Unidad 4 Mod 3.pdf
This document was uploaded by user and they confirmed that they have the permission to share it. If you are author or own the copyright of this book, please report to us by using this DMCA report form. Report DMCA
Overview
Download & View Unidad 4 Mod 3.pdf as PDF for free.
More details
- Words: 7,603
- Pages: 44
CONTENIDO INTRODUCCIÓN A LA UNIDAD OBJETIVOS DE APRENDIZAJE SEMICONDUCTORES DIODO ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE GUÍAS PARA ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE SÍNTESIS DE LA UNIDAD EVALUACIÓN BIBLIOGRAFÍA
Los
Temas
desarrollados
en
la
presente unidad contribuyen
al
fortalecimiento de los conocimientos de los participantes del Diplomado y la estrategia de eSalud, brindándoles información fundamental sobre los Semiconductores en la Electrónica, identificar los semiconductores en un circuito; que son los Circuitos Integrados, los Transistores y Fototransistores, así como los diferentes tipos de Diodos y sus aplicaciones, como estos también influyen en el funcionamiento de los Smartphone. La utilización correcta del multímetro para las diferentes mediciones que deben de realizarse. Cabe resaltar como siempre que el interés, motivación y trabajo en grupo como un factor indispensable para el logro de los objetivos así mismo que los participantes expongan sus dudas para tener una mejor comprensión de los temas.
•
Reconocer la función de los semiconductores en los circuitos eléctricos de los Smartphone.
•
Identificar los semiconductores en un circuito y de los componentes de seguridad en los Smartphone.
•
Expresar la importancia de los componentes de seguridad en la electrónica.
Semiconductores 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 eléctricas. El diodo está hecho de cristal semiconductor como el silicio con impurezas en él para crear una región que contiene portadores de carga negativa (electrones), llamado semiconductor de tipo n, y una región en el otro lado que contiene portadores de carga positiva (huecos), llamado semiconductor tipo p. Los terminales del diodo se unen a cada región. El límite dentro del cristal de estas dos regiones. Llamado una Unión P, donde la importancia del diodo toma su lugar. El cristal conduce una corriente de electrones del lado n (llamado cátodo), pero no en la dirección opuesta; es decir, cuando una corriente convencional fluye del ánodo al cátodo (“opuesto al flujo de los electrones”). El diodo Común Los diodos conducen corriente en un 1 sentido pero no en el otro . ✓
1
●
El Diodo Como Un Elemento De Circuito (Artículo).” Khan Academy, es.khanacademy.org/science/electrical-engineering/ee-semiconductor-devices/ee-diode/a/ee-diode-circuit-element.
El símbolo para representar un diodo es:
Terminales del diodo
En los diodos reales para construir un circuito, se debe reconocer en qué sentido apunta el diodo. Los diodos reales son tan pequeños que no dejan espacio para pintarles un símbolo de diodo, de modo que hay que identificar las terminales de alguna otra manera. Las dos terminales de un diodo son el ánodo y el cátodo.
¿Cómo puedo recordar cuál es el ánodo y cuál el cátodo? La palabra en alemán para cátodo es Kathode. La K luce como el símbolo de un diodo. Se gira el símbolo de diodo hasta que pueda leerse como una K. El Kathode es la terminal de la izquierda.
Identificar las terminales de un diodo de la vida real Los diodos están hechos de pequeñas astillas de silicio. Se entregan en todo tipo de paquetes pequeños. Existen algunas maneras de identificar las terminales.
La corriente en los diodos se conduce de ánodo a cátodo, en forma inversa no se conduce la corriente. Por ello los diodos se usan en los circuitos para protección contra inversiones de polaridad. Al usar diodos para proteger los circuitos hay que tomar en cuenta el voltaje que consumen (Forward Voltage) para diseñar correctamente un circuito. Al seleccionar un diodo también se debe tomar en cuenta cuánto de corriente va fluir en el circuito. Ejemplo si el circuito fluirá una corriente de 2 Amperios el diodo debe ser de 3 amperios. Los diodos empaquetados como el vidrio y el cilindro de plástico negro mostrados arriba, tienen en general una barra pintada cerca de uno de los extremos. La barra coincide con la barra vertical del símbolo del diodo, por lo que indica el cátodo. Existen diferentes tipos de diodos, Rectificadores, LED (Diodos Emisores de Luz), Varicap, Zener, Fotodiodos, Avalancha, etc.
Polarización
Identificar el ánodo y el cátodo con el multímetro Para identificar las terminales hay que utilizarlo en la función de ohmetro para determinar el sentido de la corriente directa. En el ajuste de resistencia, \Omega(Ω), el medidor establece un voltaje pequeño en sus puntas de prueba (por esta razón un ohmímetro necesita una batería). Se utiliza este pequeño voltaje para ver en qué sentido se dirige la corriente. Si el multímetro mide una resistencia finita (que se puede contar), significa que el diodo está conduciendo una pequeña corriente en la dirección de la corriente directa, y la punta roja (+) del multímetro está en contacto con el ánodo.
En la imagen de la derecha muestra una medición de un diodo en buen estado en el rango de conductividad / diodo, que tiene una baja resistencia en una dirección en el sesgo hacia adelante. Si la resistencia se lee como O.L (iniciales de overload= sobrecarga), el diodo no está conduciendo corriente. Esto significa que la punta roja (+) del multímetro está tocando el cátodo, y esta correcta la medición porque se está polarizando en forma inversa
Esta imagen de la derecha muestra en el multímetro una medición de un diodo en buen estado en el rango de conductividad / diodo, alta resistencia en la dirección opuesta, es decir, la inversión de polaridad. El medidor mide el voltaje de diodo de barrera que puede variar en el diodo de 500 mV a 700 mV común y 100 mV a 300 mV diodo Schottky.
Al realizar las mediciones de los diodos: ● En el caso de un diodo abierto, tendrá una alta resistencia en ambas direcciones de medidas (OL) ● un diodo en corto, tendrá una baja resistencia en ambas direcciones de la acción ● No todos los diodos pueden ser utilizados, algunos diodos especiales pueden dar resultados más extremos, especialmente en altas diodos de corriente de alto voltaje y corriente. ● También es posible medir directamente los diodos en la placa de circuito impreso, pero el más adecuado extraer una terminales de la placa para evitar errores de lectura.
Algunos multímetros tienen la indicación de que está en modo de diodo, que consiste en un símbolo pequeño de diodo. En este caso mostrará el voltaje cuando la punta roja toque la terminal de la corriente directa (el ánodo), tal como se muestra a continuación. Tipos de Diodos Existen muchos tipos de diodos, con diferentes materiales y tratamientos, y especializados para diferentes usos. El diodo común puede tener diversas características, usando el mismo símbolo electrónico, los interruptores principales son diodos, diodos rectificadores de germanio y silicio diodos rápidos. Los diodos detectores se utilizan principalmente en circuitos de RF en los receptores de radio, mezcladores de RF. El detector de diodo más famoso es 1N60. Diodo rectificador diodos son creados especialmente para rectificar una voltaje de Corriente Alterna para la administración continua. Sin embargo, estos diodos se pueden utilizar como diodos de propósito general. Más común es un 1N4001
Diodo de silicio el silicio es el material más común empleado para hacer diodos. Tiene un voltaje de avance típico de 0.6 a 0.7 V. Diodo de germanio hecho de un elemento diferente. Los diodos de germanio tienen un voltaje directo típico más bajo, de 0.25 a 0.30V.
Diodo Schottky está hecho de un contacto de metal con silicio. El voltaje directo es más bajo que en los diodos de silicio comunes: en el intervalo 0.15- 0.45 V, Es un dispositivo semiconductor que proporciona conmutaciones muy rápidas entre los estados de conducción directa e inversa (menos de 1ns en dispositivos pequeños de 5 mm de diámetro) y muy bajas tensiones umbral (también conocidas como tensiones de codo, aunque en inglés se refieren a ella como "knee", es decir, rodilla). La tensión de codo es la diferencia de potencial mínima necesaria para que el diodo actúe como conductor en lugar de circuito abierto; esto, dejando de lado la región Zener, que es cuando existe una diferencia de potencial lo suficientemente negativa para que a pesar de estar polarizado en inversa éste opere de forma similar a como lo haría regularmente. ● Diodo Zener operado intencionalmente en la región de ruptura, se usa como una referencia de voltaje. ● LED (diodo luminoso) - hace lo que su nombre dice. De otra manera, actúa como un diodo normal de silicio. Los LEDs se hacen al combinar materiales a cada lado del silicio en la tabla periódica. Por ejemplo, un LED amarillo puede estar hecho de fosfuro de galio y arsénico (GaAsP). El LED (iniciales de light emitting diode) rojo tiene patas de alambre de longitud diferente. ●
La corriente directa se dirige a la pata de mayor longitud (el ánodo). El paquete puede tener una protuberancia o una etiqueta pegada en el 2 lado de la corriente de avance. El Led Es un diodo formado por un semiconductor con huecos en su banda de energía, tal como arseniuro de galio, los portadores de carga que cruzan la unión emiten fotones cuando se recombinan con los portadores mayoritarios en el otro lado. Dependiendo del material, la longitud de onda que se puede producir varía desde el infrarrojo hasta longitudes de onda cercanas al ultravioleta. El potencial que admiten estos diodos dependen de la longitud de onda que ellos emiten: 2.1V corresponde al rojo, 4.0V al violeta. Los primeros ledes fueron rojos y amarillos. Los ledes blancos son en realidad combinaciones de tres leds de diferente color o un led azul revestido con un centellador amarillo. Los ledes también pueden usarse como fotodiodos de baja eficiencia en aplicaciones de señales. Un led puede usarse con un fotodiodo o fototransistor para formar un opto acoplador.
