformador nos entregue buena corriente (amperios).

Lo primero es añadir un pedazo de cable encauchetado; preferiblemente de

un color diferente al usado en al devanado primario, soldándolo al alambre. Recuerde pelar bien la punta del alambre de cobre para retirar el barniz dieléctrico antes de soldar.

Aísle la unión con espagueti termoencogible.


22


Sacando al TAP central o punto centro del transformador

Ya que el transformador que hemos construido, entrega un voltaje de 88 voltios con TAP

central, repartidos en 44 voltios y 44 voltios, en el devanado secundario, es necesario, al momento de

enbobinar, detenerse a la mitad de las vueltas para soldar un cable de salida que hará las veces de punto centro o TAP central.

Recordemos que para el núcleo que estamos usando de 3.8 centímetros por 4 centímetros, el número de vueltas por voltio es de 2.7. Esto quiere decir que 88 x 2.7 = 237.6 vueltas que redondeamos en 238 vueltas,

divididas por dos, nos define 119 vueltas, para conectar al punto centro. Al momento de soldar el TAP central o punto centro, recuerde lijar sólo un fragmento del alambre, para que haya adherencia de la soldadura.

Aísle bien la soldadura con cinta de enmascarar y continúe con las otras 119 vueltas.

Nota: El método anteriormente enunciado para construir un transformador con TAP central, es casero. Si usted quiere hacer un

transformador con TAP central, de manera industrial, deberá calcular las vueltas de alambre del devanado secundario, tomando la mitad (44V), del voltaje total que hay de extremo a extremo (88V) y enrollar, no un devanado de alambre, si no dos del mismo calibre y a la par. La punta de adentro de un devanado secundario, deberá unirse con la punta de

afuera del otro devanado secundario, formando el TAP central. Próximamente ampliaremos este tema.

Terminado el devanado secundario


23


Después de dar las 119 vueltas restantes, proceda a soldar un cable en la punta final, de la misma manera que las veces anteriores, pelando el alambre, soldando y aislando con Termoencogible. En este momento

tenemos el devanado secundario con TAP central. Volvemos a cubrir con Papel Parafinado y cinta de enmascarar, ya que haremos otro

devanado secundario, esta vez, de 12 voltios, a unos 300 miliamperios, que utilizaremos para alimentar un preamplificador, que

complementará el amplificador y así ahorraremos colocar otro transformador.

Cubra bien el devanado secundario, cerciorándose de que no queden puntos descubiertos.

Alistando el devanado adicional

Como en los devanados anteriores, es necesario añadir un cable de

otro color para la salida al exterior, soldado al alambre de cobre y

ajustar con cinta de enmascarar para poder enrollar el devanado adicional. En este caso usaremos

alambre calibre 23, ya que no necesitamos un calibre grueso

para este bobinado.

Bobinando el devanado adicional

Enrolle el alambre de abajo hacia arriba para ajustar la punta del

comienzo con las vueltas de alambre y terminar arriba para comodidad a la hora de sacar el


24


otro cable encauchetado. Para este transformador sólo son necesarias 33 vueltas, que son el resultado de multiplicar 12 voltios por 2.7 vueltas

por voltio.No olvide que para hallar el número de vueltas de alambre, basta con

dividir la constante (42), entre el área del núcleo.

Devanado adicional terminado

Al terminar de enrollar las vueltas de alambre para el devanado adicional, remate soldando un

cable encauchetado al alambre. Vale la pena enfatizar en lo

importante de lijar la punta del alambre, para poder soldar el

cable y aislarlo con termoencogible.

Cubriendo el alambre con cartulina

Para proteger el alambre y dar un buen acabado, se cubre el


25


bobinado con una tira de cartulina recubierta con papel adhesivo, que puede ser papel Contact.


>

Colocando las chapas de hierro-Silicio

Ahora viene el proceso de colocar las chapas o láminas de hierro-silicio. Tomamos las chapas con

forma de (E) y las vamos introduciendo dentro de la

formaleta, intercalándolas una por un lado y la otra por el otro, como

se aprecia en la fotografía. Tenga cuidado de no trabarlas, no meter dos pegadas. Nuestras chapas son recicladas, por tal motivo debemos tener

cuidado y mirar detenidamente que las chapas no estén pegadas, oxidadas, torcidas o que sean de otros tamaños. En caso de estar

oxidadas las chapas, debe lijarlas con lija número 380, hasta retirar totalmente el óxido, para después aplicarles barniz dieléctrico. De no

retirar el óxido, las chapas afectadas se convertirán por contacto en una sola chapa, generando una corriente de foucault, causando una pérdida

de potencia en el transformador.

Máximo de chapas

Los electrones del devanado primario, excitan los electrones del devanado secundario, produciendo


26


una vibración, que es transmitida a las chapas. Si el transformador no cuenta con la cantidad de chapas necesarias para ajustarlo, éstas, al estar sueltas vibrarán alcanzando altas temperaturas por la fricción

generada entre ellas. La cantidad total de chapas o láminas que requiere un transformador, se

define por saturación, pues se introducirán tantas, hasta que no haya espacio para introducir una más. Para garantizar el ajuste total entre

chapa y chapa, es usual que se haga golpeándolas a martillo.Las últimas chapas al entrar forzadas en la formaleta pueden causar

daños; como atravesar la formaleta haciendo contacto con el alambre de cobre, generando un corto. Por esto es importante que las últimas

chapas estén en óptimas condiciones.

Completar montaje de chapas

Ahora colocaremos el complemento de las chapas (E), que son las chapas con forma de (I), estas van intercaladas en los vacíos entre los lomos de las (E).

Esta face es relativamente sencilla, pues los vacíos están allí

y sólo deben ser llenados. El estado de las chapas en forma de

(I) debe ser óptimo. No tener dobleces, no estar oxidadas, no colocar más de una en cada espacio y no olvide que todas deben ser del mismo

tamaño.

Ajuste final de las chapas


27


Después de haber instalado todas las chapas, procederemos a ajustarlas perfectamente entre sí. Para ello, usamos un martillo y una base dura plana, colocamos el transformador sobre la base dura plana y con el

martillo vamos rectificando la ubicación de las chapas hasta que todas las caras se vean perfectamente planas.

Atornillado de las chapas

Todas estas normas técnicas de ajuste de las chapas, sólo pretenden evitar que su

transformador se recaliente hasta que se derrita el barniz dieléctrico y el alambre entre en corto. Para

evitar esto cogemos la totalidad de las chapas y en sus 4 esquinas

atravesaremos 4 tornillos pasantes de buena calidad, con tuerca, que apretaremos muy fuerte, hasta

conseguir una sólida pieza.

Circuito Serie para prueba del transformador

Este sistema eléctrico permite probar circuitos o aparatos, sin el riesgo de quemarlos. Si el aparato está en corto circuito, el bombillo prende. Si el circuito no está en

corto o está abierto, el bombillo no prende.

En el caso del transformador, deberá colocar los dos caimanes

del Circuito Serie en las dos puntas de entrada de corriente del


28


devanado primario. Si el transformador tiene las chapas y el alambre suficientes, el Circuito Serie no deberá prender, pues el consumo de corriente es mínimo y no es suficiente para prender el bombillo. Si el

bombillo prende levemente, indica que pueden faltar chapas o alambre en el devanado primario. Si el bombillo prende plenamente, indica que

el transformador está en corto circuito. En este caso el bombillo consume la corriente, evitando que el transformador se queme.

Para comprobar que los devanados no están abiertos o interrumpidos, junte con un rose las puntas del devanado secundario y el bombillo deberá prender. Haga lo mismo con las otras puntas del devanado

secundario y entre las dos puntas del devanado adicional. Si los devanados están correctos, el bombillo en todos los casos deberá

prender.

Mediciones

Ya que sabemos que el transformador no está en corto,

podemos conectarlo directamente al toma corriente de la pared, así mediremos los voltajes de salida

de la siguiente manera:Con el multímetro en la escala de voltaje AC, coloque una punta del multímetro en el TAP central y la

otra en el extremo izquierdo del devanado secundario. Deberá marcar el voltaje deseado, en este caso, 44 voltios AC.

