El diodo rectificador es un componente esencial en electrónica que permite convertir corriente alterna en corriente continua. En este artículo aprenderás su funcionamiento, tipos, características y aplicaciones prácticas.
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Electrónica aplicada – Elevador e inversor de voltaje conmutado sin inductores Introducción Bienvenido a este nuevo artículo del blog de mi sitio web, donde hablaré sobre el elevador e inversor conmutado sin inductores, como trabaja y para que nos será útil. Resumen En este artículo veremos como no solamente se puede aumentar el voltaje de alimentación, sino también como se puede obtener un riel de voltaje negativo, solamente con un tren de pulsos de frecuencia, capacitores y unos cuantos diodos. Aparte de esto mostrar las ventajas y cualidades que se tiene al trabajar con un circuito de estos. Mostraré además el plano esquemático para su implementación. Contenido electrónica aplicada – Elevador e inversor de voltaje conmutado sin inductores 1 Introducción 1 Resumen 1 Definición 2 Antecedentes 2 Modelos actuales y sus problemas 2 Mejoras presentadas 2 Instrucción teórica 2 Muestra y explicación del plano 2 Fórmulas y ecuaciones matemáticas de diseño 5 Instrucción práctica 5 Muestra de la simulación 5 Aplicación de las fórmulas para el diseño 5 Comprobación del funcionamiento 5 Aplicaciones 5 Comparaciones y similitudes 5 Ventajas y desventajas 5 Ventajas 5 Desventajas 5 Conclusiones 6 Referencias 6 Definición Un Elevador e inversor de voltaje conmutado sin inductores es simplemente un circuito que por medio de una señal de reloj o señal de frecuencia de onda cuadrada y unos diodos y capacitores, llega a doblar el voltaje de la alimentación de señal, y no solamente eso, sino que también puede invertirla de polaridad. A groso modo, es u circuito simple de elevación de tensión y de inversión de esta misma. Antecedentes Modelos actuales y sus problemas En esta parte mostraré las falencias que poseen algunos circuitos del elevador e inversor conmutado sin inversores que han hecho otros autores. Mejoras presentadas Instrucción teórica Muestra y explicación del plano Tenemos acá el plano que se tiene para nuestro modelo, esta vez no apoyamos de los transistores en modo par complementario, es decir NPN y PNP con emisor común como salida; antes de esta parte está el circuito de inversión de señal y de subida de nivel presentada con el transistor NPN 2N2222 al estar activo la señal será cero, pero al estar inactivo su señal valdrá los 12 voltios de la fuente. Figura 1: Circuito de inversión de señal y par complementario Continuamos viendo la parte de la salida del par complementario, es de fijarse que la primera configuración de acá, es correspondiente a la de doblador de voltaje, ¿cómo funciona?, pues simplemente al estar los 11.3 voltios, porque ya hay que contar con la caída de tensión de base emisor de los transistores TIP41C, al llegar al capacitor cerámico de 1uf se cargará respectivamente a través del circuito de salida hasta el capacitor polarizado, una vez este estará ya cargado. Figura 2: Circuito en carga Al invertirse la señal, es decir de 11.3 pasa a 0, el voltaje de la fuente que, al pasar por el diodo superior, o sea de 11.3 voltios también, cargará la placa inversa de capacitor de 1uf, haciendo que el voltaje presente en él, sea 11.3V, pero inversos. Figura 3: Circuito en carga a cero de señal Cuando la señal vuelva a estar a los 12V, los 11.3V de la señal se sumarán a los 11.3V que se cargaron previamente en el capacitor y se sumaran, obteniendo así el doble de voltaje, 22.6V; igual a pasar por el diodo de salida, disminuirá a 21.9V aproximadamente. Figura 4: Circuito de carga al doble El capacitor electrolítico, mantendrá el voltaje más estable. Para el caso del inversor de voltaje, se optó por utilizar el riel de voltaje ya doblado o elevado, para que en su salida se obtenga un voltaje negativo mayor a los 12V. Esta parte trabaja como un cambiador de nivel donde se ha hecho un vídeo acá. Fórmulas y ecuaciones matemáticas de diseño Lo que tenemos que tener en cuenta, es que, en el caso de este circuito, la frecuencia si tiene un papel muy importante para el desempeño y la potencia de este dispositivo. Lo podemos demostrar con la fórmula que nos muestra la impedancia del capacitor, este capacitor es referido al de 1uf que está en la salida del par complementario. Lógicamente, es de apreciarse que al elevarse la frecuencia la impedancia XC disminuirá bastante. Aplicaciones Comparaciones y similitudes Ventajas y desventajas Como todo en esta vida y más en esta profesión de la electrónica, estén los pros y los contras, por eso se mencionan algunas ventajas y desventajas del elevador e inversor de voltaje conmutado sin inductores. Ventajas Desventajas Conclusiones Referencias Este es un diseño propio y experimental del autor de este artículo.