● Fotodiodo este diodo tiene una ventana que deja incidir la luz externa sobre la superficie de silicio. La corriente generada en el diodo es proporcional a la intensidad de la luz. Las células solares son una forma de fotodiodo. Un fotodiodo es un semiconductor construido con una unión PN, sensible a la incidencia de la luz visible o infrarroja. 2
http://cursoreparacionmoviles.blogspot.com.es/2015/09/tema-iii-electronica-basica.html
Para que su funcionamiento sea correcto se polariza inversamente, con lo que se producirá una cierta circulación de corriente cuando sea excitado por la luz. Debido a su construcción, los fotodiodos se comportan como células fotovoltaicas, es decir, iluminados en ausencia una fuente exterior de energía generan una corriente muy pequeña con el positivo en el ánodo y el negativo en el cátodo ● Diodo de señal pequeña o diodo de conmutación es un diodo de silicio hecho para pasar de polarización directa a inversa muy rápidamente. Esto se consigue haciendo el diodo físicamente muy pequeño. Ejemplo de diagnóstico de problema de Smartphone por problema de diodo Smartphone Motorola w5 problema se quedó sin imagen Situación: está dando imagen solo en la pantalla externa pero sin luz y el equipo al parecer está funcionando normal. Trabajo realizado previamente: ● flasheo o reseteo por firmware pero sigue igual ● cambio del Flex pero queda igual Diagnóstico un diodo dañado Solución cambio de diodo
Rectificación de la corriente
Esta propiedad de los diodos es especialmente útil para rectificar la corriente alterna y, así, convertirla en corriente continua.+ Puente De Diodos El circuito de puentes puede realizarse con cuatro diodos individuales, teniendo en cuenta la polaridad de los mismos, pero también existen componentes que los tienen encapsulados en una única pieza. Se denominan puentes rectificadores.
Rectificadores de Onda Completa ( puente de diodos) Es un circuito empleado para convertir una señal de corriente alterna de entrada (Vi) en corriente de salida (Vo) pulsante. A diferencia del rectificador de media onda, en este caso, la parte negativa de la señal se convierte en positiva o bien la parte positiva de la señal se convertirá en negativa, según se necesite una señal positiva o negativa de corriente continua. Existen dos alternativas, bien empleando dos diodos o empleando cuatro (puente de Graetz) Puente de Graetz o Puente Rectificador de doble onda. En este caso se emplean cuatro diodos con la disposición de la figura. Sólo son posibles dos estados de conducción, o bien los diodos 1 y 3 están en directa y conducen (voltaje positivo ) o por el contrario son los diodos 2 y 4 los que se encuentran en directa y conducen (Voltaje negativo). El Voltaje máximo de salida es la del transformador. Esta es la configuración usualmente empleada para la obtención de onda continua.
✓
La posición e interconexión de los diodos en el puente de diodos, obligan a la corriente alterna a viajar por los diodos, separando los semiciclos positivos de los semiciclos negativos, para luego ser rectificados por un condensador. Así que si se hace un circuito que se alimentara con una batería, una forma de protegerlo contra equivocaciones al momento de conectarlo, es colocando un puente de diodos a la entrada de este. Basta con conectar la salida positiva del puente a la entrada positiva del circuito y la salida negativa del puente, a la entrada negativa del circuito.
El puente solo permita una dirección de salida de la corriente, permitiendo así que conectemos la batería al puente en cualquier dirección. El puente siempre la entregará al derecho. Sólo es recomendable usar un puente de diodos como protector en circuitos de poco consumo de corriente (hasta 5 amperios). En circuitos de grandes potencia, es posible que el puente se recaliente. Uso de los rectificadores de onda completa El rectificador de onda completa es muy utilizado en circuitos electrónicos radio receptores, televisores, computadoras, equipos de video, entre otros. Estamos hablando de circuitos que por sus características necesitan una alimentación que no produzca ruidos en sus sistemas y que permitan a la parte analítica su correcto desempeño. Independientemente de que existen otras formas de rectificadores de onda completa, el más sencillo está basado en un puente rectificador de cuatro diodos y un condensador. En este sistema, al circular la corriente alterna por el puente rectificador los diodos D3 y D4 separan los semiciclos positivos y D1 y D2 separan los semiciclos negativos. El condensador se encarga de sostener la tensión resultante en la fracción de segundo en que la fuente de Corriente Alterna (AC) cambia su polaridad. Circuitos Integrados (IC) Son componentes electrónicos basados en semiconductores, que alojan en su interior circuitos completos con una función determinada.
Los transistores
Los transistores Son componentes electrónicos semiconductores que facilitan el diseño de circuitos electrónicos porque reducen el tamaño, el uso y facilidad de control, gracias a ellos fue posible la construcción de receptores de radio portátiles llamados comúnmente “Transistores”. Entre sus aplicaciones se encuentran: ● Amplificación de todo tipo: Radio, Televisión, Instrumentación ● Generación de Señal: Osciladores, (Generadores de Ondas, Emisores de Radiofrecuencias) ● Conmutación: Actuando de interruptores (Control de relés, fuentes de alimentación conmutadas, control de lámparas, modulación por anchura de impulso PWM) ● Detección de radiación luminosa: Fototransistores, suelen ser delicados de manejar y pueden romperse si damos demasiado calor con el soldador. Análisis del transistor bipolar de unión (BJT) Un transistor bipolar está formado por dos uniones np en contraposición. Físicamente, el transistor está constituido por tres regiones semiconductoras denominadas emisor, base y colector. Existen 2 tipos de transistores bipolares, los denominados NPN y PNP:
El emisor en un transistor NPN es la zona semiconductora más fuertemente dopada con donadores de electrones, siendo su ancho intermedio entre el de la base y el colector. Su función es la de emitir electrones a la base. La base es la zona más estrecha y se encuentra débilmente dopada con aceptores de electrones.
El colector es la zona más ancha, y se encuentra dopado con donadores de electrones en cantidad intermedia entre el emisor y la base. Siendo el comportamiento de los transistores PNP totalmente análogo al NPN.
Diagrama del transistor BJT
a) NPN
b) PNP
Descripción de la medición con el multímetro de un transistor bipolar de unión (BJT) como lo muestra la figura 1 Para saber si un transistor es PNP o NPN y cuáles son sus terminales de Base, Colector y Emisor: ● Usar un multímetro en su función óhmetro ●
Colocar la punta roja en una de las patillas y la negra en otra o
Si la resistencia es grande, Puede que se esté midiendo entre Colector-Emisor o que se esté midiendo Base-Emisor/Colector en Polarización Inversa. o
●
Ahora bien, si la resistencia es pequeña, se está midiendo entre Base-Colector o Base-Emisor en polarización directa, esto indica que una de las dos terminales es la base.
Se cambia una de las puntas a la otra terminal o o
Si la resistencia es grande, la terminal que ahora no está siendo medida es la base. Si la resistencia es baja,la terminal con la que se realizó las dos mediciones es la base y mirando el color de la sonda se identifica si es P o N, con lo que se identifica si el transistor es PNP o NPN.
Para diferenciar el Colector del Emisor, el procedimiento es el siguiente, ● Se mide la resistencia entre la base, ya diferenciada, y las otras dos patillas, o La resistencia Base-Colector es siempre menor que la resistencia Base-Emisor. Resistencia: ● ● ● ●
Colector-Emisor Alta Base-Colector Baja (P.D.) Alta (P.I.) Base-Emisor Baja (P.D.) Alta (P.I.) Base Emisor > Base-Colector
Comprobación del Transistor BJT (TIP42C, PNP) mediante el multímetro. ● Primero se mueve el selector del multímetro en medida de diodos
●
Se distingue si el transistor a medir es PNP o NPN si es PNP o En este caso se colocará la punta negra del multímetro en la terminal o patilla que corresponda a la base o si es NPN colocaremos la punta roja de nuestro multímetro.
● Colocar la punta roja en el colector. Si el transistor esta correcto debe dar una lectura de conducción de diodo interno próxima a los 0,6 voltios.
● Repetir el proceso anterior con el emisor sin mover la punta negra de la base la lectura también debería de ser muy similar a 0,6 voltios.
En los procedimientos 3 y 4 se puede observar que se ha cambiado la punta negra del multímetro que permanecía en la base por la roja y se ha repetido el proceso de medida con el colector y emisor para comprobar que los diodos internos no están fugados estos deben de ofrecer una resistencia muy alta. Existen varios tipos de transistores físicos con encapsulado de plástico, encapsulado de metal, con bases de metal que se utilizan para potencia como los dos últimos
Transistores de Unión Los transistores de unión (uno de los tipos más básicos) tienen 3 terminales llamados Base, Colector, y Emisor, que dependiendo del encapsulado que tenga el transistor pueden estar distribuidos de varias formas (hay que tener cuidado con esto, ya que serán difíciles de ubicar en la placa). transistores de Efecto de Campo: MOSFET o JFET , que sus terminales cambian de nomenclatura, pasando a llamarse Puerta (Gate), internamente es un dispositivo semiconductor que consiste en dos uniones P-N yuxtapuestas, dando lugar a tres regiones P-N-P o N-P-N, que son los tipos de transistores bipolares existentes. Transmisor
La técnica usada para identificar códigos en transistores SMD indica que ● Primero se debe conocer el tipo de encapsulado del transistor SMD en que se fabrica como se describe en la tabla de la figura 2. ● La denominación SOT (small-outline transistor) dice cómo es el perfil externo del transistor, es decir, su configuración estructural externa ● Una vez identificado el encapsulado -que la tabla anterior no los recoge todos, son solo ejemplos relevantes de transistores SMd- se lee el código alfanumérico impreso encima del transistor SMD y para mayor facilidad que hace una búsqueda en el SMD codebook.
