Interruptor:
Un interruptor
eléctrico es en su acepción más
básica un dispositivo que permite desviar o interrumpir el curso de una corriente eléctrica. En
el mundo moderno sus tipos y aplicaciones son innumerables, van desde un simple
interruptor que apaga o enciende un bombillo,
hasta un complicado selector de transferencia automático de múltiples capas
controlado por computadora.
Su expresión más sencilla consiste
en dos contactos de metal inoxidable y el actuante. Los contactos,
normalmente separados, se unen mediante un actuante para permitir que la
corriente circule. El actuante es la parte móvil que en una de sus posiciones
hace presión sobre los contactos para mantenerlos unidos.
De la calidad de los materiales
empleados para hacer los contactos dependerá la vida útil del interruptor. Para
la mayoría de los interruptores domésticos se emplea una aleación de latón (60% cobre, 40% zinc). Esta aleación es
muy resistente a la corrosión y es
un conductor eléctrico apropiado. El aluminio es también buen
conductor y es muy resistente a la corrosión.
· El Interruptor magneto térmico o Interruptor automático se
caracteriza por poseer dos tipos de protección incorporados, actuando en caso
de cortocircuito o
en caso de sobrecarga de corriente.
Este tipo de interruptor se utiliza comúnmente en los cuadros eléctricos de
viviendas, comercios o industrias para controlar y proteger cada circuito
individualmente. Su empleo se complementa con el de interruptores
diferenciales.
· Interruptor diferencial es
un tipo de protección eléctrica destinada a proteger a las personas de las
derivaciones o fugas de corriente causadas por faltas de aislamiento. Se
caracterizan por poseer una alta sensibilidad (detectan diferencias de corriente
orden de los mA) y una rápida operación.
· Reed switch es
un interruptor encapsulado en un tubo de vidrio al vacío que se activa al
encontrar un campo magnético.
· Interruptor centrífugo se
activa o desactiva a determinada fuerza centrífuga. Es
usado en los motores como protección.
· Interruptores
de transferencia trasladan la carga de un
circuito a otro en caso de falla de energía. Utilizados tanto en subestaciones
eléctricas como en industrias.
· Interruptor DIP viene del inglés
’’’dual in-line package’’’ en electrónica y se refiere a una línea doble de
contactos. Consiste en una serie de múltiples micro interruptores unidos entre
sí.
· Hall-effect switch también
usado en electrónica, es un contador que permite leer la cantidad de vueltas
por minuto que está dando unimán permanente
y entregar pulsos.
· Interruptor
inercial (o de aceleración) mide la aceleración
o desaceleración del eje de coordenadas sobre el cual esté montado. Por ejemplo
los instalados para disparar las bolsas de aire de los automóviles. En este
caso de deben instalar laterales y frontales para activar las bolsas de aire
laterales o frontales según donde el auto reciba el impacto.
· Interruptor
de membrana (o burbuja) generalmente
colocados directamente sobre un circuito impreso. Son usados en
algunos controles remotos, los paneles de control de microondas,
etc
· Interruptor de mercurio usado
para detectar la inclinación. Consiste en una gota de mercurio dentro de un
tubo de vidrio cerrado herméticamente, en la posición correcta el mercurio
cierra dos contactos de metal.
TRANSFORMADOR:
Se denomina transformador a un dispositivo
eléctrico que permite aumentar o
disminuir la tensión en un circuito
eléctrico de corriente alterna,
manteniendo la potencia.
La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un
transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la
salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas,
dependiendo de su diseño y tamaño, entre otros factores.
El transformador es un dispositivo
que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en
energía alterna de otro nivel de tensión, basándose en el fenómeno de la
inducción. Está constituido por dos o más bobinas de material conductor,
devanadas sobre un núcleo cerrado de material ferro magnético, pero
aisladas entre sí eléctricamente. La única conexión entre las bobinas la
constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo. El núcleo,
generalmente, es fabricado bien sea de hierro o de láminas apiladas de acero eléctrico,
aleación apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados
se denominan primarios y secundarios según correspondan a la entrada o
salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen
transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario",
de menor tensión que el secundario.
