TRANSFORMADOR

QUE ES?

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, tamaño, etc.

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, por medio de interacción electromagnética.

Está constituido por dos o más bobinas de material conductor, aisladas entre sí eléctricamente y

por lo general enrolladas alrededor de un mismo núcleo de material ferromagnético. La única

conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo.

Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética y

están constituidos, en su forma más simple, por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado,

fabricado bien sea de hierro dulce o de láminas apiladas de acero eléctrico, aleación apropiada

para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados se

denominan primario y secundario 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.

FUNCIONAMIENTO:

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. Este campo magnético

variable originará, por inducción electromagnética, la aparición de una fuerza electromotriz en los

extremos del devanado secundario.

TIPOS:

Según sus aplicaciones estos se clasifican en:

Transformador de aislamiento:Suministra aislamiento galvánico entre el alambre primario y el secundario, por lo cual proporciona una alimentación o señal "flotante". Su relación es 1:1.

Transformador de alimentación. Estos poseen uno o varios alambres secundarios y suministran las tensiones necesarias para el funcionamiento del equipo. A veces incorporan fusibles no reemplazables, que apagan su circuito primario en caso de una temperatura excesiva, evitando que éste se queme.

Transformador trifásico. Poseen un trío de bobinados en su primario y un segundo trío en su secundario. Pueden adoptar forma de estrella (Y) o triángulo (?), sus mezclas pueden ser: ?-?, ?-Y, Y-? y Y-Y. A pesar de tener una relación 1:1, al pasar de ? a Y o viceversa, las tensiones se modifican.

Transformador de pulsos: Esta destinado a funcionar en régimen de pulsos debido a su rápida respuesta.

Transformador de línea o flyback: Estos son transformadores de pulsos. Con aplicaciones especiales como televisores con TRC (CRT) para generar la alta tensión y la corriente para las bobinas de deflexión horizontal. Entre otras propiedades, frecuentemente proporciona otras tensiones para el tubo.

Transformador con diodo dividido: Su nombre se debe a que está constituido por varios diodos menores en tamaño, repartidos por el bobinado y conectados en serie, de modo que cada diodo sólo tiene que soportar una tensión inversa relativamente baja. La salida del transformador va directamente al ánodo del tubo, sin diodo ni triplicador.

Transformador de impedancia: Usado como adaptador de antenas y líneas de transmisión, era imprescindible en los amplificadores de válvulas para adaptar la alta impedancia de los tubos a la baja de los altavoces.

Transformador Electrónico: Se caracteriza por ser muy utilizados en la actualidad en aplicaciones como cargadores para celulares. Utiliza un Corrector de factor de potencia de utilización imprescindible en los circuitos de fuente de alimentaciones conmutadas en lugar de circuitos.

Según su construcción existen diversos tipos como son:

Transformador de grano orientado, Auto transformador. El primario y el secundario constituyen un bobinado único. Pesa menos y es más barato que un transformador y por ello se emplea habitualmente para convertir 220V a 125V y viceversa y en otras aplicaciones equivalentes.

Transformador toroidal. Son más voluminosos, pero el flujo magnético se confina en el núcleo, teniendo flujos de dispersión muy reducidos y bajas pérdidas por corrientes de Foucault.

Transformador de grano orientado. El núcleo se conforma por una placa de hierro de grano orientado, que se envuelve en si misma, siempre con la misma dirección, en lugar de las láminas de hierro dulce separadas habituales. Las perdidas son escasas pero es de alto costo. Estos tipos son los más utilizados, pero existen otros diversos modelos según el tipo de aplicación a la cual son destinados

DIODO

QUE ES?

Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de

la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido. Este término generalmente se usa para

referirse al diodo semiconductor, el más común en la actualidad; consta de una pieza de

cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos. El diodo de vacío (que actualmente

ya no se usa, excepto para tecnologías de alta potencia) es un tubo de vacío con dos electrodos:

una lámina como ánodo, y un cátodo.

De forma simplificada, la curva característica de un diodo (I-V) consta de dos regiones: por debajo

de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por

encima de ella como un circuito cerrado con una resistencia eléctrica muy pequeña. Debido a este

comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de

suprimir la parte negativa de cualquier señal, como paso inicial para convertir una corriente

alterna en corriente continua. Su principio de funcionamiento está basado en los experimentos

de Lee De Forest.