Con el multímetro en la escala de voltaje AC, coloque una punta del multímetro en el TAP central y la otra en el extremo derecho del devanado secundario. Deberá

marcar el voltaje deseado, en este caso, 44 voltios AC. Colocando las puntas del multímetro entre los


29


dos extremos del devanado secundario, deberá marcar el doble del voltaje medido entre el TAP y cada extremo, en este caso, 88 voltios AC.

Con el multímetro en la escala de voltaje AC, coloque cada punta del

multímetro entre los cables de salida del devanado adicional,

deberá marcar el voltaje deseado. En este caso entre 12 y 13 voltios

AC.Si el resultado de las mediciones

hechas no se ajustan, a las medidas deseadas, indica que

hubo un error al contar las vueltas en alguno de los devanados.

Acabados

Teniendo nuestro transformador listo revisamos el ajuste de los tornillos, no olvide colocar los 4

piedeamigos o escuadras metálicas, que serán muy útiles al

momento de instalarlo. Por estética recomendamos pintar las chapas con una pintura a base de

aceite. Así obtendremos un transformador óptimo y de buena

apariencia.

Evite esto


30


Es mejor hacer, que comprar hecho. Los mercados locales

ofrecen un sin número de transformadores, algunos a bajo

costo. Tenga cuidado, generalmente los productores

locales quieren bajar costos, aún en detrimento del producto, ellos

no usan el alambre del calibre requerido, disminuyen las vueltas

de alambre, no usan la cantidad de chapas requeridas para el núcleo,

no ajustan perfectamente las partes del transformador. Todo ello, para ahorrar costos y tiempo.

Para evitar esto, lo mejor es que usted haga su propio transformador, asegurando la calidad del producto, a la vez que hace un gran ahorro.En la foto se aprecia un prototipo de mala calidad que no cumplía con

las especificaciones técnicas requeridas, dando como resultado la destrucción del mismo. Que no le suceda.

DIODOS RECTIFICADORES

Un diodo rectificador, idealmente hablando, es un interruptor cerrado cuando se polariza en directa y una interruptor abierto cuando se polariza en inversa. Por ello, es muy útil para convertir corriente alterna en continua. En este tema analizaremos los tres circuitos rectificadores básicos.

Una vez estudiado el tema, debería ser capaz de:

Saber cual es la función del transformador de entrada en las fuentes de alimentación.Ser capaz de dibujar el esquema de un circuito rectificador de media onda y explicar su funcionamiento.Ser capaz de dibujar el esquema de un circuito rectificador de onda completa y explicar su funcionamiento.Ser capaz de dibujar el esquema de un puente rectificador y explicar su funcionamiento.


31


Saber como funciona y para que sirve un condensador de entrada como filtro dentro de la fuente de corriente.Ser capaz de encontrar las tres características principales de un diodo rectificador en una hoja de especificaciones de un catálogo

¿ Que ocurre cuando se quiere alimentar un aparato cualquiera ?

VL tiene que ser continua en la mayoría de los casos, por eso se alimenta en continua, un circuito típico sería algo así:

En medio del circuito tenemos transistores para amplificar, etc...Pero al final se tiene que alimentar en continua.Lo más fácil sería alimentar con pilas, pero esto es caro por esa razón hay que construir algo que nos de energía más barata, esto es, una Fuente de Alimentación que coge 220 V del enchufe y transforma la alterna en continua a la salida.

Tenemos que diseñar la Fuente de Alimentación.Partimos de una senoidal del enchufe.


32


El periodo T, si tenemos 220 V y 50 Hz:

1º tenemos que reducir de 311 V a 12 V en continua, esto es, primero necesitamos un transformador

DIODO RECTIFICADOR EN MEDIA HONDA

Este es el circuito más simple que puede convertir corriente alterna en corriente continua. Este rectificador lo podemos ver representado en la siguiente figura:

Las gráficas que más nos interesan son:


33


Durante el semiciclo positivo de la tensión del primario, el bobinado secundario tiene una media onda positiva de tensión entre sus extremos. Este aspecto supone que el diodo se encuentra en polarización directa. Sin embargo durante el semiciclo negativo de la tensión en el primario, el arrollamiento secundario presenta una onda sinusoidal negativa. Por tanto, el diodo se encuentra polarizado en inversa.

La onda que más interesa es VL, que es la que alimenta a RL. Pero es una tensión que no tiene partes negativas, es una "Tensión Continua Pulsante", y nosotros necesitamos una "Tensión Continua Constante". Analizaremos las diferencias de lo que tenemos con lo que queremos conseguir.

Lo que tenemos ahora es una onda periódica, y toda onda periódica se puede descomponer en "Series de Fourier".

Lo ideal sería que solo tuviésemos la componente continua, esto es, solo la primera componente de la onda que tenemos.


34


El valor medio de esa onda lo calcularíamos colocando un voltímetro en la RL, si lo calculamos matemáticamente sería:

Y este sería el valor medio que marcaría el voltímetro. Como hemos visto tenemos que eliminar las componentes alternas de las componentes de Fourier. En estos caso hemos usaremos la 1ª aproximación o la 2ª aproximación.

Por último diremos que este circuito es un rectificador porque "Rectifica" o corta la onda que teníamos antes, la recorta en este caso dejándonos solo con la parte positiva de la onda de entrada.

Simulación

Es un simulador de un rectificador de media onda con un diodo.

En el apartado Datos podemos introducir los valores de la tensión de entrada, la relación de espiras, la frecuencia y la resistencia de carga. En los apartados "Aproximación y Tipo" elegimos el tipo de diodos que queremos para la simulación.

Cada vez que metamos nuevos datos, tenemos que pulsar la tecla "Calcular" para ver los nuevos resultados.

También se puede variar la escala del eje X y del eje Y, al igual que se haría en un osciloscopio.

Para ver el tipo de señal que hay en cada punto del circuito, elegimos en el área "Ver Gráficas".


35


Rectificador de onda completa con 2 diodos

La siguiente figura muestra un rectificador de onda completa con 2 diodos:

Debido a la conexión en el centro del devanado secundario, el circuito es equivalente a dos rectificadores de media onda.

El rectificador superior funciona con el semiciclo positivo de la tensión en el secundario, mientras que el rectificador inferior funciona con el semiciclo negativo de tensión en el secundario.

Es decir, D1 conduce durante el semiciclo positivo y D2 conduce durante el semiciclo negativo.

Así pues la corriente en la carga rectificada circula durante los dos semiciclos.

En este circuito la tensión de carga VL, como en el caso anterior, se medirá en la resistencia RL.


36


Aplicamos Fourier como antes.

Ahora la frecuencia es el doble que la de antes y el pico la mitad del anterior caso. Así la frecuencia de la onda de salida es 2 veces la frecuencia de entrada.

Y el valor medio sale:

Simulación

Es un simulador de un rectificador de onda completa con dos diodos. En el apartado Datos podemos introducir los valores de la tensión de entrada, la relación de espiras, la frecuencia y la resistencia de carga.

En los apartados "Aproximación y Tipo" elegimos el tipo de diodos que queremos para la simulación.

Cada vez que metamos nuevos datos, tenemos que pulsar la tecla "Calcular" para ver los nuevos resultados.


37


También se puede variar la escala del eje X y del eje Y, al igual que se haría en un osciloscopio.

Para ver el tipo de señal que hay en cada punto, elegimos en el área "Ver Gráficas".

Rectificador de onda completa en puente

En la figura siguiente podemos ver un rectificador de onda completa en puente:

Mediante el uso de 4 diodos en vez de 2, este diseño elimina la necesidad de la conexión intermedia del secundario del transformador. La ventaja de no usar dicha conexión es que la tensión en la carga rectificada es el doble que la que se obtendría con el rectificador de onda completa con 2 diodos.


38


Las gráficas tienen esta forma:

Durante el semiciclo positivo de la tensión de la red, los diodos D1 y D3 conducen, esto da lugar a un semiciclo positivo en la resistencia de carga.

Los diodos D2 y D4 conducen durante el semiciclo negativo, lo que produce otro semiciclo positivo en la resistencia de carga.

El resultado es una señal de onda completa en la resistencia de carga.