Si se aplica una fuerza electromotriz alterna en el devanado primario, circulará por éste una corriente
alterna que creará a su vez un campo magnético variable no
rotativo. Este campo magnético variable originará, por inducción
electromagnética, la aparición de una fuerza
electromotriz en los extremos del
devanado secundario.
Transformador elevador/reductor de tensión
Son empleados por empresas de
generación eléctrica en las subestaciones de
la red de transporte de energía eléctrica, con el fin de disminuir las pérdidas
por efecto Joule. Debido a
la resistencia de los conductores, conviene transportar la energía eléctrica a
tensiones elevadas, lo que origina la necesidad de reducir nuevamente dichas
tensiones para adaptarlas a las de utilización. La mayoría de los dispositivos
electrónicos en hogares hacen uso de transformadores reductores conectados a un
circuito rectificador de onda completa para producir el nivel de tensión de corriente
directa que necesitan. Este es el caso de las fuentes de poder de equipos de audio, video y computación.
Transformadores variables
También llamados
"Variacs", toman una línea de tensión fija (en la entrada) y proveen
de tensión de salida variable ajustable, dentro de dos valores.
Transformador de aislamiento
Proporciona aislamiento galvánico
entre el primario y el secundario, de manera que consigue una alimentación o
señal "flotante". Suele tener una relación 1:1 entre las tensiones
del primario y secundario. Se utiliza principalmente como medida de protección,
en equipos que trabajan directamente con la tensión de red y también para
acoplar señales procedentes de sensores lejanos, en equipos de electro medicina y donde se necesitan tensiones flotantes.
Transformador de alimentación
Pueden tener una o varias bobinas
secundarias y proporcionan las tensiones necesarias para el funcionamiento del
equipo. A veces incorpora un fusible que corta su circuito primario cuando el
transformador alcanza una temperatura excesiva, evitando que éste se queme, con
la emisión de humos y gases que conlleva el riesgo de incendio. Estos fusibles
no suelen ser reemplazables, de modo que hay que sustituir todo el
transformador.
Transformador trifásico
Tienen tres bobinados en su
primario y tres en su secundario. Pueden adoptar forma de estrella (Y)
(con hilo de neutro o no) o delta -triángulo- (Δ) y las combinaciones
entre ellas: Δ-Δ, Δ-Y, Y-Δ y Y-Y. Hay que tener en
cuenta que aún con relaciones 1:1, al pasar de Δ a Y o viceversa, las tensiones
de fase varían.
Transformador de pulsos
Es un tipo especial de
transformador con respuesta muy rápida (baja auto inducción)
destinado a funcionar en régimen de pulsos y además de muy versátil utilidad en
cuanto al control de tensión de 220 V.
Transformador híbrido o bobina híbrida
Es un transformador que funciona
como una híbrida.
De aplicación en los teléfonos, tarjetas de
red, etc.
Balun
Es muy utilizado como balun para transformar líneas equilibradas en no
equilibradas y viceversa. La línea se equilibra conectando a masa la toma
intermedia del secundario del transformador.
Transformador electrónico
Está compuesto por un circuito
electrónico que eleva la frecuencia de la corriente eléctrica que alimenta al
transformador, de esta manera es posible reducir drástica mente su tamaño.
También pueden formar parte de circuitos más complejos que mantienen la tensión
de salida en un valor prefijado sin importar la variación en la entrada,
llamados fuente conmutada.
Transformador de frecuencia variable
Son pequeños transformadores de
núcleo de hierro, que funcionan en la banda de audio frecuencias Se utilizan a
menudo como dispositivos de acoplamiento en circuitos electrónicos para
comunicaciones, medidas y control.
BOCINA
¿Que es una Bocina o Altavoz?
Una bocina o altavoz es un dispositivo capaz de trasformar la energía eléctrica en energía acústica. Esta transformación no se realiza directamente, sino que el altavoz transforma la energía eléctrica a mecánica y en segundo paso la energía mecánica a energía acústica.