En la figura o imagen se tiene un código 1G sobre un encapsulado SOT-23. Este código puede pertenecer lo mismo a un transistor BC847C que a un transistor FMMT-A06 o MMBTA06. Es algo complicado y la última palabra siempre la dirá el manual de servicio técnico o el diagrama eléctrico del circuito donde se inserta ese transistor SMD. Hay que tener presente que no siempre el código coincidirá con un tipo de transistor y se tiene el ejemplo del código 1A que puede ser lo mismo un transistor BC8476A que un transistor FMM3904. El tipo de encapsulado con sus medidas en milímetros le puede decir la última palabra cuando compara para diferenciar dos transistores SMD con el mismo código. Optoacopladores También llamado optoaislador o aislador acoplado ópticamente, es un dispositivo de emisión y recepción que funciona como un interruptor activado mediante la luz emitida por un diodo LED que satura un componente optoelectrónico, normalmente en forma de fototransistor o fototriac. De este modo se combina un dispositivo semiconductor formado por un fotoemisor y un fotoreceptor creando un camino por donde se transmite la luz. Todos estos elementos se encuentran dentro de un encapsulado que por lo general es del tipo DIP o Dual in-line package, una forma de encapsulamiento común en la construcción de circuitos integrados. Cómo funciona: La señal de entrada es aplicada al fotoemisor y la salida es tomada del fotorreceptor. Los optoacopladores son capaces de convertir una señal eléctrica en una señal luminosa modulada y volver a convertirla en una señal eléctrica. La gran ventaja de un optoacoplador reside en el aislamiento eléctrico que puede establecerse entre los circuitos de entrada y salida. Hay varios tipos de optoacopladores, con salida a transistor, darlington, scr,triac, logic gate, etc, pero el más común es el de transistor . El tiristor Son dos semiconductores de potencia muy utilizados en todo tipo de electrodomésticos y máquinas herramientas.
Es un diodo de tipo controlado. Es Decir, tiene un ánodo y un cátodo, como cualquier diodo y un tercer terminal, denominado puerta (G). Es una familia de componentes electrónicos constituido por elementos semiconductores que utiliza realimentación interna para producir una conmutación. Los materiales de los que se compone son de tipo semiconductor, es decir, dependiendo de la temperatura a la que se encuentren pueden funcionar como aislantes o como conductores. Son dispositivos unidireccionales (SCR) o bidireccionales (Triac) o (DIAC). Se emplea generalmente para el control de potencia eléctrica. Formas de activar un tiristor Luz: Si un haz de luz incide en las uniones de un tiristor, hasta llegar al mismo silicio, el número de pares electrón-hueco aumentará pudiéndose activar el tiristor. Corriente de Puerta: Para un tiristor polarizado en directa, la inyección de una corriente de puerta al aplicar un voltaje positivo entre puerta y cátodo lo activará. Si aumenta esta corriente de puerta, disminuirá el voltaje de bloqueo directo, revirtiendo en la activación del dispositivo. Térmica: Una temperatura muy alta en el tiristor produce el aumento del número de pares electrón-hueco, por lo que aumentarán las corrientes de fuga, con lo cual al aumentar la diferencia entre ánodo y cátodo, y gracias a la acción regenerativa, esta corriente puede llegar a ser 1, y el tiristor puede activarse. Este tipo de activación podría comprender una fuga térmica, normalmente cuando en un diseño se establece este método como método de activación, esta fuga tiende a evitarse. Alto Voltaje: Si el voltaje directo desde el ánodo hacia el cátodo es mayor que el voltaje de ruptura directo, se creará una corriente de fuga lo suficientemente grande para que se inicie la activación con retroalimentación. Normalmente este tipo de activación puede dañar el dispositivo, hasta el punto de destruirlo. Elevación del voltaje ánodo-cátodo: Si la velocidad en la elevación de este voltaje es lo suficientemente alta, entonces la corriente de las uniones puede ser suficiente para activar el tiristor. Este método también puede dañar el dispositivo.
Funcionamiento básico El tiristor es un conmutador biestable, es decir, es el equivalente electrónico de los interruptores mecánicos; por tanto, es capaz de dejar pasar plenamente o bloquear por completo el paso de la corriente sin tener nivel intermedio alguno, aunque no son capaces de soportar grandes sobrecargas de corriente. Este principio básico puede observarse también en el diodo Shockley. El diseño del tiristor permite que éste pase rápidamente a encendido al recibir un pulso momentáneo de corriente en su terminal de control, denominada puerta (o en inglés, gate) cuando hay una tensión positiva entre ánodo y cátodo, es decir la tensión en el ánodo es mayor que en el cátodo. Solo puede ser apagado con la interrupción de la fuente de tensión, abriendo el circuito, o bien, haciendo pasar una corriente en sentido inverso por el dispositivo. Si se polariza inversamente en el tiristor existirá una débil corriente inversa de fugas hasta que se alcance el punto de tensión inversa máxima, provocándose la destrucción del elemento (por avalancha en la unión). Para que el dispositivo pase del estado de bloqueo al estado activo, debe generarse una corriente de enganche positiva en el ánodo, y además debe haber una pequeña corriente en la puerta capaz de provocar una ruptura por avalancha en la unión J2 para hacer que el dispositivo conduzca. Para que el dispositivo siga en el estado activo se debe inducir desde el ánodo una corriente de sostenimiento, mucho menor que la de enganche, sin la cual el dispositivo dejaría de conducir. A medida que aumenta la corriente de puerta se desplaza el punto de disparo. Se puede controlar así la tensión necesaria entre ánodo y cátodo para la transición OFF -> ON, usando la corriente de puerta adecuada (la tensión entre ánodo y cátodo dependen directamente de la tensión de puerta pero solamente para OFF -> ON). Cuanto mayor sea la corriente suministrada al circuito de puerta IG (intensidad de puerta), tanto menor será la tensión ánodo-cátodo necesaria para que el tiristor conduzca. También se puede hacer que el tiristor empiece a conducir si no existe intensidad de puerta y la tensión ánodo-cátodo es mayor que la tensión de bloqueo. Aplicaciones Normalmente son usados en diseños donde hay corrientes o voltajes muy grandes, también son comúnmente usados para controlar corriente alterna donde el cambio de polaridad de la corriente revierte en la conexión o desconexión del dispositivo.
Se puede decir que el dispositivo opera de forma síncrona cuando, una vez que el dispositivo está abierto, comienza a conducir corriente en fase con la tensión aplicada sobre la unión cátodo-ánodo sin la necesidad de replicación de la modulación de la puerta. En este momento el dispositivo tiende de forma completa al estado de encendido. Los tiristores pueden ser usados también como elementos de control en controladores accionados por ángulos de fase, esto es una modulación por ancho de pulsos para limitar la tensión en corriente alterna. En circuitos digitales también se pueden encontrar tiristores como fuente de energía o potencial, de forma que pueden ser usados como interruptores automáticos magneto-térmicos, es decir, pueden interrumpir un circuito eléctrico, abriéndolo, cuando la intensidad que circula por él se excede de un determinado valor. De esta forma se interrumpe la corriente de entrada para evitar que los componentes en la dirección del flujo de corriente queden dañados. El tiristor también se puede usar en conjunto con un diodo Zener enganchado a su puerta, de forma que cuando la tensión de energía de la fuente supera la tensión del zener, el tiristor conduce, acortando la tensión de entrada proveniente de la fuente a tierra, fundiendo un fusible. La primera aplicación a gran escala de los tiristores fue para controlar la tensión de entrada proveniente de una fuente de tensión, como un enchufe, por ejemplo. A comienzo de los ’70 se usaron los tiristores para estabilizar el flujo de tensión de entrada de los receptores de televisión en color. Se suelen usar para controlar la rectificación en corriente alterna, es decir, para transformar esta corriente alterna en corriente continua (siendo en este punto los tiristores onduladores o inversores), para la realización de conmutaciones de baja potencia en circuitos electrónicos. Otras aplicaciones comerciales son en electrodomésticos (iluminación, calentadores, control de temperatura, activación de alarmas, velocidad de ventiladores), herramientas eléctricas (para acciones controladas tales como velocidad de motores, cargadores de baterías), equipos para exteriores (aspersores de agua, encendido de motores de gas, pantallas electrónicas.)
En fotografía el primer uso del tiristor, se dio en el flash electrónico, en los años 80. Antes de esto, cuando se disparaba un flash, este botaba toda la carga acumulada, necesitando 10 o más segundos para recargar completamente. Cuando se usaban combinados con el modo automático de exposición, el dispositivo solo ocupa la proporción de carga que necesita para esa exposición, lo que permitió acelerar increíblemente los tiempos de recarga. En la actualidad estos flash permiten disparar 3 o 4 veces por segundo, además de hacerlo con una gran precisión en la cantidad de luz emitida. Triac o Triodo Para Corriente Alterna es un dispositivo semiconductor, de la familia de los tiristores. La diferencia con un tiristor convencional es que éste es unidireccional y el TRIAC es bidireccional. De forma coloquial podría decirse que el TRIAC es un interruptor capaz de conmutar la corriente alterna. Podríamos decir que el triac es un dispositivo semiconductor de tres terminales que se usa para controlar el flujo de corriente promedio a una carga, con la particularidad de que conduce en ambos sentidos y puede ser bloqueado por inversión de la tensión o al disminuir la corriente por debajo del valor de mantenimiento. El TRIAC puede ser disparado independientemente de la polarización de puerta, es decir, mediante una corriente de puerta positiva o negativa. El triac posee tres electrodos: A1, A2 (en este caso pierden la denominación de ánodo y cátodo) y puerta. El disparo del TRIAC se realiza aplicando una corriente al electrodo puerta. Triac Es como el tiristor, pero de control bidireccional Rectificador Controlado De Silicio SCR(Silicon Controlled Rectifier) Es un dispositivo semiconductor biestable formado por tres uniones pn con la disposición pnpn. Está formado por tres terminales, llamados Ánodo, Cátodo y Puerta. La conducción entre ánodo y cátodo es controlada por el terminal de puerta. Es un elemento unidireccional (sentido de la corriente es único), conmutador casi ideal, rectificador y amplificador a la vez. La puerta es la encargada de controlar el paso de corriente entre el ánodo y el cátodo. Funciona básicamente como un diodo rectificador controlado, permitiendo circular la corriente en un solo sentido.