Hemos obtenido la misma onda de salida VL que en el caso anterior.

La diferencia más importante es que la tensión inversa que tienen que soportar los diodos es la mitad de la que tienen que soportar los diodos en un rectificador de onda completa con 2 diodos, con lo que se reduce el coste del circuito.

Simulación


39


Es un simulador de un rectificador de onda completa con un puente de diodos. En el apartado Datos podemos introducir los valores de la tensión de entrada, la relación de espiras, la frecuencia y la resistencia de carga.

En los apartados "Aproximación y Tipo" elegimos el tipo de diodos que queremos para la simulación.

Cada vez que metamos nuevos datos, tememos que pulsar la tecla "Calcular" para ver los nuevos resultados.

También se puede variar la escala del eje x y del eje y, al igual que se haría en un osciloscopio.

Para ver el tipo de señal que hay en cada punto, elegimos en el área "Ver Gráficas".

Tipos de diodos rectificadores

1N4004 Rectificador 400V 1A1N4007 Rectificador 1000V 1AMR501 Rectificador 100V 3A1N5402 Rectificador 200V 3A1N5404 Rectificador 400V 3A1N5406 Rectificador 600V 3A1N5408 Rectificador 1000V 3A6A2 Rectificador 200V 6A6A4 Rectificador 400V 6ATS605 Rectificador 500V 6A6A6 Rectificador 600V 6A6A8 Rectificador 800V 6A6A10 Rectificador 1000V 6A1N1200A Rectificador 100V 12A C/C - Positivo MOTOROLAA1502 Rectificador 200V 15A A/C - NegativoB1502 Rectificador 200V 15A C/C - PositivoA1506 Rectificador 600V 15A A/C - NegativoB1506 Rectificador 600V 15A C/C - PositivoA1512 Rectificador 1200V 15A A/C - Negativo


40


B1512 Rectificador 1200V 15A C/C - PositivoD4020L Rectificador 400V 20A - TO-220 Aislado (Rep.

BC142)A2202 Rectificador 200V 22A A/C - NegativoB2202 Rectificador 200V 22A C/C - PositivoA2206 Rectificador 600V 22A A/C - NegativoB2206 Rectificador 600V 22A C/C - PositivoA2212 Rectificador 1200V 22A A/C - NegativoB2212 Rectificador 1200V 22A C/C - PositivoUSC2504 Rectificador 400V 25A - Positivo al tornilloSKN26/12 Rectificador 1200V 26A - NegativoSKR26/12 Rectificador 1200V 26A - PositivoSKR50/02 Rectificador 200V 50A C/C - Positivo A5002 Rectificador 200V 50A A/C - NegativoB5002 Rectificador 200V 50A C/C - Positivo A5006 Rectificador 600V 50A A/C - NegativoB5006 Rectificador 600V 50A C/C - PositivoA5012 Rectificador 1200V 50A A/C - NegativoB5012 Rectificador 1200V 50A C/C - PositivoA8002 Rectificador 200V 80A A/C - NegativoB8002 Rectificador 200V 80A C/C - PositivoA8006 Rectificador 600V 80A A/C - NegativoB8006 Rectificador 600V 80A C/C - PositivoA8012 Rectificador 1200V 80A A/C - NegativoB8012 Rectificador 1200V 80A C/C - Positivo1N3289 Rectificador 200V 100A C/C - PositivoA10006 Rectificador 600V 100A A/C - NegativoB10006 Rectificador 600V 100A C/C - Positivo A10012 Rectificador 1200V 100A A/C - NegativoB10012 Rectificador 1200V 100A C/C - PositivoA2A140/045 Rectificador 400V 140A A/C - NegativoA14006 Rectificador 600V 140A A/C - NegativoB14006 Rectificador 600V 140A C/C - PositivoA14012 Rectificador 1200V 140A A/C - NegativoB14012 Rectificador 1200V 140A C/C - Positivo150L40A Rectificador 400V 150ASKN170/06 Rectificador 600V 170A A/C - Negativo SKR240/12 Rectificador 1200V 240A C/C - Positivo A26006 Rectificador 600V 260A A/C - NegativoB26006 Rectificador 600V 260A C/C - PositivoA26012 Rectificador 1200V 260A A/C - NegativoB26012 Rectificador 1200V 260A C/C - PositivoSKR320/12 Rectificador 1200V 320A C/C - Positivo A35006 Rectificador 600V 350A A/C - NegativoB35006 Rectificador 600V 350A C/C - Positivo70HF120A Rectificador 1200V 70A C/C - Positivo70HFR120A Rectificador 1200V 70A A/C - NegativoR5100210 Rectificador 200V 100A


41


RESISTENCIAS

Como su nombre bien lo dice, resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica.

-Electrones fluyendo por un buen conductor eléctrico, que ofrece baja resistencia.

-Electrones fluyendo por un mal conductor. Eléctrico, que ofrece alta resistencia a su paso. En ese caso los electrones chocan unos contra otros al no poder circular libremente y como consecuencia, generan calor.

Una resistencia ideal es un elemento pasivo que disipa energía en forma de calor según la ley de Joule. También establece una relación de proporcionalidad entre la intensidad de corriente que la atraviesa y la tensión medible entre sus extremos, relación conocida como ley de Ohm:

Figura 1: Símbolos

Figura 2: Diferentes resistencias todas ellas de empaquetado tipo axial.


42


Figura 3: Resistencia de montaje superficial o SMD.

Se denomina resistor o resistencia al componente electrónico diseñado para

introducir una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito. En

otros casos, como en las planchas, calentadores, etc., las resistencias se emplean

para producir calor aprovechando el efecto Joule. Entre los técnicos es frecuente

utilizar el término resistor por ser más preciso que resistencia.

Es un material formado por carbón y otros elementos resistivos para disminuir la

corriente que pasa, se opone al paso de la corriente, la corriente máxima en un

resistor viene condicionado por la máxima potencia que puede disipar su cuerpo.

Esta potencia se puede identificar visualmente a partir del diámetro sin que sea

necesaria otra indicación. Los valores más corrientes son 0,25 W, 0,5 W y 1 W.

Existen resistencias de valor variable, que reciben el nombre de potenciómetros.

Sistemas de Codificación


http://es.wikipedia.org/wiki/Potencia_el%C3%A9ctrica

http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctrica

http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Joule

http://es.wikipedia.org/wiki/Calor

http://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctrica

43


Código de colores

F:\h mi pc\reparacion

de motor 3er semestre\jorge perez levano\infor. d manuals,de autos\RESIST-

1.EXE

Para caracterizar un resistor hacen falta tres valores: resistencia eléctrica,

disipación máxima y precisión o tolerancia. Estos valores se indican normalmente

en el encapsulado dependiendo del tipo de éste; para el tipo de encapsulado axial,

el que se observa en las fotografías, dichos valores van rotulados con un código

de franjas de colores.

Estos valores se indican con un conjunto de rayas de colores sobre el cuerpo del

elemento. Son tres, cuatro o cinco rayas; dejando la raya de tolerancia

(normalmente plateada o dorada) a la derecha, se leen de izquierda a derecha. La

última raya indica la tolerancia (precisión). De las restantes, la última es el

multiplicador y las otras las cifras.


44


El valor de la resistencia eléctrica se obtiene leyendo las cifras como un número

de una, dos o tres cifras; se multiplica por el multiplicador y se obtiene el resultado

en Ohmios (Ω). El coeficiente de temperatura únicamente se aplica en resistencias

de alta precisión (tolerancia menor del 1%).