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Curso de electrónica práctica #1.0 – Herramientas básicas para el trabajo en electrónica Introducción En este artículo sobre las herramientas básicas para el trabajo en electrónica, veremos lo más útil de estas, para que sirven y que clasificación tienen. Resumen En resumidas cuentas, empezaremos a ver y a definir cada clasificación de las herramientas básicas para el trabajo en electrónica, su función y categorización y su definición. Se mostrará además desde la más sencilla hasta la más compleja. Contenido Contenido Curso de electrónica práctica No. 1 – Herramientas básicas para el trabajo en electrónica 1 Introducción 1 Resumen 1 Contenido 1 Definición de las herramientas básicas para el trabajo en electrónica 2 Instrucción teórica 2 Muestra y explicación de las utilidades 2 Herramientas de corte y presión 2 Destornilladores o herramientas de accionamiento rotatorio 4 Cautín, sostenedores y limpiadores de cautín y desoldador 6 Taladros y mototools 7 Multímetros y otros medidores 8 Instrumentos avanzados 9 Conclusiones 10 Referencias 10 Definición de las herramientas básicas para el trabajo en electrónica Se definen como un accesorio que nos ayuda en nuestras labores en la electrónica, ya que son una extensión de lo que podemos hacer, e incluso algo que puede hacer cosas que nosotros no podemos en sí. En conclusión, a esto, las herramientas son una extensión de nuestras utilidades. Instrucción teórica Muestra y explicación de las utilidades Acá es donde mostraremos cada tipo de herramienta electrónica por su tipo o categoría de utilidad, sigamos entonces. Herramientas de corte y presión También las podríamos clasificar como herramientas de mano, ya que para estas se usa un accionamiento manual como si fuese una palanca, de estas podemos distinguirlas así: Figura 1: Cortafrío Figura 2: Pinzas Figura 3: Alicate Figura 4: Pelacables Destornilladores o herramientas de accionamiento rotatorio A estás herramientas básicas para el trabajo en electrónica, nos referimos a los destornilladores cualquiera que sea, estas no dejan de ser herramientas manuales, para estos también encontramos su clasificación para sus diversos tipos de cabezal. Figura 5: Destornillador de estrella Figura 6: Destornillador de pala Figura 7: Destornillador torx Figura 8: Diferentes cabezas de destornilladores Cautín, sostenedores y limpiadores de cautín y desoldador Estas herramientas de acá, son de aplicación de calor, y se usarán para la soldadura con estaño, para también decir que no podemos depreciar un poco de resina para soldar. En estos tipos de herramientas básicas para el trabajo en electrónica podemos ver lo siguiente. Figura 9: Cautín Figura 10: Desoldador Figura 11: Sujetador de cautín con esponja limpiadora Taladros y mototools Este tipo de herramientas son de accionamiento eléctrico y su función es girar con fuerza a varias revoluciones por minuto para perforar o atornillar en algunos casos sobre superficies. Figura 12: Taladro con puntas Figura 13: Mototool con puntas Multímetros y otros medidores Prácticamente la herramienta más indispensable en el campo de la electrónica, ya que, si un aficionado no la posee, en realidad estará perdiendo su tiempo; esta herramienta es el multímetro, el cual nos mostrará la medición de las diferentes magnitudes que hay. Por ejemplo, voltaje, resistencia, corriente, frecuencia, entre otros. Otros medidores son de uso secundario, como medidores de componentes, inductancia o capacitancia, etc. Figura 14: Multímetro digital Instrumentos avanzados Acá por último hablamos de aquellos equipos que son de uso profesional y podemos distinguir los siguientes. Figura 15: Fuente de laboratorio Figura 16: Generador de funciones Conclusiones Referencias
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Curso de electrónica básica #2.15 – El Triac Introducción Sean bienvenidos a este nuevo artículo, donde hablaré sobre el triac, que es un tiristor de corriente alterna. Resumen En este artículo veremos las principales características y funcionalidades del triac, veremos como este tiristor trabaja, como se presenta y para que nos sirve. Definición El triac es simplemente un componente de tipo tiristor de tres terminales que se asemeja en funcionamiento al SCR, pero dicho funcionamiento es distingue a que trabaja en ambas direcciones de circulación de corriente, por lo tanto, podemos inferir que este componente es lo mismo que un empaquetado de dos SCR’s en sentidos opuestos o un componente que trabaja en corriente alterna. Este tiristor tiene unas junturas internas que hacen que se comporte como un SCR bidireccional. Identificación Simbología El triac es un par de SCR’s empaquetados en sentido opuesto, por lo cual en su símbolo se nota como un SCR de dos direcciones. Se puede apreciar que sus terminales son MT1, MT2 y Gate, en vez de ser ánodo y cátodo. En esta imagen podemos apreciar su simbología convencional. Figura 1: Símbolo del triac Conformación física Apariencia y estructura