Los primeros diodos eran válvulas o tubos de vacío, también llamados válvulas

termoiónicas constituidos por dos electrodos rodeados de vacío en un tubo de cristal, con un

aspecto similar al de las lámparas incandescentes. El invento fue desarrollado en 1904 por John

Ambrose Fleming, empleado de la empresa Marconi, basándose en observaciones realizadas

por Thomas Alva Edison.

Al igual que las lámparas incandescentes, los tubos de vacío tienen un filamento (el cátodo) a

través del cual circula la corriente, calentándolo por efecto Joule. El filamento está tratado

con óxido de bario, de modo que al calentarse emite electrones al vacío circundante los cuales son

conducidos electrostáticamente hacia una placa, curvada por un muelle doble, cargada

positivamente (el ánodo), produciéndose así la conducción. Evidentemente, si el cátodo no se

calienta, no podrá ceder electrones. Por esa razón, los circuitos que utilizaban válvulas de vacío

requerían un tiempo para que las válvulas se calentaran antes de poder funcionar y las válvulas se

quemaban con mucha facilidad.

TIPOS:

Existen varios tipos de diodos, de algunos ya se habló en otra página y de los cuales haremos mención en esta, con este tipo de componente te vas a encontar en todos los aparatos electrónicos, ya que es un componente de importancia. Vamos a resaltar los que de alguna forma son los más usados y de importancia, trataremos a cada uno de estos en resumen. DIODOS RECTIFICADORES: Los diodos rectificadores son los que en principio conocemos, estos facilitan el paso de la corriente contínua en un sólo sentido (polarización directa), en otras palabras, si hacemos circularcorriente alterna a través de un diodo rectificador esta solo lo hará en la mitad de los semiciclos, aquellos que polaricen directamente el diodo, por lo que a la salida del mismo obtenemos una señal de tipo pulsatoria pero contínua. Se conoce por señal o tensión contínua aquella que no variasupolaridad. DIODOS DE TRATAMIENTO DE SEñAL (RF): Los diodos de tratamiento de señal necesitan algo más de calidad de fabricación que los rectificadores. Estos diodos están destinados a formar parte de etapas moduladoras, demoduladoras, mezcla y limitación de señales, etc. Uno de los puntos más críticos en el diodo, al momento de trabajar con media y alta frecuencia, se encuentra en la"capacidad de unión", misma que se debe a que en la zona de la Unión PN se forman dos capas de carga de sentido opuesto que conforman una capacidad real. En los diodos de RF (radio frecuencia) se intenta que dicha capacidad sea reducida a su mínima expresión, lo cual ayudará a que el diodo conserve todas sus habilidades rectidficadoras, incluso cuando trabaje en altas frecuencias. Entre los diodos más preparados para lidiar con las altas frecuencias destaca el diodo denominado Schottky. Este didodo fue desarrolado a principio de los sesenta por la firma Hewletty, deriva de los diodos de punta de contacto y de los de unión PN de los que han heredado el procedimiento de fabricación. DIODOS DE CAPACIDAD VARIABLE ( VARICAP ): La capacidad formada en los extremos de la unión PN puede resultar de gran utilidad cuando, al contrario de lo que ocurre con los diodos de RF, se busca precisamente utilizar dicha capacidad en provecho del circuito en el cual se está utilizando el diodo. Al polarizar un diodo de forma directa se observa que, además de las zonas constitutivas de la capacidad buscada, aparece en paralelo con ellas una resistencia de muy bajo valor óhmico, lo que conforma un capacitor de elevadas pérdidas. Sin embargo, si polarizamos el mismo en sentido inverso la resistencia en paralelo que aparece es de un valor muy alto, lo cual hace que el diodo se pueda comportar como un capacitor con muy bajas pérdidas. Si aumentamos la tensión de polarización inversa las capas de carga del diodo se esparcian lo suficiente para que el efecto se asemeje a una disminución de la capacidad del hipotético capacitor (el mismo efecto producido al distanciar las placas del un capacitor estándar). Por esta razón podemos terminar diciendo que los diodos de capacidad variable, más conocidos como varicap's, varian su capacidad interna al ser alterado el valor de la tensión que los polariza de forma inversa. La utilización más solicitada para este tipo de diodos suele ser la de sustituir a complejos sistemas