A continuación mostraremos un cuadro donde podremos observar los colores con

sus respectivas valencias o valores para poder descifrarlas

Color de

la banda

Valor de la

1°cifra

significativ

a

Valor de la

2°cifra

significativ

a

Multiplicado

r

Toleranci

a

Coeficiente

de

temperatur

a

Negro 0 0 1 - -

Marrón 1 1 10 ±1% 100ppm/ºC

Rojo 2 2 100 ±2% 50ppm/ºC

Naranja 3 3 1 000 - 15ppm/ºC

Amarillo 4 4 10 000 4% 25ppm/ºC

Verde 5 5 100 000 ±0,5% -

Azul 6 6 1 000 000 ±0,25% 10ppm/ºC

Violeta 7 7 - ±0,1% 5ppm/ºC

Gris 8 8 - - -

Blanco 9 9 - - 1ppm/ºC

Dorado - - 0,1 ±5% -

Platead

o- - 0,01 ±10% -

Ninguno - - - ±20% -


http://es.wikipedia.org/wiki/Plateado

http://es.wikipedia.org/wiki/Plateado

http://es.wikipedia.org/wiki/Color_dorado

http://es.wikipedia.org/wiki/Blanco_(color)

http://es.wikipedia.org/wiki/Gris

http://es.wikipedia.org/wiki/Violeta_(color)

http://es.wikipedia.org/wiki/Azul

http://es.wikipedia.org/wiki/Verde

http://es.wikipedia.org/wiki/Amarillo

http://es.wikipedia.org/wiki/Naranja_(color)

http://es.wikipedia.org/wiki/Rojo

http://es.wikipedia.org/wiki/Marr%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Negro_(color)

http://es.wikipedia.org/wiki/Tolerancia_(fabricaci%C3%B3n)



http://es.wikipedia.org/wiki/Ohmio

http://es.wikipedia.org/wiki/Cifra_(matem%C3%A1tica)

45


Como leer el valor de una resistencia

En una resistencia tenemos generalmente 4 líneas de colores, aunque podemos

encontrar algunas que contenga 5 líneas (4 de colores y 1 que indica tolerancia)

vamos a tomar la más general las de 4 líneas, las primeras 3 y dejamos aparte la

tolerancia que es plateada o dorada

La primera línea representa el dígito de las decenas.

La segunda línea representa el dígito de las unidades.

El número así formado se multiplica por la potencia de 10 expresada por la

tercera línea (multiplicador).

Por ejemplo:

Tenemos una resistencia con los colores verde, amarillo, rojo y dorado.

Registramos el valor de la primera línea (verde): 5

Registramos el valor de la segunda línea (amarillo): 4

Registramos el valor de la tercera línea (rojo): X 100

Unimos los valores de las primeras dos líneas y multiplicamos por el valor

de la tercera

54 X 100 = 5400Ω o 5,4 kΩ y este es el valor de la resistencia expresada en

Ohmios

Ejemplos

Figura 4: Resistencia de valor 2.700.000 Ω y tolerancia de ±10%

La caracterización de una resistencia de 2.700.000 Ω (2,7M Ω), con una

tolerancia de ±10%, sería la representada en la Figura 4:





46


1°cifra: rojo (2)

2°cifra: morado (7)

Multiplicador: verde (100000)

Tolerancia: Plata (±10%)

Figura 5: Resistencia de valor 65 Ω y tolerancia de ±2%

El valor de la resistencia de la Figura 5 es de 65 Ω y tolerancia de ±2%

dado que:

1ª cifra: azul (6)

2ª cifra: verde (5)

3ª cifra: negra (0)

Multiplicador: dorada (10-1)

Tolerancia: Rojo (±2%)

Codificación de los Resistores en SMT





http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Register.jpg

47


Esta imagen muestra cuatro resistores de montaje de superficie (el componente

en la parte superior izquierda es un condensador) incluyendo dos resistores de

cero ohmios. Los enlaces de cero ohmios son usados a menudo en vez de

enlaces de alambre

A los resistores cuando se encuentran en circuitos con tecnología de montaje de

superficie se les imprimen valores numéricos en un código similar al usado en los

resistores axiales.

Los resistores de tolerancia estándar en estos tipos de montajes (Standard-

toleranceSurface Mount Technology (SMT)) son marcados con un código de tres

dígitos, en el cual los primeros dos dígitos representan los primeros dos dígitos

significativos y el tercer dígito representa una potencia de diez (el número de

ceros).

Por ejemplo:

Los resistores de menos de 100 ohmios se escriben: 100, 220, 470. El número

cero final representa diez a la potencia de cero, lo cual es 1.

Por ejemplo:

"100" = 10 × 1 ohmios = 10 ohmios

"220" = 22 × 1 ohmios = 22 ohmios

Algunas veces estos valores se marcan como "10" o "22" para prevenir errores.


"334" 33 × 10,000 ohmios = 330 kilo ohmios

"222" 22 × 100 ohmios = 2.2 kilo ohmios

"473" 47 × 1,000 ohmios = 47 kilo ohmios

"105" 10 × 100,000 ohmios = 1 mega ohmios

48


Los resistores menores de 10 ohmios tienen una 'R' para indicar la posición del

punto decimal.

Por ejemplo:

"4R7" = 4.7 ohmios

"0R22" = 0.22 ohmios

"0R01" = 0.01 ohmios

Los resistores de precisión son marcados con códigos de cuatro dígitos, en los

cuales los primeros tres dígitos son los números significativos y el cuarto es la

potencia de diez.

Por ejemplo:

"1001" = 100 × 10 ohmios = 1 kilo ohmio

"4992" = 499 × 100 ohmios = 49.9 kilo ohmios

"1000" = 100 × 1 ohmios = 100 ohmios

Los valores "000" y "0000" aparecen en algunas ocasiones en los enlaces de

montajes de superficie, debido a que tienen (una resistencia aproximada a cero).

Resistencias de precisión

Son aquellas cuyo valor se ajusta con errores de 100 partes por millón o menos y

tienen además una variación muy pequeña con la temperatura, del orden de 10

partes por millón entre 25 y 125 grados Celsius. Este componente tiene una

utilización muy especial en circuitos analógicos, con ajustes muy estrechos de las

especificaciones, para más datos recurrir a manuales de Vishay, entre otros. Este

tipo de componente logra su precisión tanto en su valor, como en su

especificación de temperatura debido a que la misma debe ser considerada un


49


sistema, donde los materiales que la comportan interactúan para lograr su

estabilidad. Un film metálico muy fino se pega a un aislador como el vidrio, al

aumentar la temperatura, la expansión térmica del metal es mayor que la del vidrio

y esto produce en el metal una fuerza que lo comprime reduciendo su resistencia

eléctrica, el coeficiente de variación de resistencia del metal con la temperatura es

positivo, la suma casi lineal de estos factores hace que la resistencia no varíe o

que lo haga mínimamente.

CONDENSADOR ELÉCTRICO

Los Condensadores


50


Básicamente un condensador es un disBásicamente un condensador es un dispositivo capaz de almacenar energía en forma de campo eléctrico. Está formado por dos armaduras metálicas paralelas (generalmente de aluminio)

separadas por un material dieléctrico.Va a tener una serie de características tales como capacidad, tensión de trabajo, tolerancia y polaridad, que deberemos aprender a distinguirAquí a la izquierda vemos esquematizado un condensador, con las dos láminas = placas = armaduras, y el dieléctrico entre ellas. En la versión más sencilla del condensador, no se pone nada entre las armaduras y se las deja con una cierta

separación, en cuyo caso se dice que el dieléctrico es el aire. Capacidad: Se mide en Faradios (F), aunque esta unidad resulta tan grande

que se suelen utilizar varios de los submúltiplos, tales como microfaradios (µF=10-6F ), nanofaradios (nF=10-9 F) y picofaradios (pF=10-12 F).

Tensión de trabajo: Es la máxima tensión que puede aguantar un condensador, que depende del tipo y grososr del dieléctrico con que esté fabricado. Si se supera dicha tensión, el condensador puede perforarse (quedar cortocircuitado) y/o explotar. En este sentido hay que tener cuidado al elegir un condensador, de forma que nunca trabaje a una tensión superior a la máxima.

Tolerancia: Igual que en las resistencias, se refiere al error máximo que puede existir entre la capacidad real del condensador y la capacidad indicada sobre su cuerpo.

Polaridad: Los condensadores electrolíticos y en general los de capacidad superior a 1 µF tienen polaridad, eso es, que se les debe aplicar la tensión prestando atención a sus terminales positivo y negativo. Al contrario que los inferiores a 1µF, a los que se puede aplicar tensión en cualquier sentido, los que tienen polaridad pueden explotar en caso de ser ésta la incorrecta.