externa El triac por ser un tiristor común, también posee empaquetados que son comunes, por lo tanto, este adopta formas de empaquetados muy similares a los modelos de los transistores y tiristores más conocidos, como son el TO-92, el TO-220 y algunos casos en moneda. Figura 2: Empaquetado TO-92 para el triac Figura 3: Empaquetado TO-220 para el triac Estructura interna del triac Dentro de este componente, mirándolo muy bien en sus capas de material, encontramos lo siguiente, vemos un aglomerado de varias capas de material tipo n y tipo p, esto solo para permitir la circulación de corriente em ambos sentidos, obviamente sus terminales principales MT1 y MT2 tienen en sus contactos los dos tipos de material, igual el que está conectado en el Gate. De esta manera el tiristor tiene la particularidad de tener varios caminos de circulación de corriente, que lo hacen para voltajes en AC. Figura 4: Estructura interna del triac Funcionamiento Polarizaciones y curvas de corriente En este caso dado a que el triac se comporta como un SCR bidireccional, también su umbral de activación estará por encima del voltaje de 0.7 voltios entre la terminal MT2 y su Gate. Vemos que su activación de compuerta estará dada por cuatro cuadrantes. En diversas condiciones de polaridad se presenta la activación del triac, por lo tanto, se puede inferir que el triac solo se activará si su voltaje supera los 0.7V o -0.7V entre el Gate y la terminal MT2, y también que haya un voltaje ac en sus terminales MT1 y MT2. Figura 5: Cuadrantes de activación del triac Aplicaciones Una de las aplicaciones más populares del triac es el control de intensidad o de potencia para la activación de una carga en corriente alterna, por ejemplo, vemos la forma de controlar el ciclo de circulación de corriente por la carga seleccionada por medio de una unidad de control. Esta unidad puede que solo entregue un voltaje de activación de Gate positivo. También aplicado en dimmers de control de intensidad de corriente en alterna, como en motores, bombillas y demás. Figura 6: Control de circulación de corriente con el triac Figura 7: Control de intensidad de corriente con diac y triac Conclusiones sobre el triac Referencias
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Concepto de Resistencia y Fórmulas en Electrónica Básica Introducción La resistencia es uno de los conceptos más fundamentales en la electrónica, desempeñando un papel crucial en el control del flujo de corriente en los circuitos. Este artículo ofrece una exploración detallada de la resistencia, cubriendo desde sus fundamentos teóricos hasta sus aplicaciones prácticas en la ingeniería moderna. Abordaremos la historia de su desarrollo, los diferentes tipos de resistencias y cómo se utilizan en la actualidad, proporcionando una visión integral para entusiastas y profesionales por igual. Este conocimiento es esencial para entender y diseñar circuitos electrónicos eficientes y funcionales. Fundamentos Teóricos Definiciones y Principios La resistencia es la propiedad de un material que se opone al flujo de corriente eléctrica, una característica esencial en cualquier circuito electrónico. Según la Ley de Ohm, la resistencia se calcula como la razón entre el voltaje aplicado y la corriente que fluye a través del material: Este principio simple es la base para entender cómo se comportan los circuitos eléctricos y es crucial para el diseño de cualquier sistema electrónico. Los materiales conductores, como el cobre, tienen baja resistencia, mientras que los aislantes, como la goma, tienen alta resistencia, lo que permite su uso en diferentes aplicaciones según las necesidades del circuito. Antecedentes Historia y Surgimientos El concepto de resistencia fue formalmente introducido por Georg Simon Ohm en el siglo XIX, quien descubrió la relación matemática que lleva su nombre. Este descubrimiento fue fundamental para el avance de la teoría de circuitos y la electrónica como ciencia. Antes de Ohm, el comportamiento de los circuitos eléctricos no se entendía bien, y su trabajo proporcionó una base teórica sólida que permitió el desarrollo de la tecnología moderna. A lo largo de los años, se han desarrollado diferentes tipos de resistencias, cada una adaptada a necesidades específicas, desde las resistencias de carbón hasta las de película metálica y los resistores de precisión. Modelos Actuales y sus Problemas Hoy en día, los modelos de resistencias enfrentan varios desafíos, especialmente en aplicaciones de alta potencia donde la disipación de calor puede convertirse en un problema significativo. Las resistencias deben diseñarse para manejar grandes cantidades de energía sin fallar ni cambiar sus valores. Además, la miniaturización de los componentes electrónicos ha llevado a la necesidad de resistencias más pequeñas y precisas, lo que ha impulsado el desarrollo de nuevos materiales y tecnologías. A pesar de estos avances, los ingenieros electrónicos deben considerar cuidadosamente las limitaciones de las resistencias en sus diseños para