mecánicos de capacitor variable en etapas de sintonía en todo tipo de equipos de emisión y recepción, ejemplo, cuando cambiamos la sintonía de un receptor antiguo, se varía mecanicamente el eje de un capacitor variable en la etapa de sintonía; pero si por el contrario, pulsamos un botón de sintonía de un receptor de televison moderno, lo que hacemos es variar la tensión de polarización de un diodo varicap que se encuentra en el módulo sintonizador del TV. DIODO ZENER:Cuando se estudian los diodos se recalca sobre la diferencia que existe en la gráfica con respecto a la corriente directa e inversa. Si polarizamos inversamente un diodo estándar y aumentamos la tensión llega un momento en que se origina un fuerte paso de corriente que lleva al diodo a su destrucción. Este punto se da por la tensión de ruptura del diodo. Se puede conseguir controlar este fenómeno y aprovecharlo, de tal manera que no se origine la destrucción del diodo. Lo que tenemos que hacer el que este fenómeno se dé dentro de márgenes que se puedan controlar. El diodo zener es capaz de trabajar en la región en la que se da el efecto del mismo nombre cuando las condidiones de polarización así lo determinen y volver a comportarse como un diodo estándar toda vez que la polarización retorne a su zona de trabajo normal. En resúmen, el diodo zener se comporta como un diodo normal, a no ser que alcance la tensión zener para la que ha sido fabricado, momento en que dejará pasar a través de él una cantidad determinada de corriente. Este efecto se produce en todo tipo de circuitos reguladores, limitadores y recortadores de tensión.

FOTODIODOS:Algo que se ha utilizado en favor de la técnica electrónica moderna es la influencia de la energía luminosa en la ruptura de los enlaces de electrones situados en el seno constitutivo de un diodo. Los fotodiodos no son diodos en los cuales se ha optimizado el proceso de componentes y forma de fabricación de modo que la influencia luminosa sobre su conducción sea la máxima posible. Esto se obtiene, por ejemplo, con fotodiodos de silicio en el émbito de la luz incandescente y con fotodiodos de germanio en zonas de influencia de luz infrarroja. DIODOS LED( LUMINISCENTES ): Este tipo de diodos es muy popular, sino, veamos cualquier equipo electrónico y veremos por lo menos 1 ó más diodos led. Podemos encontrarlos en direfentes formas, tamaños y coloresdiferentes. La forma de operar de un led se basa en la recombinación de portadores mayoritarios en la capa de barrera cuando se polariza una unión Pn en sentido directo. En cada recombinación de un electrón con un hueco se libera cierta energía. Esta energía, en el caso de determinados semiconductores, se irradia en forma de luz, en otros se hace de forma térmica.

CONDENSADOR

QUE ES?

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 elvacío. 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 mecánicalatente; 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 carga, la misma

energía que cede después durante el periodo de descarga.

FUNCIONAMIENTO:

La carga almacenada en una de las placas es proporcional a la diferencia de potencial entre esta

placa y la otra, siendo la constante de proporcionalidad la llamada capacidad o capacitancia. En

el Sistema internacional de unidades se mide en Faradios (F), siendo 1 faradio la capacidad de un

condensador en el que, sometidas sus armaduras a una d.d.p. de 1voltio, estas adquieren una

carga eléctrica de 1 culombio.

La capacidad de 1 faradio es mucho más grande que la de la mayoría de los condensadores, por lo

que en la práctica se suele indicar la capacidad en micro- µF = 10-6, nano- nF = 10-9 o pico- pF = 10-

12 -faradios. Los condensadores obtenidos a partir de supercondensadores (EDLC) son la

excepción. Están hechos de carbón activado para conseguir una gran área relativa y tienen una

separación molecular entre las "placas". Así se consiguen capacidades del orden de cientos o

miles de faradios. Uno de estos condensadores se incorpora en el reloj Kinetic de Seiko, con una

capacidad de 1/3 de Faradio, haciendo innecesaria la pila. También se está utilizando en los

prototipos de automóviles eléctricos.

TIPOS:

Condensadores de aire. Se trata de condensadores, normalmente de placas paralelas, con

dieléctrico de aire y encapsulados en vidrio. Como la permitividad eléctrica relativa es la unidad,

sólo permite valores de capacidad muy pequeños. Se utilizó en radio y radar, pues carecen de

pérdidas y polarización en el dieléctrico, funcionando bien a frecuencias elevadas.