Tipos de condensadores

Vamos a mostrar a continuación una serie de condensadores de los más típicos que se pueden encontrar. Todos ellos están comparados en tamaño a una moneda española de 25 ptas (0.15 €).


51


1. Electrolíticos. Tienen el dieléctrico formado por papel impregnado en electrólito. Siempre tienen polaridad, y una capacidad superior a 1 µF. Arriba observamos claramente que el condensador nº 1 es de 2200 µF, con una tensión máxima de trabajo de 25v. (Inscripción: 2200 µ / 25 V).Abajo a la izquierda vemos un esquema de este tipo de condensadores y a la derecha vemos unos ejemplos de condensadores electrolíticos de cierto tamaño, de los que se suelen emplear en aplicaciones eléctricas (fuentes de alimentación, etc...).

1.

2. Electrolíticos de tántalo o de gota. Emplean como dieléctrico una finísima película de óxido de tantalio amorfo , que con un menor espesor tiene un poder aislante mucho mayor. Tienen polaridad y una capacidad superior a 1 µF. Su forma de gota les da muchas veces ese nombre.

3. De poliester metalizado MKT. Suelen tener capacidades inferiores a 1 µF y tensiones de trabajo a partir de 63v. Más abajo vemos su estructura: dos láminas de policarbonato recubierto por un depósito metálico que se bobinan juntas. Aquí al lado vemos un detalle de un condensador plano de este tipo, donde se observa que es de 0.033 µF y


52


250v. (Inscripción: 0.033 K/ 250 MKT).

4. De poliéster. Son similares a los anteriores, aunque con un proceso de fabricación algo diferente. En ocasiones este tipo de condensadores se presentan en forma plana y llevan sus datos impresos en forma de bandas de color, recibiendo comúnmente el nombre de condensadores "de bandera". Su capacidad suele ser como máximo de 470 nF.

5. De poliéster tubular. Similares a los anteriores, pero enrollados de forma normal, sin aplastar.

6. Cerámico "de lenteja" o "de disco". Son los cerámicos más corrientes. Sus valores de capacidad están comprendidos entre 0.5 pF y 47 nF. En ocasiones llevan sus datos impresos en forma de bandas de color.Aquí abajo vemos unos ejemplos de condensadores de este tipo.


53


7. Cerámico "de tubo". Sus valores de capacidad son del orden de los picofaradios y generalmente ya no se usan, debido a la gran deriva térmica que tienen (variación de la capacidad con las variaciones de temperatura).

2.4 - Identificación del valor de los condesadores

Codificación por bandas de color

Hemos visto que algunos tipos de condensadores llevan sus datos impresos codificados con unas bandas de color. Esta forma de codificación es muy similar a la empleada en las resistencias, en este caso sabiendo que el valor queda expresado en picofaradios (pF). Las bandas de color son como se observa en esta figura:


54


En el condensador de la izquierda vemos los siguientes datos:verde-azul-naranja = 56000 pF = 56 nF (recordemos que el "56000" está expresado en pF). El color negro indica una tolerancia del 20%, tal como veremos en la tabla de abajo y el color rojo indica una tensión máxima de trabajo de 250v.

En el de la derecha vemos:amarillo-violeta-rojo = 4700 pF = 4.7 nF. En los de este tipo no suele aparecer información acerca de la tensión ni la tolerancia.

Código de colores en los condesadores

COLORES Banda 1 Banda 2 Multiplicador Tensión

Negro -- 0 x 1

Marrón 1 1 x 10 100 V.

Rojo 2 2 x 100 250 V.

Naranja 3 3 x 1000

Amarillo 4 4 x 104 400 V.

Verde 5 5 x 105

Azul 6 6 x 106 630 V.

Violeta 7 7

Gris 8 8

Blanco 9 9

COLORES Tolerancia (C > 10 pF) Tolerancia (C < 10 pF)

Negro +/- 20% +/- 1 pF

Blanco +/- 10% +/- 1 pF

Verde +/- 5% +/- 0.5 pF

Rojo +/- 2% +/- 0.25 pF


55


Marrón +/- 1% +/- 0.1 pF

Codificación mediante letras

Este es otro sistema de inscripción del valor de los condensadores sobre su cuerpo. En lugar de pintar unas bandas de color se recurre también a la escritura de diferentes códigos mediante letras impresas.

A veces aparece impresa en los condensadores la letra "K" a continuación de las letras; en este caso no se traduce por "kilo", o sea, 1000 sino que significa cerámico si se halla en un condensador de tubo o disco.

Si el componente es un condensador de dieléctrico plástico (en forma de paralelepípedo), "K" significa tolerancia del 10% sobre el valor de la capacidad, en tanto que "M" corresponde a tolerancia del 20% y "J", tolerancia del 5%.

LETRA Tolerancia

"M" +/- 20%

"K" +/- 10%

"J" +/- 5%

Detrás de estas letras figura la tensión de trabajo y delante de las mismas el valor de la capacidad indicado con cifras. Para expresar este valor se puede recurrir a la colocaión de un punto entre las cifras (con valor cero), refiriéndose en este caso a la unidad microfaradio (µF) o bien al empleo del prefijo "n" (nanofaradio = 1000 pF).

Ejemplo: un condensador marcado con 0,047 J 630 tiene un valor de 47000 pF = 47 nF, tolerancia del 5% sobre dicho valor y tensión máxima de trabajo de 630 v. También se podría haber marcado de las siguientes maneras: 4,7n J 630, o 4n7 J 630.

Código "101" de los condensadores


56


Por último, vamos a mencionar el código 101 utilizado en los condensadores cerámicos como alternativa al código de colores. De acuerdo con este sistema se imprimen 3 cifras, dos de ellas son las significativas y la última de ellas indica el número de ceros que se deben añadir a las precedentes. El resultado debe expresarse siempre en picofaradios pF.Así, 561 significa 560 pF, 564 significa 560000 pF = 560 nF, y en el ejemplo de la figura de la derecha, 403 significa 40000 pF = 40 nF.

TRANSISTORES

El transistor es un dispositivo electrónicosemiconductor que cumple funciones de

amplificador, oscilador, conmutador o rectificador.

El término "transistor" es la contracción en inglés de transfer resistor ("resistencia

de transferencia"). Actualmente se los encuentra prácticamente en todos los

artefactos domésticos de uso diario: radios, televisores, grabadoras, reproductores

de audio y video, hornos de microondas, lavadoras, automóviles, equipos de

refrigeración, alarmas, relojes de cuarzo, computadoras, calculadoras, impresoras,

lámparas fluorescentes, equipos de rayos X, tomógrafos, ecógrafos, reproductores

mp3, celulares, etc.

Fue el sustituto de la válvula termoiónica de tres electrodos o tríodo, el transistor

bipolar fue inventado en los Laboratorios Bell de EE. UU.en diciembre de 1947 por

John Bardeen, Walter HouserBrattain y William Bradford Shockley, quienes fueron

galardonados con el Premio Nobel de Física en 1956.

Al principio se usaron transistores bipolares y luego se inventaron los

denominados transistores de efecto de campo (FET). En los últimos, la corriente


http://es.wikipedia.org/wiki/1947

http://es.wikipedia.org/wiki/EE._UU.

http://es.wikipedia.org/wiki/Laboratorios_Bell

57


entre la fuente y la pérdida (colector) se controla usando un campo eléctrico

(salida y pérdida (colector) menores). Por último, apareció el semiconductor metal-

óxido FET (MOSFET). Los MOSFET permitieron un diseño extremadamente

compacto, necesario para los circuitos altamente integrados (IC).

Hoy la mayoría de los circuitos se construyen con la denominada tecnología

CMOS (semiconductor metal-óxido complementario). La tecnología CMOS es un

diseño con dos diferentes MOSFET (MOSFET de canal N y P), que se

complementan mutuamente y consumen muy poca corriente en un funcionamiento

sin carga.

El transistor consta de un sustrato (usualmente silicio) y tres partes dopadas

artificialmente (contaminadas con materiales específicos en cantidades

específicas) que forman dos uniones bipolares, el emisor que emite portadores, el

colector que los recibe o recolecta y la tercera, que está intercalada entre las dos

primeras, modula el paso de dichos portadores (base).