Constitución de un altavoz:
1.- Parte electromagnética: Formada por el imán y la bobina móvil. (La energía eléctrica llega a la bobina móvil situada dentro del campo magnético del imán y por tanto se produce el movimiento de la bobina móvil)
2.- Parte mecánica: Formada por el cono y la suspensión. (Debajo del cono esta colocada la bobina móvil, la cual al moverse arrastra al cono haciéndolo vibrar).
Clasificación de los altavoces:
Los altavoces los podemos clasificar de acuerdo a sus características y diseños así como a la gama de frecuencias que reproducen.
1.- Según los elementos eléctricos los podemos clasificar:
a) Altavoces dinámicos.
b) Altavoces electrodinámicos.
c) Altavoces electrostáticos.
d) Altavoces piezoeléctricos.
2.- Según los elementos mecánicos los podemos clasificar:
a) Altavoces de bobina móvil.
b) Altavoces de hierro móvil.
3.- Según los elementos acústicos, los altavoces se dividen en:
a) Altavoces de membrana metálica.
b) Altavoces de membrana cónica de cartón.
c) Altavoces de aire comprimido.
4.- Según la frecuencia que pueden reproducir:
a) Altavoces de uso general.
b) Altavoces para tonos graves.
c) Altavoces para frecuencias medias.
d) Altavoces para tonos agudos.
Altavoz dinámico:
Este altavoz es el más utilizado en alta fidelidad ya que reúne unas características muy superiores a los demás tipos.
Un altavoz dinámico esta formado por las siguientes partes:
*Cono o diafragma
*Campana
*Yugo
*Imán permanente
*Bobina móvil
*Araña
*Cubre polvo
*Cables de conexión para la bobina móvil
*Bornes o terminales de conexión
Una bocina o altavoz es un dispositivo capaz de trasformar la energía eléctrica en energía acústica. Esta transformación no se realiza directamente, sino que el altavoz transforma la energía eléctrica a mecánica y en segundo paso la energía mecánica a energía acústica.
Constitución de un altavoz:
1.- Parte electromagnética: Formada por el imán y la bobina móvil. (La energía eléctrica llega a la bobina móvil situada dentro del campo magnético del imán y por tanto se produce el movimiento de la bobina móvil)
2.- Parte mecánica: Formada por el cono y la suspensión. (Debajo del cono esta colocada la bobina móvil, la cual al moverse arrastra al cono haciéndolo vibrar).
Clasificación de los altavoces:
Los altavoces los podemos clasificar de acuerdo a sus características y diseños así como a la gama de frecuencias que reproducen.
1.- Según los elementos eléctricos los podemos clasificar:
a) Altavoces dinámicos.
b) Altavoces electrodinámicos.
c) Altavoces electrostáticos.
d) Altavoces piezoeléctricos.
2.- Según los elementos mecánicos los podemos clasificar:
a) Altavoces de bobina móvil.
b) Altavoces de hierro móvil.
3.- Según los elementos acústicos, los altavoces se dividen en:
a) Altavoces de membrana metálica.
b) Altavoces de membrana cónica de cartón.
c) Altavoces de aire comprimido.
4.- Según la frecuencia que pueden reproducir:
a) Altavoces de uso general.
b) Altavoces para tonos graves.
c) Altavoces para frecuencias medias.
d) Altavoces para tonos agudos.
Altavoz dinámico:
Este altavoz es el más utilizado en alta fidelidad ya que reúne unas características muy superiores a los demás tipos.
Un altavoz dinámico esta formado por las siguientes partes:
*Cono o diafragma
*Campana
*Yugo
*Imán permanente
*Bobina móvil
*Araña
*Cubre polvo
*Cables de conexión para la bobina móvil
*Bornes o terminales de conexión
Relevador:
Funcionamiento
rele es un dispositivo electromecánico. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes.
Fue inventado por Joseph Henry en 1835.