Condensadores de mica. La mica posee varias propiedades que la hacen adecuada para

dieléctrico de condensadores: bajas pérdidas, exfoliación en láminas finas, soporta altas

temperaturas y no se degrada por oxidación o con la humedad. Sobre una cara de la lámina de

mica se deposita aluminio, que forma una armadura. Se apilan varias de estas láminas, soldando

los extremos alternativamente a cada uno de los terminales. Estos condensadores funcionan bien

en altas frecuencias y soportan tensiones elevadas, pero son caros y se ven gradualmente

sustituidos por otros tipos.

Condensadores de papel. El dieléctrico es papel parafinado, bakelizado o sometido a algún otro

tratamiento que reduce su higroscopia y aumenta el aislamiento. Se apilan dos cintas de papel,

una de aluminio, otras dos de papel y otra de aluminio y se enrollan en espiral. Las cintas de

aluminio constituyen las dos armaduras, que se conectan a sendos terminales. Se utilizan dos

cintas de papel para evitar los poros que pueden presentar.

Condensadores autorregenerables. Los condensadores de papel tienen aplicaciones en

ambientes industriales. Los condensadores autorregenerables son condensadores de papel, pero

la armadura se realiza depositando aluminio sobre el papel. Ante una situación de sobrecarga que

supere la rigidez dieléctrica del dieléctrico, el papel se rompe en algún punto, produciéndose un

cortocircuito entre las armaduras, pero este corto provoca una alta densidad de corriente por las

armaduras en la zona de la rotura. Esta corriente funde la fina capa de aluminio que rodea al

cortocircuito, restableciendo el aislamiento entre las armaduras.

Condensadores electrolíticos. Es un tipo de condensador que utiliza un electrolito, como su

primera armadura, la cual actúa como cátodo. Con la tensión adecuada, el electrolito deposita

una capa aislante (la cual es en general una capa muy fina de óxido de aluminio) sobre la segunda

armadura o cuba (ánodo), consiguiendo así capacidades muy elevadas. Son inadecuados para

funcionar con corriente alterna. La polarización inversa destruye el óxido, produciendo un corto

entre el electrolito y la cuba, aumentando la temperatura, y por tanto, arde o estalla el

condensador consecuentemente. Existen varios tipos, según su segunda armadura y electrolito

empleados:

Condensadores de aluminio. Es el tipo normal. La cuba es de aluminio y el electrolito una

disolución de ácido bórico. Funciona bien a bajas frecuencias, pero presenta pérdidas grandes a

frecuencias medias y altas. Se emplea en fuentes de alimentación y equipos de audio. Muy

utilizado en fuentes de alimentación conmutadas.

Condensadores de tantalio (tántalos). Es otro condensador electrolítico, pero

emplea tantalio en lugar de aluminio. Consigue corrientes de pérdidas bajas, mucho menores que

en los condensadores de aluminio. Suelen tener mejor relación capacidad/volumen.

Condensadores bipolares (para corriente alterna). Están formados por dos condensadores

electrolíticos en serie inversa, utilizados en caso de que la corriente pueda invertirse. Son

inservibles para altas frecuencias.

Condensadores de poliéster o Mylar. Está formado por láminas delgadas de poliéster sobre las

que se deposita aluminio, que forma las armaduras. Se apilan estas láminas y se conectan por los

extremos. Del mismo modo, también se encuentran condensadores

depolicarbonato y polipropileno.

Condensadores de poliestireno. Otro tipo de condensadores de plástico, muy utilizado en radio,

por disponer de coeficiente de temperatura inverso a las bobinas de sintonía, logrando de este

modo estabilidad en los circuitos resonantes.

Condensadores cerámicos. Utiliza cerámicas de varios tipos para formar el dieléctrico. Existen

diferentes tipos formados por una sola lámina de dieléctrico, pero también los hay formados por

láminas apiladas. Dependiendo del tipo, funcionan a distintas frecuencias, llegando hasta las

microondas.

Condensadores síncronos. Es un motor síncrono que se comporta como un condensador.

Dieléctrico variable. Este tipo de condensador tiene una armadura móvil que gira en torno a un

eje, permitiendo que se introduzca más o menos dentro de la otra. El perfil de la armadura suele

ser tal que la variación de capacidad es proporcional al logaritmo del ángulo que gira el eje.

Condensadores de ajuste. Son tipos especiales de condensadores variables. Las armaduras son

semicirculares, pudiendo girar una de ellas en torno al centro, variando así la capacidad. Otro tipo

se basa en acercar las armaduras, mediante un tornillo que las aprieta.