A diferencia de las válvulas, el transistor es un dispositivo controlado por corriente

y del que se obtiene corriente amplificada.

En el diseño de circuitos a los transistores se les considera un elemento activo, a

diferencia de los resistores, capacitores e inductores que son elementos pasivos.

Su funcionamiento sólo puede explicarse mediante mecánica cuántica.

De manera simplificada, la corriente que circula por el "colector" es función

amplificada de la que se inyecta en el "emisor", pero el transistor sólo gradúa la

corriente que circula a través de sí mismo, si desde una fuente de corriente

continua se alimenta la "base" para que circule la carga por el "colector", según el

tipo de circuito que se utilice.

El factor de amplificación logrado entre corriente de base y corriente de colector,

se denomina Beta del transistor.

Otros parámetros a tener en cuenta y que son particulares de cada tipo de

transistor son: Tensiones de ruptura de Colector Emisor, de Base Emisor, de

Colector Base, Potencia Máxima, disipación de calor, frecuencia de trabajo, y

varias tablas donde se grafican los distintos parámetros tales como corriente de

base, tensión Colector Emisor, tensión Base Emisor, corriente de Emisor, etc.


58


Los tres tipos de esquemas básicos para utilización analógica de los transistores

son emisor común, colector común y base común.

Modelos posteriores al transistor descrito, el transistor bipolar (transistores FET,

MOSFET, JFET, CMOS, VMOS, etc.) no utilizan la corriente que se inyecta en el

terminal de "base" para modular la corriente de emisor o colector, sino la tensión

presente en el terminal de puerta o reja de control y gradúa la conductancia del

canal entre los terminales de Fuente y Drenado.

De este modo, la corriente de salida en la carga conectada al Drenador (D) será

función amplificada de la Tensión presente entre la Puerta (Gate) y Fuente

(Source). Su funcionamiento es análogo al del tríodo, con la salvedad que en el

tríodo los equivalentes a Puerta, Drenador y Fuente son Reja, Placa y Cátodo.

Los transistores de efecto de campo, son los que han permitido la integración a

gran escala que disfrutamos hoy en día, para tener una idea aproximada pueden

fabricarse varios miles de transistores interconectados por centímetro cuadrado y

en varias capas superpuestas.

TIPOS DE TRANSISTOR

Transistor de punta de contacto

Fue el primer transistor que obtuvo ganancia, inventado en 1947 por J. Bardeen y

W. Brattain. Consta de una base de germanio sobre la que se apoyan, muy juntas,

dos puntas metálicas que constituyen el emisor y el colector. La corriente de

emisor es capaz de modular la resistencia que se "ve" en el colector, de ahí el

nombre de "transfer resistor". Se basa en efectos de superficie, poco conocidos en

su día. Es difícil de fabricar (las puntas se ajustaban a mano), frágil (un golpe

podía desplazar las puntas) y ruidoso. Sin embargo convivió con el transistor de

unión (W. Shockley, 1948) debido a su mayor ancho de banda. En la actualidad ha

desaparecido.


http://es.wikipedia.org/wiki/Triodo

59


Transistor de unión bipolar

El transistor de unión bipolar, o BJT por sus siglas en inglés, se fabrica

básicamente sobre un mono cristal de Germanio, Silicio o Arseniuro de Galio, que

tienen cualidades de semiconductores, estado intermedio entre conductores como

los metales y los aislantes como el diamante. Sobre el sustrato de cristal, se

contaminan en forma muy controlada tres zonas, dos de las cuales son del mismo

tipo, NPN o PNP, quedando formadas dos uniones NP.

La zona N con elementos donantes de electrones (cargas negativas) y la zona P

de aceptadores o "huecos" (cargas positivas). Normalmente se utilizan como

elementos aceptadores P al Indio (In), Aluminio (Al) o Galio (Ga) y donantes N al

Arsénico (As) o Fósforo (P).

La configuración de uniones PN, dan como resultado transistores PNP o NPN,

donde la letra intermedia siempre corresponde a la característica de la base, y las

otras dos al emisor y al colector que, si bien son del mismo tipo y de signo

contrario a la base, tienen diferente contaminación entre ellas (por lo general, el

emisor esta mucho más contaminado que el colector).

Transistor de efecto de campo


60


El transistor de efecto de campo, o FET por sus siglas en inglés, que controla la

corriente en función de una tensión; tienen alta impedancia de entrada.

Transistor de efecto de campo de unión, JFET, construido mediante una

unión PN.

Transistor de efecto de campo de compuerta aislada, IGFET, en el que la

compuerta se aísla del canal mediante un dieléctrico.

Transistor de efecto de campo MOS, MOSFET, donde MOS significa Metal-

Óxido-Semiconductor, en este caso la compuerta es metálica y está

separada del canal semiconductor por una capa de óxido.

Fototransistor

Los fototransistores son sensibles a la radiación electromagnética, en frecuencias

cercanas a la de la luz.

CIRCUITO INTEGRADO


http://es.wikipedia.org/wiki/Luz

61


Un circuito integrado es un circuito formado por elementos tales como diodos,

transistores, resistencias y condensadores, los cuales están interconectados y

ubicados en una pastilla de silicio.

Es de unas dimensiones muy reducidas y sus elementos no se pueden separar.

Es decir, el sistema electrónico está formado por circuitos completos y cada uno

de ellos contiene centenas de elementos, todos ellos situados en el cristal de

silicio.

Los circuitos integrados surgieron en 1959, con el fin de ahorrar dinero en el

empaquetamiento individual de cada componente, en mano de obra y espacio.

Las conexiones entre los distintos elementos suelen hacerse evaporando películas

metálicas sobre el cristal; es una pastilla pequeña de silicio, de algunos milímetros

cuadrados de área, sobre la que se fabrican circuitos eléctricos con base a

dispositivos constituidos por semiconductores y que está protegida dentro de un

encapsulado de plástico o cerámica.

El encapsulado posee conductores metálicos apropiados para hacer conexión

entre la pastilla y un circuito impreso.

TIPOS

Existen tres tipos de circuitos integrados:

Circuitos monolíticos


62


Están fabricados en un solo mono cristal, habitualmente de silicio, pero también

existen en germanio, arseniuro de galio, silicio-germanio, etc.

Circuitos híbridos de capa fina:

Son muy similares a los circuitos monolíticos, pero, además, contienen

componentes difíciles de fabricar con tecnología monolítica. Muchos

conversores A/D y conversores D/A se fabricaron en tecnología híbrida hasta

que los progresos en la tecnología permitieron fabricar resistencias precisas.

Circuitos híbridos de capa gruesa:

Se apartan bastante de los circuitos monolíticos. De hecho suelen contener

circuitos monolíticos sin cápsula, transistores, diodos, etc., sobre un sustrato

dieléctrico, interconectados con pistas conductoras. Las resistencias se

depositan por serigrafía y se ajustan haciéndoles cortes con láser. Todo ello se

encapsula, tanto en cápsulas plásticas como metálicas, dependiendo de la

disipación de potencia que necesiten. En muchos casos, la cápsula no está

"moldeada", sino que simplemente consiste en una resina epoxi que protege el


63


circuito. En el mercado se encuentran circuitos híbridos para módulos de RF,

fuentes de alimentación, circuitos de encendido para automóvil, etc.

Clasificación

Atendiendo al nivel de integración - número de componentes - los circuitos

integrados se clasifican en:

SSI (Small ScaleIntegration) pequeño nivel: de 10 a 100 transistores

MSI (MédiumScaleIntegration) medio: 100 a 1.000 transistores

LSI (LargeScaleIntegration) grande: 1.000 a 10.000 transistores

VLSI (VeryLargeScaleIntegration) muy grande: 10.000 a 100.000 transistores

ULSI (Ultra LargeScaleIntegration) ultra grande: 100.000 a 1.000.000 transistores

GLSI (Giga LargeScaleIntegration) giga grande: más de un millón de transistores

En cuanto a las funciones integradas, los circuitos se clasifican en dos grandes grupos:

Circuitos integrados analógicos.

Pueden constar desde simples transistores encapsulados juntos, sin unión

entre ellos, hasta dispositivos completos como amplificadores, osciladores o

incluso receptores de radio completos.