Dado que el relévador es capaz de controlar un circuito de salida de mayor potencia que el de entrada, puede considerarse, en un amplio sentido, como un amplificador eléctrico. Como tal se emplearon en telegrafía, haciendo la función de repetidores que generaban una nueva señal con corriente procedente de pilas locales a partir de la señal débil recibida por la línea. Se les llamaba "relevadores"
rele es un dispositivo electromecánico. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes.
Fue inventado por Joseph Henry en 1835.
Dado que el relévador es capaz de controlar un circuito de salida de mayor potencia que el de entrada, puede considerarse, en un amplio sentido, como un amplificador eléctrico. Como tal se emplearon en telegrafía, haciendo la función de repetidores que generaban una nueva señal con corriente procedente de pilas locales a partir de la señal débil recibida por la línea. Se les llamaba "relevadores"
Principales aplicaciones
Si hablas de un relevador o relay, su función es controlar el flujo de energía eléctrica en un circuito, es decir, como parte de un circuito eléctrico habré y cierra contactos según las condiciones dadas por el que diseño tal circuito o equipo, de manera tal que tiene contactos normalmente cerrados y normalmente abiertos que cambian de estado cada que se des energiza o se energiza la bobina del relevador, Ejemplo; en un motor eléctrico puedes conectar el encendido a un relevador que se va a activar cada vez que suceda un evento determinado como por ejemplo que se cierre un microswitch, al cerrarse el microswitch manda energizar la bobina del relevador, se cierran los contactos normalmente abiertos del relevador en los cuales va estar conectado el motor y se enciende
Si hablas de un relevador o relay, su función es controlar el flujo de energía eléctrica en un circuito, es decir, como parte de un circuito eléctrico habré y cierra contactos según las condiciones dadas por el que diseño tal circuito o equipo, de manera tal que tiene contactos normalmente cerrados y normalmente abiertos que cambian de estado cada que se des energiza o se energiza la bobina del relevador, Ejemplo; en un motor eléctrico puedes conectar el encendido a un relevador que se va a activar cada vez que suceda un evento determinado como por ejemplo que se cierre un microswitch, al cerrarse el microswitch manda energizar la bobina del relevador, se cierran los contactos normalmente abiertos del relevador en los cuales va estar conectado el motor y se enciende
Relevadores encapsulados
Añado otra opción para conmutar cargas de 220v y es el rele encapsulado de tipo reed como el que os indico:
Añado otra opción para conmutar cargas de 220v y es el rele encapsulado de tipo reed como el que os indico:
El arduino, es capaz de entregar una corriente maxima de 40 miliamperios por puerta, con el empleo de este tipo de rele, vamos a poder activar cargas mas pesadas sin ningún otro elemento intermediario, es decir, directo de la salida del arduino activaremos este tipo de rele que en un solo contacto va a consumir su bobina, unos 20 miliamperios y dependiendo del modelo, incluso lleva el diodo de protección contra corrientes inversas (la que genera cualquier bobina cuando se le quita tensión) dentro del encapsulado.
Esto nos da una sencillez increíble para activar cosas no muy pesadas a 220 por ejemplo
CAPACITOR
Un condensador (en inglés, capacitor,1 2 nombre por el cual se le conoce frecuentemente en el ámbito de la electrónica y otras ramas de la física aplicada), es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico. Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de láminas o placas, en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra) separadas por un material dieléctrico o por el vacío. Las placas, sometidas a una diferencia de potencial, adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra, siendo nula la variación de carga total.
Aunque desde el punto de vista físico un condensador no almacena carga ni corriente eléctrica, sino simplemente energía mecánica latente; al ser introducido en un circuito se comporta en la práctica como un elemento "capaz" de almacenar la energía eléctrica que recibe durante el periodo de Dentro de las ramas del estudio de la electricidad y la electrónica, se ha hecho una adopción de facto del anglicismo capacitor para designar al condensador, a pesar de que en nuestra lengua existe ya el término Condensador (del latín "condensare"), que tiene el mismo significado del término en inglés para este mismo elemento, haciendo innecesaria la adopción de un nuevo término para referirse al mismo dispositivo.3carga, la misma energía que cede después durante el periodo de descarga.
