ELEMENTOS ELECTRICOS

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 nivel, usado para detectar el nivel de un fluido en un tanque.

·         Sensor de flujo es un tipo de interruptor que formado por un imán y un reed switch.

·         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 

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"

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

Relevadores encapsulados
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).

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.

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:

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.

• TRANSISTOR 

  
  
  

  El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor 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 encuentran prácticamente en todos los aparatos electrónicos de uso diario: radios, televisores, reproductores de audio y video, relojes de cuarzo, computadoras, lámparas fluorescentes, tomógrafos, teléfonos celulares, etc.El transistor bipolar fue inventado en los Laboratorios Bell de EE. UU. en diciembre de 1947 por John Bardeen, Walter Houser Brattain y William Bradford Shockley, quienes fueron galardonados con el Premio Nobel de Física en 1956. Fue el sustituto de la válvula termoiónica de tres electrodos, o triodo.
  El transistor de efecto de campo fue descubierto antes que el transistor (1930), pero no se encontró una aplicación útil ni se disponía de la tecnología necesaria para fabricarlos masivamente.Es por ello que al principio se usaron transistores bipolares y luego los denominados transistores de efecto de campo (FET). En los últimos, la corriente entre el surtidor o fuente (source) y el drenaje (drain) se controla mediante el campo eléctrico establecido en el canal. Por último, apareció el MOSFET (transistor FET de tipo Metal-Óxido-Semiconductor). Los MOSFET permitieron un diseño extremadamente compacto, necesario para los circuitos altamente integrados (CI).
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  El tamaño de un transistor guarda relación con la potencia que es capaz de manejar.
  Tipo Semiconductor
  Fecha de invención John Bardeen, Walter Houser Brattain y William Bradford Shockley (1947)

  
  

  
  

  
  

  
  

  
  

  LED

  
  Por regla general tenemos que, el terminal mas corto es el cátodo o polo negativo, y el terminal mas largo el ánodo o polo positivo.
  
  La potencia eléctrica es el resultado que se obtiene al dividir la energía consumida entre el tiempo que se tarda en consumir. Su medida se expresa en vatios o en kilovatios, representados por los símbolos “W” o “kW”, respectivamente, y es fundamental para conocer la cantidad de energía que se puede consumir en una casa.
  Temperatura de color – Kelvin (K)
  
  
  Podríamos definir temperatura de color como la dominancia de alguno de los colores del espectro lumínico en las luces BLANCAS, de modo que altera el color blanco hacia el Ámbar o hacia el Azul en dicho espectro. La temperatura de color se mide en Kelvin y solo se aplica a las luces blancas. Si tenemos un fuente de luz de color, ejemplo luz roja, no podremos medir su temperatura de color. Tenemos varios tipos de dominante de color, pero las que mas se hacen presente son el color Ámbar y el Azul.
  
  
  Por lo cual las luces blancas que tengan dominante de color Ámbar las llamamos luces Cálidas, porque el efecto psicológico que vemos en una habitación que es iluminada con estas luces, nos da la sensación de encontrarnos en un lugar cálido. Entonces las luces blancas que tengan dominante de color Azul las llamamos luces Frías, porque el efecto psicológico que vemos en una habitación que es iluminada con estas luces, nos da la sensación de encontrarnos en un lugar Frió.
  

  

  
  
  La temperatura de color es aproximada, porque hay muchos factores los cuales pueden producir cambios!! Salvo que tenga un Termocolorimetro (equipo que mide la temperatura de color) que me este indicando cual es la temperatura de color de la fuente de luz que estoy utilizando!!
  
  Fuente de luz – Temperatura de Color (Kelvin)
  Flujo luminoso (lmm)
  
  El flujo luminoso es la medida de la potencia luminosa percibida. El flujo luminoso se obtiene ponderando la potencia para cada longitud de onda con la función de luminosidad, que representa la sensibilidad del ojo en función de la longitud de onda. Cuando hablamos de 25 W o 60 W nos referimos sólo a la potencia consumida por la bombilla de la cual solo una parte se convierte en luz visible, es el llamado flujo luminoso. Podríamos medirlo en watts (W), pero parece más sencillo definir una nueva unidad, el lumen, que tome como referencia la radiación visible. Empíricamente se demuestra que auna radiación de 555 nm de 1 W de potencia emitida por un cuerpo negro le corresponden 683 lumen.
  
  Se define el flujo luminoso como la potencia (W) emitida en forma de radiación luminosa a la que el ojo humano es sensible. Su unidad es el lumen (lm).
  