Circuitos integrados digitales.

Pueden ser desde básicas puertas lógicas (Y, O, NO) hasta los más

complicados microprocesadores o micro controladores.

Éstos son diseñados y fabricados para cumplir una función específica dentro de un

sistema. En general, la fabricación de los CI es compleja ya que tienen una alta

integración de componentes en un espacio muy reducido de forma que llegan a

ser microscópicos. Sin embargo, permiten grandes simplificaciones con respecto

los antiguos circuitos, además de un montaje más rápido.

Limitaciones de los circuitos integrados

Existen ciertos límites físicos y económicos al desarrollo de los circuitos

integrados. Básicamente, son barreras que se van alejando al mejorar la

tecnología, pero no desaparecen.

Disipación de potencia-Evacuación del calor

Los circuitos eléctricos disipan potencia. Cuando el número de componentes

integrados en un volumen dado crece, las exigencias en cuanto a disipación de


http://es.wikipedia.org/wiki/SSI

http://es.wikipedia.org/wiki/Autom%C3%B3vil

64


esta potencia, también crecen, calentando el sustrato y degradando el

comportamiento del dispositivo. Además, en muchos casos es un sistema de

realimentación positiva, de modo que cuanto mayor sea la temperatura, más calor

produce, fenómeno que se suele llamar "embalamiento térmico" y, que si no se

evita, llega a destruir el dispositivo. Los amplificadores de audio y los reguladores

de tensión son proclives a este fenómeno, por lo que suelen incorporar

"protecciones térmicas".

Los circuitos de potencia, evidentemente, son los que más energía deben disipar.

Para ello su cápsula contiene partes metálicas, en contacto con la parte inferior del

chip, que sirven de conducto térmico para transferir el calor del chip al disipador o

al ambiente. La reducción de resistividad térmica de este conducto, así como de

las nuevas cápsulas de compuestos de silicona, permiten mayores disipaciones

con cápsulas más pequeñas.

Los circuitos digitales resuelven el problema reduciendo la tensión de alimentación

y utilizando tecnologías de bajo consumo, como CMOS.

Aun así en los circuitos con más densidad de integración y elevadas velocidades,

la disipación es uno de los mayores problemas, llegándose a utilizar

experimentalmente ciertos tipos de criostatos. Precisamente la alta resistividad

térmica del arseniuro de galio es su talón de Aquiles para realizar circuitos

digitales con él

Capacidades y autoinducciones parásitas

Este efecto se refiere principalmente a las conexiones eléctricas entre el chip, la

cápsula y el circuito donde va montada, limitando su frecuencia de funcionamiento.

Con pastillas más pequeñas se reduce la capacidad y la autoinducción de ellas.

En los circuitos digitales excitadores de buses, generadores de reloj, etc. es

importante mantener la impedancia de las líneas y, todavía más, en los circuitos

de radio y de microondas.

Límites en los componentes

Los componentes disponibles para integrar tienen ciertas limitaciones, que difieren

de las de sus contrapartidas discretas.


http://es.wikipedia.org/wiki/Reloj

65


Resistencias. Son indeseables por necesitar una gran cantidad de superficie.

Por ello sólo se usan valores reducidos y en tecnologías MOS se eliminan casi

totalmente.

Condensadores. Sólo son posibles valores muy reducidos y a costa de mucha

superficie. Como ejemplo, en el amplificador operacional uA741, el

condensador de estabilización viene a ocupar un cuarto del chip.

Bobinas. Se usan comúnmente en circuitos de radiofrecuencia, siendo híbridos

muchas veces. En general no se integran.

Densidad de integración

Durante el proceso de fabricación de los circuitos integrados se van acumulando

los defectos, de modo que cierto número de componentes del circuito final no

funcionan correctamente.

Cuando el chip integra un número mayor de componentes, estos componentes

defectuosos disminuyen la proporción de chips funcionales. Es por ello que en

circuitos de memorias, por ejemplo, donde existen millones de transistores, se

fabrican más de los necesarios, de manera que se puede variar la interconexión

final para obtener la organización especificada.

POTENCIÓMETRO

Las resistencias variables se dividen en dos categorías:

Los potenciómetros y los reóstatos se diferencias entre sí, entre otras cosas,

por la forma en que se conectan. En el caso de los potenciómetros, éstos se

conectan en paralelo al circuito y se comporta como un divisor de voltaje. Ver la

figura.


66


Como regla general:

Los potenciómetros se utilizan para variar niveles de voltaje y los reóstatos

para variar niveles de corriente

VOLTÍMETRO DIGITAL

EL MULTÍMETRO DIGITAL

Los objetivos de esta práctica son:

I

II

III

IV

Relacionarse con las funciones del multímetro digital

Operar el multímetro para medir resistencia

Operar el multímetro para medir corriente eléctrica

Operar el multímetro para medir tensión eléctrica

Para trabajar con esta práctica es necesario

que dispongas de los siguientes elementos:

*Voltímetro Digital*Resistencias*Baterías*Alambres conductores de corriente*Llave conmutadora de corriente

INTRODUCCIÓN

CARACTERÍSTICAS DE LOS MULTÍMETROS


67


El Multímetro se utiliza para medir diferentes acciones de los electrones en los componentes eléctricos y electrónicos. Con este instrumento podrás medir "resistencia", "corriente", y "tensión eléctrica".

1: Se presentan en una caja protectora, de tamaño no mayor de 25 pulgadas cúbicas.

2:Proveen dos terminales cuya polaridad se identifica mediante colores: Negro (-) y Rojo (+).

3:

En las medidas de corriente directa (CD), la polaridad de los terminales debe ser observada para conectar apropiadamente el instrumento. Esta precaución no es necesaria para las medidas de corriente alterna (CA).

4: Poseen una llave selectora para elegir el tipo de medida a realizar. Están diseñados para hacer medidas de "resistencia", "corriente", y "tensión eléctrica" .

5:

La medida de precaución mas importante es que en las medidas de tensión y corriente se debe observar las escalas. Es conveniente utilizar siempre la escala mayor en la primera medida, luego la corregimos si es necesario.

DESCRIPCIÓN DEL MULTÍMETRO DIGITAL (DMM)

Objetivo I: Identifiquemos las partes funcionales de un MMD

Lee la siguiente descripción del MMD e identifica las partes en el instrumento de la figura 1.

1.- Pantalla de lectura: Aquí se leen las medidas.

a. Se compone de un diodo de emisión de luz (LED) ó Pantalla de cristal liquido (LCD).

b. En la pantalla aparece un indicador para la escala correcta. 2.- Llave de encendido ( ON -OFF). a. Posee un circuito electrónico que es activado mediante una batería. 3.- Llave selectora: Sirve para elegir del modo de medida. a. Tensión eléctrica, la unidad de medida es el Voltio (V). b. Resistencia, la unidad de medida es el Ohm (W).


68


c. Corriente eléctrica, la unidad de medida es el Amperio, esta cantidad es muy grande, es por ello que siempre la escala que se utiliza esta en mili Amperios, ( mA) la milésima parte de un amperio.

d. Esta llave también señala cuando se mide capacitancia, resistencia de un diodo, y temperatura.

4.- Terminales: Posee dos terminales. a. El rojo es la polaridad positiva, el negro es la negativa.

b. La pantalla indica la polaridad de la medida, el signo menos (-) delante del valor medido indica que la polaridad está invertida.

Manipula el instrumento, hasta que estés seguro de que conoces todas las funciones del MMD.

Figura 1: Multímetro Digital.

Medidas de resistencia Eléctrica.

Objetivo II: En esta actividad utilizarás el multímetro para medir resistencia eléctrica


69


Figura2: Resistencia separada de un circuito.

A continuación ejecuta los siguientes pasos:

1 Enciende el MMD Ubica la llave selectora en el signo "W" . Con esta elección el Multímetro se convierte en un Ohmiómetro.

2 Coge una resistencia y conecta los terminales del MMD a los extremos de esta, según muestra la figura 3.

3 Repite el paso anterior varias veces con diferentes resistencias.

4 El numero que lees en la pantalla del MMD es el valor de la resistencia en unidades de Ohm (W).

Figura 3:

Modo de conectar el multímetro

para medir resistencia.