RECTIFICADOR
Un diodo rectificador es uno de los dispositivos de la familia de los diodos más sencillos. El nombre diodo rectificador” procede de su aplicación, la cual consiste en separar los ciclos positivos de una señal de corriente alterna.
Si se aplica al diodo una tensión de corriente alterna durante los medios ciclos positivos, se polariza en forma directa; de esta manera, permite el paso de la corriente eléctrica.
Pero durante los medios ciclos negativos, el diodo se polariza de manera inversa; con ello, evita el paso de la corriente en tal sentido.
Durante la fabricación de los diodos rectificadores, se consideran tres factores: la frecuencia máxima en que realizan correctamente su función, la corriente máxima en que pueden conducir en sentido directo y las tensiones directa e inversa máximas que soportarán.
Terminales
Lo primero que vamos a hacer es diferenciar entre el dispositivo diodo y el componente diodo, si bien hay que aclarar que en el uso cotidiano se utiliza el término diodo para referirse tanto al dispositivo como al componente.
Un dispositivo diodo es una unión P-N. Es decir, una unión de un semiconductor extrínseco de tipo P con un semiconductor extrínseco de tipo N. (A este tipo de unión se le llama homounión, por realizarse entre dos materiales de la misma naturaleza conductiva. Existen también lasheterouniones, que son las que se realizan entre dos materiales de distinta naturaleza conductiva, por ejemplo la unión entre conductor y semiconductor). La unión P-N surge como consecuencia del dopado de un cristal de silicio, de forma que una mitad del cristal resulte en tipo P y la otra en tipo N (o bien por la fusión de dos cristales aislados, uno de cada tipo).
Si se aplica al diodo una tensión de corriente alterna durante los medios ciclos positivos, se polariza en forma directa; de esta manera, permite el paso de la corriente eléctrica.
Pero durante los medios ciclos negativos, el diodo se polariza de manera inversa; con ello, evita el paso de la corriente en tal sentido.
Durante la fabricación de los diodos rectificadores, se consideran tres factores: la frecuencia máxima en que realizan correctamente su función, la corriente máxima en que pueden conducir en sentido directo y las tensiones directa e inversa máximas que soportarán.
Terminales
Lo primero que vamos a hacer es diferenciar entre el dispositivo diodo y el componente diodo, si bien hay que aclarar que en el uso cotidiano se utiliza el término diodo para referirse tanto al dispositivo como al componente.
Un dispositivo diodo es una unión P-N. Es decir, una unión de un semiconductor extrínseco de tipo P con un semiconductor extrínseco de tipo N. (A este tipo de unión se le llama homounión, por realizarse entre dos materiales de la misma naturaleza conductiva. Existen también lasheterouniones, que son las que se realizan entre dos materiales de distinta naturaleza conductiva, por ejemplo la unión entre conductor y semiconductor). La unión P-N surge como consecuencia del dopado de un cristal de silicio, de forma que una mitad del cristal resulte en tipo P y la otra en tipo N (o bien por la fusión de dos cristales aislados, uno de cada tipo).
Curva característica
.4.1 Utilizando el mismo circuito de la figura 1.6, acercar un cerillo encendido (por un tiempo no mayor a 5 segundos) al diodo de prueba y reportar en las mismas figuras 1.7 (en otro color de tinta) lo que observa. En esta medición también puede usar una pistola de aire caliente , ya que tiene la ventaja de aumentar la temperatura del dispositivo en forma mas uniforme y con menor peligro de daño para el diodo
La unión pn
Lo primero que vamos a hacer es diferenciar entre el dispositivo diodo y el componente diodo, si bien hay que aclarar que en el uso cotidiano se utiliza el término diodo para referirse tanto al dispositivo como al componente.