Mientras no se aplique ningún voltaje en la puerta del SCR no se inicia la conducción y en el instante en que se aplique dicho voltaje, el SCR tiristor comienza a conducir. Trabajando en corriente alterna el SCR se desexcita en cada alternancia o semiciclo. Trabajando en corriente continua, se necesita un circuito de bloqueo forzado, o bien interrumpir el circuito. El pulso de conmutación ha de ser de una duración considerable, o bien, repetitivo si se está trabajando en corriente alterna. En este último caso, según se atrase o adelante el pulso de disparo, se controla el punto (o la fase) en el que la corriente pasa a la carga. Una vez arrancado, podemos anular la tensión de puerta y el tiristor continuará conduciendo hasta que la corriente de carga disminuya por debajo de la corriente de mantenimiento (en la práctica, cuando la onda senoidal cruza por cero) Cuando se produce una variación brusca de tensión entre ánodo y cátodo de un tiristor, éste puede dispararse y entrar en conducción aun sin corriente de puerta. Por ello se da como característica la tasa máxima de subida de tensión que permite mantener bloqueado el SCR. Este efecto se produce debido al condensador parásito existente entre la puerta y el ánodo. Los SCR se utilizan en aplicaciones de electrónica de potencia, en el campo del control, especialmente control de motores, debido a que puede ser usado como interruptor de tipo electrónico. Funcionamiento básico del SCR. 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, y......
Este proceso regenerativo se repite hasta saturar Q1 y Q2 causando el encendido del SCR. Fusible Es un dispositivo que combina en un solo elemento la detección de sobrecarga y fallas, así como su interrupción, esta detección se basa en la fusión por efecto de Joule de un hilo o lámina intercalada en la línea como punto débil. su operación consiste en la fusión del elemento fusible cuando la corriente excede determinado valor durante determinado tiempo. 1 - Elemento fusible. 2 - Cuerpo generalmente de porcelana. 3 - Indicador. 4 - Medio extintor generalmente arena de cuarzo.
Elementos de protección
GUÍA NO. 6 MODULO 3: Hardware del Smartphone
UNIDAD II: Conductores y aislantes eléctricos ACTIVIDAD:
1. Lectura de material de apoyo, 2. Observación de videos, 3. Autoevaluación de la unidad VALOR: 10 puntos MODALIDAD: 1. Actividades Individuales. 05 puntos 2. Autoevaluación 05 puntos FECHA DE ENTREGA: 25 Febrero de 2019 VÍA DE ENTREGA: tulasalud.net REQUISITOS DE IDENTIFICACIÓN: ● Nombres y apellidos completos ● Cargo ● Sede a la que pertenece y Lugar de trabajo (Distrito y DAS) OBJETIVOS: ➢ Reconocer la función de los semiconductores en los circuitos eléctricos de los Smartphone. ➢ Identificar los semiconductores en un circuito y de los componentes de seguridad en los Smartphone. ➢ Expresar la importancia de los componentes de seguridad en la electrónica. ACTIVIDADES: 1. revisa los aspectos que aún no te hayan quedado claros con lecturas de material de apoyo para que lo puedas entender mejor. 2. Responde la Autoevaluación del módulo III, Unidad IV. 3. Realice la lectura de material de apoyo que aparece al final de los documentos para mejorar su comprensión de este tema. 4. Observe los siguientes videos y resuelva la guía que se adjunta a cada uno.
GUÍAS PARA ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE: Observe los videos Desarrolle o responda lo que se le solicita Tema: Fusibles a) Fusibles tipos y características https://www.youtube.com/watch?time_continue=7&v=aA33DTUOtHg
b) Algunos fusibles usados en electrónica https://www.youtube.com/watch?time_continue=388&v=Cxqeh-w5BYo c) Verificación y cambio de un fusible https://www.youtube.com/watch?v=_oJfYIV_Pos
d) Soldadura de un fusible smd a placa lógica
https://www.youtube.com/watch?v=7p9bJpU7ulA&feature=youtu.be&t=23s
✓ Cuál es la importancia que tienen los fusibles en los circuitos electrónicos de los Smartphone? ✓ Según lo aprendido en qué le puede servir haber aprendido a medir con un multímetro el funcionamiento de los fusibles, para brindar el soporte técnico a los dispositivos que utiliza la estrategia eSalud
Tema: Diodos ✓ Como medir Diodos https://www.youtube.com/watch?time_continue=419&v=KJuLfnkCkGM
✓ Como medir diodos con multímetro: diodos averiados – cortocircuitados https://www.youtube.com/watch?time_continue=86&v=8gcd9pz4pV0
✓ Medición De Diodos https://www.youtube.com/watch?time_continue=137&v=7CCbbP0eGu4
✓ Como medir diodos smd https://www.youtube.com/watch?time_continue=3&v=4J1tPnaNMt8
✓ Cómo medir un diodo en un celular https://www.youtube.com/watch?v=3ah1z-WdSuM
✓ Verificar si los diodos led de un celular funcionan correctamente https://www.youtube.com/watch?v=0f875Q2Mfmk
✓ Reparación tablet Woo / cambio de diodo SMD defectuoso https://youtu.be/v9relWg0xqA?t=4s
● ¿Describa los pasos para diagnosticar que el diodo está dañado o está funcional en un smartphone ? ● Según lo aprendido en qué le puede servir haber aprendido a medir con un multímetro el funcionamiento de los diodos, para brindar el soporte técnico a los dispositivos que utiliza la estrategia eSalud
Tema: Transistores Cómo medir base colector emisor transistor npn, pnp con multímetro https://www.youtube.com/watch?time_continue=166&v=uZoKzOFJGbk
Medición transistor NPN y PNP https://youtu.be/KJwt1XxTfe4?t=8s
Probar un Transistor de Salida Horizontal paso a paso https://www.youtube.com/watch?v=mnG3NblzhHA&feature=youtu.be&t=5m37s
Cómo Probar un Transistor NPN – PNP https://www.youtube.com/watch?v=G7qkTKoPKSQ
Identificar un transistor mosfet en una tableta https://www.youtube.com/watch?v=Ar00bAiRRJE
desoldar transistor de contacto (SMD) y retirar exceso de estaño https://www.youtube.com/watch?v=TsRXld91Dbg
● Describa los pasos para medir un transistor con el multímetro. escriba qué tipo de transmisor utilizaría ● describa cómo diagnosticar si un transistor está dañado o esta funcional ?
Semiconductores 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 eléctricas. ✓
El diodo Común 3
Los diodos conducen corriente en un sentido pero no en el otro . Terminales del diodo En los diodos reales para construir un circuito, se debe reconocer en qué sentido apunta el diodo. Los diodos reales son tan pequeños que no dejan espacio para pintarles un símbolo de diodo, de modo que hay que identificar las terminales de alguna otra manera. Las dos terminales de un diodo son el ánodo y el cátodo.
La corriente en los diodos se conduce de ánodo a cátodo, en forma inversa no se conduce la corriente. Por ello los diodos se usan en los circuitos para protección contra inversiones de polaridad. Al usar diodos para proteger los circuitos hay que tomar en cuenta el voltaje que consumen (Forward Voltage) para diseñar correctamente un circuito. Al seleccionar un diodo también se debe tomar en cuenta cuanto de corriente va fluir en el circuito. Ejemplo si el circuito fluirá una corriente de 2 Amperios el diodo debe ser de 3 amperios.
3
●
El Diodo Como Un Elemento De Circuito (Artículo).” Khan Academy, es.khanacademy.org/science/electrical-engineering/ee-semiconductor-devices/ee-diode/a/ee-diode-circuit-element.
Los diodos empaquetados como el vidrio y el cilindro de plástico negro mostrados arriba, tienen en general una barra pintada cerca de uno de los extremos. La barra coincide con la barra vertical del símbolo del diodo, por lo que indica el cátodo. Existen diferentes tipos de diodos, Rectificadores, LED (Diodos Emisores de Luz), Varicap, Zener, Fotodiodos, Avalancha, etc.
Rectificación de la corriente Esta propiedad de los diodos es especialmente útil para rectificar la corriente alterna y, así, convertirla en corriente continua.+ Puente De Diodos El circuito de puentes puede realizarse con cuatro diodos individuales, teniendo en cuenta la polaridad de los mismos, pero también existen componentes que los tienen encapsulados en una única pieza. Se denominan puentes rectificadores. ✓
Rectificadores de Onda Completa ( puente de diodos)
Es un circuito empleado para convertir una señal de corriente alterna de entrada (Vi) en corriente de salida (Vo) pulsante. A diferencia del rectificador de media onda, en este caso, la parte negativa de la señal se convierte en positiva o bien la parte positiva de la señal se convertirá en negativa, según se necesite una señal positiva o negativa de corriente continua. Existen dos alternativas, bien empleando dos diodos o empleando cuatro (puente de Graetz)
Puente de Graetz o Puente Rectificador de doble onda. En este caso se emplean cuatro diodos con la disposición de la figura. Sólo son posibles dos estados de conducción, o bien los diodos 1 y 3 están en directa y conducen (voltaje positivo ) o por el contrario son los diodos 2 y 4 los que se encuentran en directa y conducen (Voltaje negativo). El Voltaje máximo de salida es la del transformador. Esta es la configuración usualmente empleada para la obtención de onda continua. Uso de los rectificadores de onda completa El rectificador de onda completa es muy utilizado en circuitos electrónicos radiorreceptores, televisores, computadoras, equipos de video, entre otros. Estamos hablando de circuitos que por sus características necesitan una alimentación que no produzca ruidos en sus sistemas y que permitan a la parte analítica su correcto desempeño. Independientemente de que existen otras formas de rectificadores de onda completa, el más sencillo está basado en un puente rectificador de cuatro diodos y un condensador. Circuitos Integrados (IC) Son componentes electrónicos basados en semiconductores, que alojan en su interior circuitos completos con una función determinada. Los transistores Los transistores Son componentes electrónicos semiconductores que facilitan el diseño de circuitos electrónicos porque reducen el tamaño, el uso y facilidad de control, gracias a ellos fue posible la construcción de receptores de radio portátiles llamados comúnmente “Transistores”. Entre sus aplicaciones se encuentran: ● Amplificación de todo tipo: Radio, Televisión, Instrumentación ● Generación de Señal: Osciladores, (Generadores de Ondas, Emisores de Radiofrecuencias) ● Conmutación: Actuando de interruptores (Control de relés, fuentes de alimentación conmutadas, control de lámparas, modulación por anchura de impulso PWM) ● Detección de radiación luminosa: Fototransistores, suelen ser delicados de manejar y pueden romperse si damos demasiado calor con el soldador.