70


Inspección del paso de un circuito

El Ohmiómetro también puede utilizare para inspeccionar si hay o no paso de corriente en una parte del circuito.

Con los elementos que dispones, arma un circuito sencillo. Luego coge el voltímetro en el modo de medir resistencia, y conecta los terminales a un lado y otro del conmutador. Observa la conexión en la figura 4.

Figura 4:

a) Conexión en un circuito abierto.

b) conexión en un circuito cerrado.

Observa que resistencia se lee para la configuración de la Figura 4; a, y b. Comprobarás que los valores de resistencia son extremos: infinito en un caso y cero en el otro.

Arma un circuito defectuoso y pregúntale a tu compañero que detecte donde esta la falla.

Medidas de Corriente Eléctrica.

Objetivo III: En esta actividad utilizarás el multímetro para medir corriente eléctrica.

· El multímetro en el modo de medir corriente se denomina: Amperímetro.

· La medida se hace en unidades de Amperios (A). La escala suele leerse en miliamperios (mA).


71


· Dado que estamos experimentando con circuitos de corriente directa (DC), la corriente de electrones circula en un solo sentido, el valor que lees en la pantalla del multímetro puede ser negativo o positivo, ello depende de que la polaridad este o no invertida.

· Para hacer una medida de corriente es necesario que los electrones fluyan a través del instrumento.

· Para conectar el instrumento a un circuito con la polaridad correcta, debes tenerse en cuenta que el terminal negativo (negro) debe concertarse al punto más negativo del circuito, y el terminal positivo (rojo) al terminal más positivo del circuito.

· Como medida de seguridad, debe encender el instrumento después que se conecta al circuito.

Ejecuta los siguientes pasos:

1 En el MMD Gira la llave selectora a la posición "mA". Con la llave selectora en esta posición, el MMD funciona como Amperímetro.

2 Conecta el MMD en la línea del circuito, según muestra la figura 5.

3

Enciende el MMD. Ahora circula corriente por el instrumento, si la escala es correcta verás en la pantalla de lectura la medida. De lo contrario ajusta la escala, cambiando la llave selectora a otro valor de mA.

4 Coge diferentes resistencias, modifica el circuito, y mide la corriente que circula en cada caso.

5 Diseña una tabla de valores donde, en dos columnas, escribes el valor de la resistencia y la corriente respectivamente.

6 Dibuja una gráfica con los valores de la tabla, "Resistencia contra Corriente". Interpreta el comportamiento entre la resistencia y la corriente eléctrica, ¿cuál es la relación matemática entre ambas?


72


Figura 5:

El MMD utilizado como amperímetro

para medir corriente eléctrica.

Objetivo IV: En esta actividad utilizaras el multímetro para medir Tensión eléctrica.

EL Voltímetro se utiliza para medir Tensión Eléctrica o diferencia de Tensión Eléctrica en diferentes partes de un circuito. La Unidad que se utiliza es el Voltio (V). Según la polaridad el valor es negativo o positivo.

Ejecuta los siguientes pasos:

1En el MMD Gira la llave selectora a la posición "V". Con la llave selectora en esta posición, el MMD funciona como Voltímetro.

2Conecta el MMD en los extremos de la batería y verifica la carga y la polaridad.

3 Arma un circuito como el de la figura 6.

4Utiliza el MMD como voltímetro y mide la diferencia de tensión eléctrica en los extremos de cada resistencia.

5Compara la suma de las tensiones medidas en los extremos de cada resistencia con el medido en la batería.

5 Diseña una tabla de valores donde, en dos columnas, escribes el valor


73


de la resistencia y la tensión eléctrica respectivamente.

6Dibuja una gráfica con los valores de la tabla, "Resistencia contra Tensión Eléctrica ". Interpreta el comportamiento entre ambas magnitudes. ¿ Descubre cuál es la relación matemática entre ellas?

Figura 6: Un voltímetro se conecta

en paralelo en un circuito.

Existe una diferencia de potencial, o tensión ecléctica, entre dos puntos de un circuito. Esta cantidad no fluye a través del circuito como lo hace la corriente. La polaridad del circuito debe ser tomada en cuenta para conectar los terminales.

Para medir la diferencia de tensión entre los extremos de un dispositivo, por ejemplo una resistencia, el voltímetro se conecta en paralelo con la resistencia.

Seguridad: Una buena práctica es desconectar el circuito de la fuente, conectar el voltímetro, y entonces conectar el circuito nuevamente a la fuente de energía. Por razones de seguridad conviene poner la escala del voltímetro en el nivel más alto. Una vez que se aplica tensión eléctrica al circuito, se debe ajustar el voltímetro bajando la escala de medida.

Preguntas:

¿Que se utiliza para medir corriente?


74


¿Que se utiliza para medir tensión eléctrica?

¿Que se utiliza para medir una resistencia?

¿Que precauciones se deben tomar para medir corriente en un circuito con un multímetro digital?

Describir como se mide la corriente en un circuito?

Describir como se mide la tensión eléctrica con un voltímetro

Describir como se mide la resistencia con un Ohmetro.

ESQUEMA O CIRCUITO UTILIZADO PARA LA FABRICACION DEL PROVADOR DE REGULADORES DE Voltaje

REALIZACIÓN DEL PROYECTO

1.- Pasos


75



76


Cuircuito electronico

ARMAR LA CAJA


77


TIPOS Y COSTOS DE MATERIALES

MATERIALES unidades costo

Transformador TR de 220 a 24v 5A 2 S/. 50.00c/u

Voltímetro Digital 1 20.00

Focos indicadores 4 10.00

bakelita 1 6.00

Diodos rectificadores de 4A 11 16.00

Integrados 1 12.00

Transistores 4 15.00

Potenciómetro de 5 k ohmios 1 6.00

fusibles 2 7.00

plush 5 6.00


78


Interruptores selectores N/A 3 6.00

Resistencias 10 1.00

Cable 4m 4.00

ventilador 1 15.00

Caja 1 30.00

Enchufes 6.00

enfriador 1 5.00

Estaño 6m 3.00

Acido férrico 4.00

TOTAL DE GASTOS S/. 276.00

ACTIVIDAD

Agosto setiembre octubre

SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA

7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

INFORMACIÓN X X X X

DISEÑO DEL PROTOTIPO X X

EVALUACIÓN DEL PROTOTIPO

X X

FAB. DEL PROTOTIPO X X

SUST. DEL PROTOTIPO FINAL

X X

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES


79


CONCLUSIONES:

Este proyecto nos ayudara a conocer un poco más del amplio mundo de la tecnología en la parte electrónica que cada día más avanza rápidamente.

A su vez demandara más trabajo para nuestra empresa y/o Taller ya que aquellas que no cuentan con este probador de reguladores de voltaje ,acudirán a nosotros para realizarles el trabajo de poder probar los reguladores de voltaje a la vez que llegaran más clientes y generalmente mas entrada de capital y ahorraremos más tiempo en poder aprovechar con otros trabajos que se presente en el taller.

Dimos una iniciativa de mejoramiento de nuestra empresa que se dedica a brindar servicios eléctricos Automotrices.

CONCLUSIONES FINALES ,CON INDICACION DE LOS BENEFICIOS

MEDIBLES QUE SE OBTENDRAN CON LA INNOVACION Y/O MEJORA

. Gestión y mantenimientos de procesos productivos-

.Facilitar el trabajo en lo que concierne a sistemas de carga.

.Cumplir con las expectativas presentadas por los clientes.

.Brindarles un trabajo de muy buena calidad.

. Ahorrarles tiempo y dinero.


80


.Mejora de la empresa con esta nueva innovación.

Bibliografía.

http://construyasuvideorockola.com/proyectos_varios.php

http://www.automecanico.net/

http://www.automecanico.com/

http://www.http://www.portalplanetasedna.com.ar/mecanica1.htm.com.ar/mecanica1.htm


http://www.portalplanetasedna.com.ar/mecanica1.htm

http://www.automecanico.com/

http://www.automecanico.net/

http://construyasuvideorockola.com/proyectos_varios.php

Documents

PROBADOR-DE-REGULADORES-DE-VOLTAJE” hiyo