Un dispositivo diodo es una unión P-N. Es decir, una unión de un semiconductor extrínseco de tipo P con un semiconductor extrínseco de tipo N. (A este tipo de unión se le llama homounión, por realizarse entre dos materiales de la misma naturaleza conductiva. Existen también lasheterouniones, que son las que se realizan entre dos materiales de distinta naturaleza conductiva, por ejemplo la unión entre conductor y semiconductor). La unión P-N surge como consecuencia del dopado de un cristal de silicio, de forma que una mitad del cristal resulte en tipo P y la otra en tipo N (o bien por la fusión de dos cristales aislados, uno de cada tipo)
Principales aplicaciones
A) PROTECCIÓN DE POLARIDAD
Imaginemos cualquier circuito que funcione con una pila. Si invertimos la polaridad de la pila (aplicándole su polo negativo a donde debería ir el positivo y viceversa) es posible que el circuito se estropee.
Imaginemos cualquier circuito que funcione con una pila. Si invertimos la polaridad de la pila (aplicándole su polo negativo a donde debería ir el positivo y viceversa) es posible que el circuito se estropee.
B) Podemos realizar la conexión de dos circuitos aislados mediante un diodo rectificador, teniendo en cuenta lo dicho en el apartado anterior.
C) RECTIFICADOR DE ONDA
El tipo de corriente más frecuente en la vida real es la corriente alterna, por ser más fácil de transportar a largas distancias. Ya se ha visto (en el apartado A) que algunas veces puede ser necesario proteger al circuito de inversiones de polaridad causadas por un despiste del usuario; por el mismo motivo puede ser necesario proteger un circuito pensado para funcionar en corriente continua de los semiciclos positivos o negativos de tensión alterna. Para conseguir esto basta con conectar el diodo en serie con el generador de alterna (y una resistencia en paralelo a ambos), obteniéndose el siguiente circuito:
El tipo de corriente más frecuente en la vida real es la corriente alterna, por ser más fácil de transportar a largas distancias. Ya se ha visto (en el apartado A) que algunas veces puede ser necesario proteger al circuito de inversiones de polaridad causadas por un despiste del usuario; por el mismo motivo puede ser necesario proteger un circuito pensado para funcionar en corriente continua de los semiciclos positivos o negativos de tensión alterna. Para conseguir esto basta con conectar el diodo en serie con el generador de alterna (y una resistencia en paralelo a ambos), obteniéndose el siguiente circuito:
D) FIJADOR DE TENSIÓN (DESPLAZADOR DE NIVEL)
Para este circuito, además de diodo y resistencia necesitamos también un condensador. Como todo va a depender de la constante de tiempo τc, no estará de más recordar que τc=RC, es decir, el tiempo que tarda un condensador en cargarse dependerá de su capacidad y de la resistencia a la que esté conectado (y sin la cual el proceso de carga es imposible).
Numeración mas comunes
No es aconsejable remplazar un diodo defectuoso o cualquier otro dispositivo ya sea resistencia, condensador, transistor o circuito integrado extrayéndolo de otro aparato electrónico si no se puede determinar que son iguales, pues existen muchos tipos y variedad de esos elementos. Aunque físicamente puedan parecer iguales o parecidos, en realidad pueden no serlos en sus características de trabajo, por lo que para hacer una sustitución de esa forma hay que estar completamente seguros que ambos dispositivos o elementos poseen las mismas características.
ZENER
Funcionamiento: caso la corriente circula en contra de la flecha que representa el diodo. Si el diodozener se polariza en sentido directo se comporta como un diodo rectificador común.
Cuando el diodo zener funciona polarizado inversamente mantiene entre sus terminales un voltaje constante.
En el gráfico se ve el símbolo de diodo zener (A - ánodo, K - cátodo) y el sentido de la corriente para que funcione en la zona operativa
Se analizará el diodo Zener, no como un elemento ideal, si no como unelemento real y se debe tomar en cuenta que cuando éste se polariza en modo inverso si existe unacorriente que circula en sentido contrario a la flecha del diodo, pero de muy poco valor.