Transmisor
Los transistores tienen aplicación en muchísimos circuitos, por lo general son utilizados en procesos de amplificación de señales y también en circuitos de conmutación. Es un componente que tiene, básicamente, dos funciones: – Deja pasar o corta señales eléctricas a partir de una señal de mando (interruptor). – Funciona como un elemento amplificador de señales olarización del transistor Se entiende por polarización del transistor las P conexiones adecuadas que hay que realizar con corriente continua para que pueda funcionar correctamente. Optoacopladores También llamado optoaislador o aislador acoplado ópticamente, es un dispositivo de emisión y recepción que funciona como un interruptor activado mediante la luz emitida por un diodo LED que satura un componente optoelectrónico, normalmente en forma de fototransistor o fototriac.
De este modo se combina un dispositivo semiconductor formado por un fotoemisor y un fotoreceptor creando un camino por donde se transmite la luz. Todos estos elementos se encuentran dentro de un encapsulado que por lo general es del tipo DIP o Dual in-line package, una forma de encapsulamiento común en la construcción de circuitos integrados. El tiristor Son dos semiconductores de potencia muy utilizados en todo tipo de electrodomésticos y máquinas herramientas. Es un diodo de tipo controlado. Es Decir, tiene un ánodo y un cátodo, como cualquier diodo y un tercer terminal, denominado puerta (G). Es una familia de componentes electrónicos constituido por elementos semiconductores que utiliza realimentación interna para producir una conmutación. Los materiales de los que se compone son de tipo semiconductor, es decir, dependiendo de la temperatura a la que se encuentren pueden funcionar como aislantes o como conductores. Son dispositivos unidireccionales (SCR) o bidireccionales (Triac) o (DIAC). Se emplea generalmente para el control de potencia eléctrica. Triac o Triodo Para Corriente Alterna es un dispositivo semiconductor, de la familia de los tiristores. La diferencia con un tiristor convencional es que éste es unidireccional y el TRIAC es bidireccional. De forma coloquial podría decirse que el TRIAC es un interruptor capaz de conmutar la corriente alterna. Podríamos decir que el triac es un dispositivo semiconductor de tres terminales que se usa para controlar el flujo de corriente promedio a una carga, con la particularidad de que conduce en ambos sentidos y puede ser bloqueado por inversión de la tensión o al disminuir la corriente por debajo del valor de mantenimiento. El TRIAC puede ser disparado independientemente de la polarización de puerta, es decir, mediante una corriente de puerta positiva o negativa. El triac posee tres electrodos: A1, A2 (en este caso pierden la denominación de ánodo y cátodo) y puerta. El disparo del TRIAC se realiza aplicando una corriente al electrodo puerta.
Triac Es como el tiristor, pero de control bidireccional Rectificador Controlado De Silicio SCR(Silicon Controlled Rectifier) Es un dispositivo semiconductor biestable formado por tres uniones pn con la disposición pnpn. Está formado por tres terminales, llamados Ánodo, Cátodo y Puerta. La conducción entre ánodo y cátodo es controlada por el terminal de puerta. Es un elemento unidireccional (sentido de la corriente es único), conmutador casi ideal, rectificador y amplificador a la vez. Fusible Es un dispositivo que combina en un solo elemento la detección de sobrecarga y fallas, así como su interrupción, esta detección se basa en la fusión por efecto de Joule de un hilo o lámina intercalada en la línea como punto débil. su operación consiste en la fusión del elemento fusible cuando la corriente excede determinado valor durante determinado tiempo.
Ingrese con su usuario y contraseña a la plataforma virtual en la que se desarrolla el curso y conteste la evaluación correspondiente a esta evaluación, la evaluación estará disponible por un tiempo limitado por lo que le recomendamos leer el documento detenidamente antes de proceder a su evaluación, ya que contará con un tiempo determinado para contestar. A. Autoevaluación Módulo 3, Unidad 4 B. Guías de trabajo de vídeos seleccionados
●
El Diodo Como Un Elemento De Circuito (Artículo).” Khan Academy, es.khanacademy.org/science/electrical-engineering/ee-semiconductor-devices /ee-diode/a/ee-diode-circuit-element.
●
Molina, Gerardo. “TEMA 2: ELECTRONICA BASICA.” CURSO GRATIS TÉCNICO REPARACIÓN SMARTPHONE Y TABLET, 1 Jan. 1970, cursoreparacionmoviles.blogspot.com.es/2015/09/tema-iii-electronica-basica.ht ml.
●
5. El Tiristor y El TRIAC - FPB Informatica Y Comunicaciones 2014 Julio.” Google Sites, sites.google.com/site/fpb2014julio/2o-fpb-15---16/modulos-profesionales/equiposelectricos-y-electronicos/6-componentes-electronicos-activos/5-el-tiristor-y-el-tria c
H. (2016, March 20). Como Probar un Transistor de Salida Horizontal paso a paso. https://www.youtube.com/watch?v=mnG3NblzhHA&feature=youtu.be&t=5m37s ● H. (2015, May 14). Cómo Probar un Transistor NPN - PNP. https://www.youtube.com/watch?v=G7qkTKoPKSQ ● Medición transistor NPN y PNP. (2015, May 26). https://youtu.be/KJwt1XxTfe4?t=8s ●
●
Reparación tablet Woo / cambio de diodo SMD defectuoso. (2015, June 21). https://youtu.be/v9relWg0xqA?t=4s
●
Como medir un diodo en un celular. (2017, March 02). https://www.youtube.com/watch?v=3ah1z-WdSuM
●
Desoldar transistor de contacto (SMD) y retirar exceso de estaño. (2017, June 27). https://www.youtube.com/watch?v=TsRXld91Dbg
●
(2014, November 16). Curso de electrónica uso multímetro medición de diodos 6. https://www.youtube.com/watch?time_continue=137&v=7CCbbP0eGu4
●
(2014, September 04). Reparación de tablet PC 4 curso gratis Download. https://www.youtube.com/watch?v=Ar00bAiRRJE
●
(2014, November 14). Reparando celulares revisión diodos led pantalla. https://www.youtube.com/watch?v=0f875Q2Mfmk
●
M. (2015, July 08). #COMO MEDIR BASE COLECTOR EMISOR TRANSISTOR NPN PNP CON MULTIMETRO|PROBAR TRANSISTOR. https://www.youtube.com/watch?time_continue=166&v=uZoKzOFJGbk
●
S. (2016, June 26). COMO MEDIR DIODOS SMD. https://www.youtube.com/watch?time_continue=3&v=4J1tPnaNMt8
●
(2015, March 16). ALGUNOS FUSIBLES USADOS EN ELECTRONICA Y FUSIBLES PPTC.https://www.youtube.com/watch?time_continue=388&v=Cxqeh-w5BYo
●
R. (2016, December 19). Soldando fusible a placa logica epson. https://www.youtube.com/watch?v=7p9bJpU7ulA&feature=youtu.be&t=23s S. (2014, March 13). Fusibles tipos y características. https://www.youtube.com/watch?time_continue=7&v=aA33DTUOtHg
●
●
P. (2008, August 03). Curso de Electrónica Básica - Verificación y cambio de un fusible de la fuente. https://www.youtube.com/watch?v=_oJfYIV_Pos
●
Measurements # 1. How to measure Diodes. (2015, December 11). https://www.youtube.com/watch?time_continue=419&v=KJuLfnkCkGM
●
(2013, April 28). ELECTRONICA BASICA - COMO MEDIR DIODOS CON POLIMETRO, DIODOS AVERIADOS - CORTOCIRCUITADOS. https://www.youtube.com/watch?time_continue=86&v=8gcd9pz4pV0
Los
Temas
desarrollados
en
la
presente unidad contribuyen
al
fortalecimiento de los conocimientos de los participantes del Diplomado y la estrategia de eSalud, brindándoles información fundamental sobre los Semiconductores en la Electrónica, identificar los semiconductores en un circuito; que son los Circuitos Integrados, los Transistores y Fototransistores, así como los diferentes tipos de Diodos y sus aplicaciones, como estos también influyen en el funcionamiento de los Smartphone. La utilización correcta del multímetro para las diferentes mediciones que deben de realizarse. Cabe resaltar como siempre que el interés, motivación y trabajo en grupo como un factor indispensable para el logro de los objetivos así mismo que los participantes expongan sus dudas para tener una mejor comprensión de los temas.
•
Reconocer la función de los semiconductores en los circuitos eléctricos de los Smartphone.
•
Identificar los semiconductores en un circuito y de los componentes de seguridad en los Smartphone.
•
Expresar la importancia de los componentes de seguridad en la electrónica.
Semiconductores 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 eléctricas. El diodo está hecho de cristal semiconductor como el silicio con impurezas en él para crear una región que contiene portadores de carga negativa (electrones), llamado semiconductor de tipo n, y una región en el otro lado que contiene portadores de carga positiva (huecos), llamado semiconductor tipo p. Los terminales del diodo se unen a cada región. El límite dentro del cristal de estas dos regiones. Llamado una Unión P, donde la importancia del diodo toma su lugar. El cristal conduce una corriente de electrones del lado n (llamado cátodo), pero no en la dirección opuesta; es decir, cuando una corriente convencional fluye del ánodo al cátodo (“opuesto al flujo de los electrones”). El diodo Común Los diodos conducen corriente en un 1 sentido pero no en el otro . ✓
1
●
El Diodo Como Un Elemento De Circuito (Artículo).” Khan Academy, es.khanacademy.org/science/electrical-engineering/ee-semiconductor-devices/ee-diode/a/ee-diode-circuit-element.
El símbolo para representar un diodo es:
Terminales del diodo
En los diodos reales para construir un circuito, se debe reconocer en qué sentido apunta el diodo. Los diodos reales son tan pequeños que no dejan espacio para pintarles un símbolo de diodo, de modo que hay que identificar las terminales de alguna otra manera. Las dos terminales de un diodo son el ánodo y el cátodo.