evitar problemas como la inestabilidad térmica y la deriva en su valor con el tiempo. Mejoras Presentadas En respuesta a estos desafíos, se han desarrollado resistencias con características avanzadas, como coeficientes de temperatura más estables, resistencias ajustables y tecnologías de montaje superficial que permiten un mejor rendimiento en aplicaciones críticas. Estas mejoras han permitido a los diseñadores de circuitos crear sistemas más eficientes y confiables. Por ejemplo, las resistencias de película delgada ofrecen alta precisión y estabilidad en un rango amplio de temperaturas, lo que las hace ideales para aplicaciones en las que la exactitud es crucial, como en instrumentos de medición y equipos de control. Análisis y Diseño Apariencia e Identificación Apariencia y Simbología Las resistencias se identifican comúnmente mediante un código de colores que indica su valor, tolerancia y, en algunos casos, su coeficiente de temperatura. Este código es una forma práctica de identificar rápidamente las características de una resistencia sin necesidad de realizar mediciones. Además, el símbolo de la resistencia en esquemas eléctricos es universalmente reconocido, representado por una línea en zigzag o un rectángulo, dependiendo del estándar del país. Esta simbología simplifica la interpretación de los diagramas de circuitos, lo que es esencial para la construcción y reparación de dispositivos electrónicos. Tipos Existen varios tipos de resistencias, cada una diseñada para cumplir con requisitos específicos. Las resistencias fijas son las más comunes y se utilizan para establecer valores constantes de resistencia en un circuito. Las resistencias variables, como los potenciómetros, permiten ajustar manualmente la resistencia para calibrar o modificar el comportamiento del circuito. También hay resistencias especializadas, como las de película de carbón y las de película metálica, que ofrecen características únicas como estabilidad térmica y alta precisión. La elección del tipo de resistencia depende de factores como la aplicación, el entorno de operación y las especificaciones del circuito. Estructuras y Planos El diseño estructural de las resistencias varía considerablemente según su aplicación. Las resistencias de alambre enrollado, por ejemplo, son robustas y se utilizan en aplicaciones de alta potencia, mientras que las resistencias de película delgada son más comunes en dispositivos de precisión y en la miniaturización de circuitos integrados. Además, las resistencias pueden encontrarse tanto como componentes discretos montados en circuitos impresos, como integradas dentro de chips y módulos más complejos. Esta diversidad en el diseño permite que las resistencias se adapten a una amplia gama de aplicaciones, desde simples circuitos de baja potencia hasta sistemas electrónicos avanzados. Matemática y Funcionalidad Mediciones y Codificaciones La medición precisa de la resistencia es fundamental para asegurar el correcto funcionamiento de un circuito. Esto se realiza comúnmente con un multímetro, que mide la resistencia en ohmios. Las resistencias también están codificadas por colores que indican su valor, su tolerancia y, en algunos casos, su coeficiente de temperatura. Estos códigos de color son una herramienta invaluable para los ingenieros y técnicos, permitiéndoles identificar rápidamente las características de una resistencia sin necesidad de una medición directa. Además, existen resistencias programables y ajustables que permiten modificar su valor de resistencia para adaptarse a diferentes aplicaciones. Gráficas y Fórmulas El comportamiento de las resistencias puede representarse gráficamente para comprender mejor su rendimiento en diferentes condiciones. Las gráficas que muestran la relación entre resistencia, corriente y temperatura son esenciales para predecir cómo se comportará una resistencia en un circuito bajo diversas condiciones operativas. Las fórmulas matemáticas, como la Ley de Ohm, permiten calcular con precisión los valores de resistencia necesarios para lograr un comportamiento específico en un circuito. Estas herramientas matemáticas y gráficas son fundamentales para el diseño y
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En este módulo del Curso de Electrónica Básica se estudia la teoría de semiconductores desde sus fundamentos físicos hasta sus aplicaciones prácticas. Aprende qué son los materiales tipo P y N, el dopaje, la unión PN, su comportamiento eléctrico, simulación de circuitos y experimentación real aplicada a la electrónica moderna.
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La pinza amperimétrica es una herramienta esencial para medir corriente sin interrumpir el circuito. En este artículo descubrirás sus fundamentos, funcionamiento interno, tipos, simbología, estructuras y aplicaciones prácticas en electrónica. Además, analizaremos fórmulas de cálculo, simulaciones y experimentos reales para comprender a fondo su uso profesional.
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