  El ángulo de emisión indica, que tan enfocada esta la luz al ser emitida desde el LED. El ángulo se determina al medir desde el ángulo del eje directo hasta el ángulo en donde la intensidad de la luz disminuye a la mitad de la intensidad en el eje directo y multiplicando esta diferencia x2. La elección del ángulo de visión también afecta la intensidad de salida del LED.
  Número de LEDs
  
  Otro aspecto importante en una lámpara o luminaria LED, es la cantidad de diodos que la forman. En muchos casos, como con tubos, los diodos están dispuestos a lo largo de toda la superficie del tubo, soportados por una placa de circuito impreso. La distribución de luz que obtenemos depende del número de diodos. No tendrá el mismo rendimiento un tubo de 400 diodos que uno de 270, el primero conseguirá una distribución de luz más uniforme.
  
  Material Color
  Arseniuro de galio (GaAs) Infrarrojo
  Arseniuro de galio y aluminio (AlGaAs) Rojo e infrarrojo
  Arseniuro fosfuro de galio (GaAsP) Rojo, anaranjado y amarillo
  Fosfuro de galio (GaP) Verde
  Nitruro de galio (GaN) Verde
  Seleniuro de zinc (ZnSe) Azul
  Nitruro de galio e indio (InGaN Azul
  Carburo de silicio (SiC) Azul
  Diamante (C) Ultravioleta

  
  

  
  

  
  

  
  

  
  

  

  SCR

  
  Está formado por tres terminales, llamados Ánodo, Cátodo y Puerta
  El siguiente gráfico muestra un circuito equivalente del SCR para comprender su funcionamiento.
  Al aplicarse una corriente IG al terminal G (base de Q2 y colector de Q1), se producen dos corrientes: IC2 = IB1.
  IB1 es la corriente base del transistor Q1 y causa que exista una corriente de colector de Q1 (IC1) que a su vez alimenta la base del transistor Q2 (IB2), este a su vez causa más corriente en IC2, que es lo mismos que IB1 en la base de Q1.
  Este proceso regenerativo se repite hasta saturar Q1 y Q2 causando el encendido del SCR.
  
  
  
  
  
  
  Las aplicaciones de los tiristores se extiende desde la rectificación de corrientes alternas, en lugar de los diodos convencionales hasta la realización de determinadas conmutaciones de baja potencia en circuitos electrónicos, pasando por los onduladores o inversores que transforman la corriente continua en alterna.La principal ventaja que presentan frente a los diodos cuando se les utiliza como rectificadores es que su entrada en conducción estará controlada por la señal de puerta. De esta forma se podrá variar la tensión continua de salida si se hace variar el momento del disparo ya que se obtendrán diferentes ángulos de conducción del ciclo de la tensión o corriente alterna de entrada. Además el tiristor se bloqueará automáticamente al cambiar la alternancia de positiva a negativa ya que en este momento empezará a recibir tensión inversa. Por lo anteriormente señalado el SCR tiene una gran variedad de aplicaciones, entre ellas están las siguientes:
  · Controles de relevador.
  · Circuitos de retardo de tiempo.
  · Fuentes de alimentación reguladas.
  · Interruptores estáticos.
  · Controles de motores.
  · Recortadores.
  · Inversores.
  · Ciclo conversores.
  · Cargadores de baterías.
  · Circuitos de protección.
  · Controles de calefacción.
  · Controles de fase
  

  
  

  
  

  
  

  
  