¿Cómo puedo recordar cuál es el ánodo y cuál el cátodo? La palabra en alemán para cátodo es Kathode. La K luce como el símbolo de un diodo. Se gira el símbolo de diodo hasta que pueda leerse como una K. El Kathode es la terminal de la izquierda.
Identificar las terminales de un diodo de la vida real Los diodos están hechos de pequeñas astillas de silicio. Se entregan en todo tipo de paquetes pequeños. Existen algunas maneras de identificar las terminales.
La corriente en los diodos se conduce de ánodo a cátodo, en forma inversa no se conduce la corriente. Por ello los diodos se usan en los circuitos para protección contra inversiones de polaridad. Al usar diodos para proteger los circuitos hay que tomar en cuenta el voltaje que consumen (Forward Voltage) para diseñar correctamente un circuito. Al seleccionar un diodo también se debe tomar en cuenta cuánto de corriente va fluir en el circuito. Ejemplo si el circuito fluirá una corriente de 2 Amperios el diodo debe ser de 3 amperios. Los diodos empaquetados como el vidrio y el cilindro de plástico negro mostrados arriba, tienen en general una barra pintada cerca de uno de los extremos. La barra coincide con la barra vertical del símbolo del diodo, por lo que indica el cátodo. Existen diferentes tipos de diodos, Rectificadores, LED (Diodos Emisores de Luz), Varicap, Zener, Fotodiodos, Avalancha, etc.
Polarización
Identificar el ánodo y el cátodo con el multímetro Para identificar las terminales hay que utilizarlo en la función de ohmetro para determinar el sentido de la corriente directa. En el ajuste de resistencia, \Omega(Ω), el medidor establece un voltaje pequeño en sus puntas de prueba (por esta razón un ohmímetro necesita una batería). Se utiliza este pequeño voltaje para ver en qué sentido se dirige la corriente. Si el multímetro mide una resistencia finita (que se puede contar), significa que el diodo está conduciendo una pequeña corriente en la dirección de la corriente directa, y la punta roja (+) del multímetro está en contacto con el ánodo.
En la imagen de la derecha muestra una medición de un diodo en buen estado en el rango de conductividad / diodo, que tiene una baja resistencia en una dirección en el sesgo hacia adelante. Si la resistencia se lee como O.L (iniciales de overload= sobrecarga), el diodo no está conduciendo corriente. Esto significa que la punta roja (+) del multímetro está tocando el cátodo, y esta correcta la medición porque se está polarizando en forma inversa
Esta imagen de la derecha muestra en el multímetro una medición de un diodo en buen estado en el rango de conductividad / diodo, alta resistencia en la dirección opuesta, es decir, la inversión de polaridad. El medidor mide el voltaje de diodo de barrera que puede variar en el diodo de 500 mV a 700 mV común y 100 mV a 300 mV diodo Schottky.
Al realizar las mediciones de los diodos: ● En el caso de un diodo abierto, tendrá una alta resistencia en ambas direcciones de medidas (OL) ● un diodo en corto, tendrá una baja resistencia en ambas direcciones de la acción ● No todos los diodos pueden ser utilizados, algunos diodos especiales pueden dar resultados más extremos, especialmente en altas diodos de corriente de alto voltaje y corriente. ● También es posible medir directamente los diodos en la placa de circuito impreso, pero el más adecuado extraer una terminales de la placa para evitar errores de lectura.
Algunos multímetros tienen la indicación de que está en modo de diodo, que consiste en un símbolo pequeño de diodo. En este caso mostrará el voltaje cuando la punta roja toque la terminal de la corriente directa (el ánodo), tal como se muestra a continuación. Tipos de Diodos Existen muchos tipos de diodos, con diferentes materiales y tratamientos, y especializados para diferentes usos. El diodo común puede tener diversas características, usando el mismo símbolo electrónico, los interruptores principales son diodos, diodos rectificadores de germanio y silicio diodos rápidos. Los diodos detectores se utilizan principalmente en circuitos de RF en los receptores de radio, mezcladores de RF. El detector de diodo más famoso es 1N60. Diodo rectificador diodos son creados especialmente para rectificar una voltaje de Corriente Alterna para la administración continua. Sin embargo, estos diodos se pueden utilizar como diodos de propósito general. Más común es un 1N4001
Diodo de silicio el silicio es el material más común empleado para hacer diodos. Tiene un voltaje de avance típico de 0.6 a 0.7 V. Diodo de germanio hecho de un elemento diferente. Los diodos de germanio tienen un voltaje directo típico más bajo, de 0.25 a 0.30V.
Diodo Schottky está hecho de un contacto de metal con silicio. El voltaje directo es más bajo que en los diodos de silicio comunes: en el intervalo 0.15- 0.45 V, Es un dispositivo semiconductor que proporciona conmutaciones muy rápidas entre los estados de conducción directa e inversa (menos de 1ns en dispositivos pequeños de 5 mm de diámetro) y muy bajas tensiones umbral (también conocidas como tensiones de codo, aunque en inglés se refieren a ella como "knee", es decir, rodilla). La tensión de codo es la diferencia de potencial mínima necesaria para que el diodo actúe como conductor en lugar de circuito abierto; esto, dejando de lado la región Zener, que es cuando existe una diferencia de potencial lo suficientemente negativa para que a pesar de estar polarizado en inversa éste opere de forma similar a como lo haría regularmente. ● Diodo Zener operado intencionalmente en la región de ruptura, se usa como una referencia de voltaje. ● LED (diodo luminoso) - hace lo que su nombre dice. De otra manera, actúa como un diodo normal de silicio. Los LEDs se hacen al combinar materiales a cada lado del silicio en la tabla periódica. Por ejemplo, un LED amarillo puede estar hecho de fosfuro de galio y arsénico (GaAsP). El LED (iniciales de light emitting diode) rojo tiene patas de alambre de longitud diferente. ●
La corriente directa se dirige a la pata de mayor longitud (el ánodo). El paquete puede tener una protuberancia o una etiqueta pegada en el 2 lado de la corriente de avance. El Led Es un diodo formado por un semiconductor con huecos en su banda de energía, tal como arseniuro de galio, los portadores de carga que cruzan la unión emiten fotones cuando se recombinan con los portadores mayoritarios en el otro lado. Dependiendo del material, la longitud de onda que se puede producir varía desde el infrarrojo hasta longitudes de onda cercanas al ultravioleta. El potencial que admiten estos diodos dependen de la longitud de onda que ellos emiten: 2.1V corresponde al rojo, 4.0V al violeta. Los primeros ledes fueron rojos y amarillos. Los ledes blancos son en realidad combinaciones de tres leds de diferente color o un led azul revestido con un centellador amarillo. Los ledes también pueden usarse como fotodiodos de baja eficiencia en aplicaciones de señales. Un led puede usarse con un fotodiodo o fototransistor para formar un opto acoplador.
● Fotodiodo este diodo tiene una ventana que deja incidir la luz externa sobre la superficie de silicio. La corriente generada en el diodo es proporcional a la intensidad de la luz. Las células solares son una forma de fotodiodo. Un fotodiodo es un semiconductor construido con una unión PN, sensible a la incidencia de la luz visible o infrarroja. 2
http://cursoreparacionmoviles.blogspot.com.es/2015/09/tema-iii-electronica-basica.html
Para que su funcionamiento sea correcto se polariza inversamente, con lo que se producirá una cierta circulación de corriente cuando sea excitado por la luz. Debido a su construcción, los fotodiodos se comportan como células fotovoltaicas, es decir, iluminados en ausencia una fuente exterior de energía generan una corriente muy pequeña con el positivo en el ánodo y el negativo en el cátodo ● Diodo de señal pequeña o diodo de conmutación es un diodo de silicio hecho para pasar de polarización directa a inversa muy rápidamente. Esto se consigue haciendo el diodo físicamente muy pequeño. Ejemplo de diagnóstico de problema de Smartphone por problema de diodo Smartphone Motorola w5 problema se quedó sin imagen Situación: está dando imagen solo en la pantalla externa pero sin luz y el equipo al parecer está funcionando normal. Trabajo realizado previamente: ● flasheo o reseteo por firmware pero sigue igual ● cambio del Flex pero queda igual Diagnóstico un diodo dañado Solución cambio de diodo
Rectificación de la corriente
Esta propiedad de los diodos es especialmente útil para rectificar la corriente alterna y, así, convertirla en corriente continua.+ Puente De Diodos El circuito de puentes puede realizarse con cuatro diodos individuales, teniendo en cuenta la polaridad de los mismos, pero también existen componentes que los tienen encapsulados en una única pieza. Se denominan puentes rectificadores.
Rectificadores de Onda Completa ( puente de diodos) Es un circuito empleado para convertir una señal de corriente alterna de entrada (Vi) en corriente de salida (Vo) pulsante. A diferencia del rectificador de media onda, en este caso, la parte negativa de la señal se convierte en positiva o bien la parte positiva de la señal se convertirá en negativa, según se necesite una señal positiva o negativa de corriente continua. Existen dos alternativas, bien empleando dos diodos o empleando cuatro (puente de Graetz) Puente de Graetz o Puente Rectificador de doble onda. En este caso se emplean cuatro diodos con la disposición de la figura. Sólo son posibles dos estados de conducción, o bien los diodos 1 y 3 están en directa y conducen (voltaje positivo ) o por el contrario son los diodos 2 y 4 los que se encuentran en directa y conducen (Voltaje negativo). El Voltaje máximo de salida es la del transformador. Esta es la configuración usualmente empleada para la obtención de onda continua.
✓
La posición e interconexión de los diodos en el puente de diodos, obligan a la corriente alterna a viajar por los diodos, separando los semiciclos positivos de los semiciclos negativos, para luego ser rectificados por un condensador. Así que si se hace un circuito que se alimentara con una batería, una forma de protegerlo contra equivocaciones al momento de conectarlo, es colocando un puente de diodos a la entrada de este. Basta con conectar la salida positiva del puente a la entrada positiva del circuito y la salida negativa del puente, a la entrada negativa del circuito.