DIODOS ZENER Y APLICACIONES
Es un diodo que tiene un voltaje de avalancha relativamente bajo, menor de 100v. Aunque puede funcionar como rectificador la mayoría de aplicaciones se basan en hacerlo funcionar en la zona de avalancha, allí el diodo conduce y mantiene un voltaje entre sus terminales que es el voltaje Zener (VZ) o de avalancha. La máxima corriente que puede conducir es
Ejemplo: Cuál es la máxima corriente en avalancha de un diodo Zener de 1.5v y de 1w?
DIODO ZENER COMO ELEMENTO DE PROTECCIÓN
Se coloca el diodo Zener en paralelo con el circuito a proteger, si el voltaje de fuente crece por encima de VZ el diodo conduce y no deja que el voltaje que llega al circuito sea mayor a VZ. No se debe usar cuando VF > VZ por largos periodos de tiempo pues en ese caso se daña el diodo. Se aplica acompañado de lámparas de neón o de descargadores de gas para proteger circuitos de descargas eléctricas por rayos.
DIODO ZENER COMO CIRCUITO RECORTADOR
Se usa con fuentes AC o para recortar señales variables que vienen de elementos de medición (sensores). Cuando VX tiende a hacerse mayor que VZ el diodo entra en conducción y mantiene el circuito con un voltaje igual a VZ.
CONEXIÓN ANTIPARALELO
Se usa para recortar en dos niveles, uno positivo y el otro negativo.
Si el circuito tiene una resistencia equivalente RC la corriente en el diodo es:
Sea una fuente senoidal de 10VP, R = 200W, RC=1KWy un diodo Zener de 6v, cual será la corriente pico en el diodo.
DIODO ZENER COMO REGULADOR DE VOLTAJE
Se llama voltaje no regulado aquel que disminuye cuando el circuito conectado a él consume más corriente, esto ocurre en las fuentes DC construidas con solo el rectificador y el condensador de filtro, en los adaptadores AC-DC y en las baterías. Un voltaje regulado mantiene su valor constante aunque aumente o disminuya el consumo de corriente. Una de las muchas formas de regular un voltaje es con un diodo Zener.
La condición de funcionamiento correcto es que VF en ningún momento sea menor a VZ. El voltaje regulado sobre el circuito es VZ.
El calculo del circuito consiste en conocer el valor adecuado de R, como dato se requiere el valor de VF, se selecciona una corriente para el Zener (IZ) menor que su corriente máxima, se calcula o mide la corriente que consume el circuito (IC) cuando se le aplica VZ, y se calcula:
Sea un circuito que consume 10mA a 5v, con una fuente de VF = 8v, cuál es el valor de R adecuado?
Supongamos que disponemos de un diodo de VZ = 5V a 1/2w. Su corriente máxima es: IDmax = 0.5v/5v = 0.1A, escogemos una corriente menor para funcionamiento: IZ = 10mA, entonces R = (8v - 5v)/(10mA + 10mA) = 3v/20mA = 150W
Para circuitos que consumen alta corriente se usa regulación en conjunto de un diodo Zener y un transistor en ese caso el voltaje en el circuito es VZ - 07v.
REFERENCIA DE VOLTAJE
Los diodos Zener son construidos de manera que VZ es muy exacto y se mantiene constante para diferentes valores de IZ, esto permite que un Zener se use en electrónica como referencia de voltaje para diferentes aplicaciones.
Caracteristicas del zener.
Diodo Zener: Al diodo Zener, también llamado diodo regulador de tensión, podemos definirlo como un elemento semiconductor de silicio que tiene la característica de un diodo normal cuando trabaja en sentido directo, es decir, en sentido de paso; pero en sentido inverso, y para una corriente inversa superior a un determinado valor, presenta una tensión de valor constante. Este fenómeno de tensión constante en el sentido inverso convierte a los diodos de Zener en dispositivos excepcionalmente útiles para obtener una tensión relativamente invisible a las variaciones de la tensión de alimentación, es decir, como dispositivos reguladores de tensión.