  TRIAC

  
  Las características del Triac en el 1er. Y 3er. Cuadrantes, son diferentes a las del Diac, la corriente de sostenimiento en cada dirección no está presente en las características del Diac.
  El voltaje de rompimiento a saturación es generalmente alto, así que la forma común de encender un Triac es aplicando un disparo de polarización directa.
  Si v tiene la polarización mostrada, tenemos que aplicar un disparo positivo; esto cierra el cerrojo izquierdo.
  Cuando tiene la polaridad opuesta, un disparo negativo es necesario, cerrando el cerrojo de la derecha
  Se puede considerar a un TRIAC como si fueran dos SCR conectados en antiparalelo, con una conexión de compuerta común, como se muestra en el ejercicio siguiente.
  Dado que el TRIAC es un dispositivo bidireccional, no es posible identificar sus terminales como ánodo y cátodo. Si la terminal MT2 es positiva con respecto a la terminal MT1, se activará al aplicar una señal negativa a la compuerta, entre la compuerta y la terminal MT1.
  No es necesario que esten presentes ambas polaridades en las señales de la compuerta y un TRIAC puede ser activado con una sola señal positiva o negativa de compuerta. En la práctica, la sensibilidad varía de un cuadrante a otro, el TRIAC normalmente se opera en el cuadrante I (voltaje y corriente de compuerta positivos) o en el cuadrante III (voltaje y corriente de compuerta
  El TRIAC puede ser disparado en cualquiera de los dos cuadrantes I y III mediante la aplicación entre los terminales puerta y T1 de un impulso positivo o negativo. Esto le da una facilidad de empleo grande y simplifica mucho el circuito de disparo. A continuación se verán los fenómenos internos que tienen lugar en los cuatro modos de disparo posibles.
  Modo I + : Terminal T2 positiva con respecto a T1.
  Intensidad de puerta entrante.
  Funcionan las capas P1N1P2N2 como tiristor con emisor en corto circuito, ya que la metalización del terminal del cátodo cortocircuita parcialmente la capa emisora N2 con la P2.
  La corriente de puerta circula internamente hasta T1 , en parte por la unión P2N2 y en parte a través de la zona P2. Se produce la natural inyección de electrones de N2 a P2 que es favorecida en el área próxima a la puerta por la caída de tensión que produce en P2 la circulación lateral de corriente de puerta. Parte de los electrones inyectados alcanzan por difusión la unión P2N1, que bloquea el potencial exterior, y son acelerados por ella iniciándose la conducción.
  Modo I - : Terminal T2 positivo respecto a T1.
  Intensidad de puerta saliente.
  El disparo es similar al de los tiristores de puerta de unión. Inicialmente conduce la estructura auxiliar P1N1P2N3 y luego la principal P1N1P2N2.
  El disparo de la primera se produce como un tiristor normal actuado T1 de puerta y P de cátodo. Toda la estructura auxiliar se pone a la tensión positiva de T2 y polariza fuertemente la unión P2N2 que inyecta electrones hacia el área de potencial positivo. La unión P2N1 de la estructura principal que soporta la tensión exterior, es invadida por electrones en la vecindad de la estructura auxiliar, entrando en conducción.
  

  
  

  
  

  

  
  

  
  

  
  Modo III + : Terminal T2 negativo respecto a T1.
  Intensidad de puerta entrante.
  El disparo tiene lugar por el procedimiento llamado de puerta remota. Entra en conducción la estructura P2N1P1N4.
  La inyección de electrones de N2 a P2 es igual a la descrita en el modo I +. Los que alcanzan por difusión la unión P2N1 son absorbidos por su potencial de unión, haciéndose más conductora. El potencial positivo de puerta polariza más positivamente el área de la unión P2N1 próxima a ella que la próxima a T1, provocándose una inyección de huecos desde P2 a N1 que alcanza en parte la unión N1P1 encargada de bloquear la tensión exterior y se produce la entrada en conducción.
  Modo III - : Terminal T2 negativo respecto a T1.
  Intensidad de puerta saliente.
  También se dispara por el procedimiento e puerta remota, conduciendo las capas P2N1P1N4.
  La capa N3 inyecta electrones en P2 que hacen más conductora la unión P2N1. La tensión positiva de T1 polariza el área próxima de la unión P2N1 más positivamente que la próxima a la puerta. Esta polarización inyecta huecos de P2 a N1 que alcanzan en parte la unión N1P1 y la hacen pasar a conducción.
  Los cuatro modos de disparo descritos tienen diferente sensibilidad. Siendo los modos I + y III - los más sensibles, seguidos de cerca por el I -. El modo III + es el disparo más difícil y debe evitarse su empleo en lo posible.
  El fabricante facilita datos de características eléctricas el bloqueo, conducción y de dispar por puerta de forma similar a lo explicado para el tiristor.
  La figura muestra un circuito con un Triac, que se utiliza para controlar la corriente a través de una carga grande. R1 y C, modifican el ángulo de fase en la señal de compuerta, debido a este corrimiento de fase, el voltaje de la compuerta esta atrasado con respecto al voltaje de línea un ángulo entre 0º y 90º.
  El voltaje de línea tiene un ángulo de fase de 0º mientras que el voltaje de la compuerta esta atrasado. Cuando este voltaje de la compuerta es suficientemente grande para alimentar la corriente de disparo, el Triac conduce. Una vez encendido el Triac, continua conduciendo hasta que el voltaje de línea regresa a cero, debido a que R1 es variable, el ángulo de fase del voltaje de línea se puede controlar por medio de la carga. Un control como este es muy útil en calentadores industriales, alumbrado y otras aplicaciones de potencia alta.

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.