El puente solo permita una dirección de salida de la corriente, permitiendo así que conectemos la batería al puente en cualquier dirección. El puente siempre la entregará al derecho. Sólo es recomendable usar un puente de diodos como protector en circuitos de poco consumo de corriente (hasta 5 amperios). En circuitos de grandes potencia, es posible que el puente se recaliente. Uso de los rectificadores de onda completa El rectificador de onda completa es muy utilizado en circuitos electrónicos radio receptores, televisores, computadoras, equipos de video, entre otros. Estamos hablando de circuitos que por sus características necesitan una alimentación que no produzca ruidos en sus sistemas y que permitan a la parte analítica su correcto desempeño. Independientemente de que existen otras formas de rectificadores de onda completa, el más sencillo está basado en un puente rectificador de cuatro diodos y un condensador. En este sistema, al circular la corriente alterna por el puente rectificador los diodos D3 y D4 separan los semiciclos positivos y D1 y D2 separan los semiciclos negativos. El condensador se encarga de sostener la tensión resultante en la fracción de segundo en que la fuente de Corriente Alterna (AC) cambia su polaridad. Circuitos Integrados (IC) Son componentes electrónicos basados en semiconductores, que alojan en su interior circuitos completos con una función determinada.
Los transistores
Los transistores Son componentes electrónicos semiconductores que facilitan el diseño de circuitos electrónicos porque reducen el tamaño, el uso y facilidad de control, gracias a ellos fue posible la construcción de receptores de radio portátiles llamados comúnmente “Transistores”. Entre sus aplicaciones se encuentran: ● Amplificación de todo tipo: Radio, Televisión, Instrumentación ● Generación de Señal: Osciladores, (Generadores de Ondas, Emisores de Radiofrecuencias) ● Conmutación: Actuando de interruptores (Control de relés, fuentes de alimentación conmutadas, control de lámparas, modulación por anchura de impulso PWM) ● Detección de radiación luminosa: Fototransistores, suelen ser delicados de manejar y pueden romperse si damos demasiado calor con el soldador. Análisis del transistor bipolar de unión (BJT) Un transistor bipolar está formado por dos uniones np en contraposición. Físicamente, el transistor está constituido por tres regiones semiconductoras denominadas emisor, base y colector. Existen 2 tipos de transistores bipolares, los denominados NPN y PNP:
El emisor en un transistor NPN es la zona semiconductora más fuertemente dopada con donadores de electrones, siendo su ancho intermedio entre el de la base y el colector. Su función es la de emitir electrones a la base. La base es la zona más estrecha y se encuentra débilmente dopada con aceptores de electrones.
El colector es la zona más ancha, y se encuentra dopado con donadores de electrones en cantidad intermedia entre el emisor y la base. Siendo el comportamiento de los transistores PNP totalmente análogo al NPN.
Diagrama del transistor BJT
a) NPN
b) PNP
Descripción de la medición con el multímetro de un transistor bipolar de unión (BJT) como lo muestra la figura 1 Para saber si un transistor es PNP o NPN y cuáles son sus terminales de Base, Colector y Emisor: ● Usar un multímetro en su función óhmetro ●
Colocar la punta roja en una de las patillas y la negra en otra o
Si la resistencia es grande, Puede que se esté midiendo entre Colector-Emisor o que se esté midiendo Base-Emisor/Colector en Polarización Inversa. o
●
Ahora bien, si la resistencia es pequeña, se está midiendo entre Base-Colector o Base-Emisor en polarización directa, esto indica que una de las dos terminales es la base.
Se cambia una de las puntas a la otra terminal o o
Si la resistencia es grande, la terminal que ahora no está siendo medida es la base. Si la resistencia es baja,la terminal con la que se realizó las dos mediciones es la base y mirando el color de la sonda se identifica si es P o N, con lo que se identifica si el transistor es PNP o NPN.
Para diferenciar el Colector del Emisor, el procedimiento es el siguiente, ● Se mide la resistencia entre la base, ya diferenciada, y las otras dos patillas, o La resistencia Base-Colector es siempre menor que la resistencia Base-Emisor. Resistencia: ● ● ● ●
Colector-Emisor Alta Base-Colector Baja (P.D.) Alta (P.I.) Base-Emisor Baja (P.D.) Alta (P.I.) Base Emisor > Base-Colector
Comprobación del Transistor BJT (TIP42C, PNP) mediante el multímetro. ● Primero se mueve el selector del multímetro en medida de diodos
●
Se distingue si el transistor a medir es PNP o NPN si es PNP o En este caso se colocará la punta negra del multímetro en la terminal o patilla que corresponda a la base o si es NPN colocaremos la punta roja de nuestro multímetro.
● Colocar la punta roja en el colector. Si el transistor esta correcto debe dar una lectura de conducción de diodo interno próxima a los 0,6 voltios.
● Repetir el proceso anterior con el emisor sin mover la punta negra de la base la lectura también debería de ser muy similar a 0,6 voltios.
En los procedimientos 3 y 4 se puede observar que se ha cambiado la punta negra del multímetro que permanecía en la base por la roja y se ha repetido el proceso de medida con el colector y emisor para comprobar que los diodos internos no están fugados estos deben de ofrecer una resistencia muy alta. Existen varios tipos de transistores físicos con encapsulado de plástico, encapsulado de metal, con bases de metal que se utilizan para potencia como los dos últimos
Transistores de Unión Los transistores de unión (uno de los tipos más básicos) tienen 3 terminales llamados Base, Colector, y Emisor, que dependiendo del encapsulado que tenga el transistor pueden estar distribuidos de varias formas (hay que tener cuidado con esto, ya que serán difíciles de ubicar en la placa). transistores de Efecto de Campo: MOSFET o JFET , que sus terminales cambian de nomenclatura, pasando a llamarse Puerta (Gate), internamente es un dispositivo semiconductor que consiste en dos uniones P-N yuxtapuestas, dando lugar a tres regiones P-N-P o N-P-N, que son los tipos de transistores bipolares existentes. Transmisor
La técnica usada para identificar códigos en transistores SMD indica que ● Primero se debe conocer el tipo de encapsulado del transistor SMD en que se fabrica como se describe en la tabla de la figura 2. ● La denominación SOT (small-outline transistor) dice cómo es el perfil externo del transistor, es decir, su configuración estructural externa ● Una vez identificado el encapsulado -que la tabla anterior no los recoge todos, son solo ejemplos relevantes de transistores SMd- se lee el código alfanumérico impreso encima del transistor SMD y para mayor facilidad que hace una búsqueda en el SMD codebook.
En la figura o imagen se tiene un código 1G sobre un encapsulado SOT-23. Este código puede pertenecer lo mismo a un transistor BC847C que a un transistor FMMT-A06 o MMBTA06. Es algo complicado y la última palabra siempre la dirá el manual de servicio técnico o el diagrama eléctrico del circuito donde se inserta ese transistor SMD. Hay que tener presente que no siempre el código coincidirá con un tipo de transistor y se tiene el ejemplo del código 1A que puede ser lo mismo un transistor BC8476A que un transistor FMM3904. El tipo de encapsulado con sus medidas en milímetros le puede decir la última palabra cuando compara para diferenciar dos transistores SMD con el mismo código. Optoacopladores También llamado optoaislador o aislador acoplado ópticamente, es un dispositivo de emisión y recepción que funciona como un interruptor activado mediante la luz emitida por un diodo LED que satura un componente optoelectrónico, normalmente en forma de fototransistor o fototriac. De este modo se combina un dispositivo semiconductor formado por un fotoemisor y un fotoreceptor creando un camino por donde se transmite la luz. Todos estos elementos se encuentran dentro de un encapsulado que por lo general es del tipo DIP o Dual in-line package, una forma de encapsulamiento común en la construcción de circuitos integrados. Cómo funciona: La señal de entrada es aplicada al fotoemisor y la salida es tomada del fotorreceptor. Los optoacopladores son capaces de convertir una señal eléctrica en una señal luminosa modulada y volver a convertirla en una señal eléctrica. La gran ventaja de un optoacoplador reside en el aislamiento eléctrico que puede establecerse entre los circuitos de entrada y salida. Hay varios tipos de optoacopladores, con salida a transistor, darlington, scr,triac, logic gate, etc, pero el más común es el de transistor . El tiristor Son dos semiconductores de potencia muy utilizados en todo tipo de electrodomésticos y máquinas herramientas.
Es un diodo de tipo controlado. Es Decir, tiene un ánodo y un cátodo, como cualquier diodo y un tercer terminal, denominado puerta (G). Es una familia de componentes electrónicos constituido por elementos semiconductores que utiliza realimentación interna para producir una conmutación. Los materiales de los que se compone son de tipo semiconductor, es decir, dependiendo de la temperatura a la que se encuentren pueden funcionar como aislantes o como conductores. Son dispositivos unidireccionales (SCR) o bidireccionales (Triac) o (DIAC). Se emplea generalmente para el control de potencia eléctrica. Formas de activar un tiristor Luz: Si un haz de luz incide en las uniones de un tiristor, hasta llegar al mismo silicio, el número de pares electrón-hueco aumentará pudiéndose activar el tiristor. Corriente de Puerta: Para un tiristor polarizado en directa, la inyección de una corriente de puerta al aplicar un voltaje positivo entre puerta y cátodo lo activará. Si aumenta esta corriente de puerta, disminuirá el voltaje de bloqueo directo, revirtiendo en la activación del dispositivo. Térmica: Una temperatura muy alta en el tiristor produce el aumento del número de pares electrón-hueco, por lo que aumentarán las corrientes de fuga, con lo cual al aumentar la diferencia entre ánodo y cátodo, y gracias a la acción regenerativa, esta corriente puede llegar a ser 1, y el tiristor puede activarse. Este tipo de activación podría comprender una fuga térmica, normalmente cuando en un diseño se establece este método como método de activación, esta fuga tiende a evitarse. Alto Voltaje: Si el voltaje directo desde el ánodo hacia el cátodo es mayor que el voltaje de ruptura directo, se creará una corriente de fuga lo suficientemente grande para que se inicie la activación con retroalimentación. Normalmente este tipo de activación puede dañar el dispositivo, hasta el punto de destruirlo. Elevación del voltaje ánodo-cátodo: Si la velocidad en la elevación de este voltaje es lo suficientemente alta, entonces la corriente de las uniones puede ser suficiente para activar el tiristor. Este método también puede dañar el dispositivo.
Funcionamiento básico El tiristor es un conmutador biestable, es decir, es el equivalente electrónico de los interruptores mecánicos; por tanto, es capaz de dejar pasar plenamente o bloquear por completo el paso de la corriente sin tener nivel intermedio alguno, aunque no son capaces de soportar grandes sobrecargas de corriente. Este principio básico puede observarse también en el diodo Shockley. El diseño del tiristor permite que éste pase rápidamente a encendido al recibir un pulso momentáneo de corriente en su terminal de control, denominada puerta (o en inglés, gate) cuando hay una tensión positiva entre ánodo y cátodo, es decir la tensión en el ánodo es mayor que en el cátodo. Solo puede ser apagado con la interrupción de la fuente de tensión, abriendo el circuito, o bien, haciendo pasar una corriente en sentido inverso por el dispositivo. Si se polariza inversamente en el tiristor existirá una débil corriente inversa de fugas hasta que se alcance el punto de tensión inversa máxima, provocándose la destrucción del elemento (por avalancha en la unión). Para que el dispositivo pase del estado de bloqueo al estado activo, debe generarse una corriente de enganche positiva en el ánodo, y además debe haber una pequeña corriente en la puerta capaz de provocar una ruptura por avalancha en la unión J2 para hacer que el dispositivo conduzca. Para que el dispositivo siga en el estado activo se debe inducir desde el ánodo una corriente de sostenimiento, mucho menor que la de enganche, sin la cual el dispositivo dejaría de conducir. A medida que aumenta la corriente de puerta se desplaza el punto de disparo. Se puede controlar así la tensión necesaria entre ánodo y cátodo para la transición OFF -> ON, usando la corriente de puerta adecuada (la tensión entre ánodo y cátodo dependen directamente de la tensión de puerta pero solamente para OFF -> ON). Cuanto mayor sea la corriente suministrada al circuito de puerta IG (intensidad de puerta), tanto menor será la tensión ánodo-cátodo necesaria para que el tiristor conduzca. También se puede hacer que el tiristor empiece a conducir si no existe intensidad de puerta y la tensión ánodo-cátodo es mayor que la tensión de bloqueo. Aplicaciones Normalmente son usados en diseños donde hay corrientes o voltajes muy grandes, también son comúnmente usados para controlar corriente alterna donde el cambio de polaridad de la corriente revierte en la conexión o desconexión del dispositivo.
Se puede decir que el dispositivo opera de forma síncrona cuando, una vez que el dispositivo está abierto, comienza a conducir corriente en fase con la tensión aplicada sobre la unión cátodo-ánodo sin la necesidad de replicación de la modulación de la puerta. En este momento el dispositivo tiende de forma completa al estado de encendido. Los tiristores pueden ser usados también como elementos de control en controladores accionados por ángulos de fase, esto es una modulación por ancho de pulsos para limitar la tensión en corriente alterna. En circuitos digitales también se pueden encontrar tiristores como fuente de energía o potencial, de forma que pueden ser usados como interruptores automáticos magneto-térmicos, es decir, pueden interrumpir un circuito eléctrico, abriéndolo, cuando la intensidad que circula por él se excede de un determinado valor. De esta forma se interrumpe la corriente de entrada para evitar que los componentes en la dirección del flujo de corriente queden dañados. El tiristor también se puede usar en conjunto con un diodo Zener enganchado a su puerta, de forma que cuando la tensión de energía de la fuente supera la tensión del zener, el tiristor conduce, acortando la tensión de entrada proveniente de la fuente a tierra, fundiendo un fusible. La primera aplicación a gran escala de los tiristores fue para controlar la tensión de entrada proveniente de una fuente de tensión, como un enchufe, por ejemplo. A comienzo de los ’70 se usaron los tiristores para estabilizar el flujo de tensión de entrada de los receptores de televisión en color. Se suelen usar para controlar la rectificación en corriente alterna, es decir, para transformar esta corriente alterna en corriente continua (siendo en este punto los tiristores onduladores o inversores), para la realización de conmutaciones de baja potencia en circuitos electrónicos. Otras aplicaciones comerciales son en electrodomésticos (iluminación, calentadores, control de temperatura, activación de alarmas, velocidad de ventiladores), herramientas eléctricas (para acciones controladas tales como velocidad de motores, cargadores de baterías), equipos para exteriores (aspersores de agua, encendido de motores de gas, pantallas electrónicas.)
En fotografía el primer uso del tiristor, se dio en el flash electrónico, en los años 80. Antes de esto, cuando se disparaba un flash, este botaba toda la carga acumulada, necesitando 10 o más segundos para recargar completamente. Cuando se usaban combinados con el modo automático de exposición, el dispositivo solo ocupa la proporción de carga que necesita para esa exposición, lo que permitió acelerar increíblemente los tiempos de recarga. En la actualidad estos flash permiten disparar 3 o 4 veces por segundo, además de hacerlo con una gran precisión en la cantidad de luz emitida. Triac o Triodo Para Corriente Alterna es un dispositivo semiconductor, de la familia de los tiristores. La diferencia con un tiristor convencional es que éste es unidireccional y el TRIAC es bidireccional. De forma coloquial podría decirse que el TRIAC es un interruptor capaz de conmutar la corriente alterna. Podríamos decir que el triac es un dispositivo semiconductor de tres terminales que se usa para controlar el flujo de corriente promedio a una carga, con la particularidad de que conduce en ambos sentidos y puede ser bloqueado por inversión de la tensión o al disminuir la corriente por debajo del valor de mantenimiento. El TRIAC puede ser disparado independientemente de la polarización de puerta, es decir, mediante una corriente de puerta positiva o negativa. El triac posee tres electrodos: A1, A2 (en este caso pierden la denominación de ánodo y cátodo) y puerta. El disparo del TRIAC se realiza aplicando una corriente al electrodo puerta. Triac Es como el tiristor, pero de control bidireccional Rectificador Controlado De Silicio SCR(Silicon Controlled Rectifier) Es un dispositivo semiconductor biestable formado por tres uniones pn con la disposición pnpn. Está formado por tres terminales, llamados Ánodo, Cátodo y Puerta. La conducción entre ánodo y cátodo es controlada por el terminal de puerta. Es un elemento unidireccional (sentido de la corriente es único), conmutador casi ideal, rectificador y amplificador a la vez. La puerta es la encargada de controlar el paso de corriente entre el ánodo y el cátodo. Funciona básicamente como un diodo rectificador controlado, permitiendo circular la corriente en un solo sentido.
Mientras no se aplique ningún voltaje en la puerta del SCR no se inicia la conducción y en el instante en que se aplique dicho voltaje, el SCR tiristor comienza a conducir. Trabajando en corriente alterna el SCR se desexcita en cada alternancia o semiciclo. Trabajando en corriente continua, se necesita un circuito de bloqueo forzado, o bien interrumpir el circuito. El pulso de conmutación ha de ser de una duración considerable, o bien, repetitivo si se está trabajando en corriente alterna. En este último caso, según se atrase o adelante el pulso de disparo, se controla el punto (o la fase) en el que la corriente pasa a la carga. Una vez arrancado, podemos anular la tensión de puerta y el tiristor continuará conduciendo hasta que la corriente de carga disminuya por debajo de la corriente de mantenimiento (en la práctica, cuando la onda senoidal cruza por cero) Cuando se produce una variación brusca de tensión entre ánodo y cátodo de un tiristor, éste puede dispararse y entrar en conducción aun sin corriente de puerta. Por ello se da como característica la tasa máxima de subida de tensión que permite mantener bloqueado el SCR. Este efecto se produce debido al condensador parásito existente entre la puerta y el ánodo. Los SCR se utilizan en aplicaciones de electrónica de potencia, en el campo del control, especialmente control de motores, debido a que puede ser usado como interruptor de tipo electrónico. Funcionamiento básico del SCR. 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, y......
Este proceso regenerativo se repite hasta saturar Q1 y Q2 causando el encendido del SCR. Fusible Es un dispositivo que combina en un solo elemento la detección de sobrecarga y fallas, así como su interrupción, esta detección se basa en la fusión por efecto de Joule de un hilo o lámina intercalada en la línea como punto débil. su operación consiste en la fusión del elemento fusible cuando la corriente excede determinado valor durante determinado tiempo. 1 - Elemento fusible. 2 - Cuerpo generalmente de porcelana. 3 - Indicador. 4 - Medio extintor generalmente arena de cuarzo.
Elementos de protección
GUÍA NO. 6 MODULO 3: Hardware del Smartphone
UNIDAD II: Conductores y aislantes eléctricos ACTIVIDAD:
1. Lectura de material de apoyo, 2. Observación de videos, 3. Autoevaluación de la unidad VALOR: 10 puntos MODALIDAD: 1. Actividades Individuales. 05 puntos 2. Autoevaluación 05 puntos FECHA DE ENTREGA: 25 Febrero de 2019 VÍA DE ENTREGA: tulasalud.net REQUISITOS DE IDENTIFICACIÓN: ● Nombres y apellidos completos ● Cargo ● Sede a la que pertenece y Lugar de trabajo (Distrito y DAS) OBJETIVOS: ➢ Reconocer la función de los semiconductores en los circuitos eléctricos de los Smartphone. ➢ Identificar los semiconductores en un circuito y de los componentes de seguridad en los Smartphone. ➢ Expresar la importancia de los componentes de seguridad en la electrónica. ACTIVIDADES: 1. revisa los aspectos que aún no te hayan quedado claros con lecturas de material de apoyo para que lo puedas entender mejor. 2. Responde la Autoevaluación del módulo III, Unidad IV. 3. Realice la lectura de material de apoyo que aparece al final de los documentos para mejorar su comprensión de este tema. 4. Observe los siguientes videos y resuelva la guía que se adjunta a cada uno.
GUÍAS PARA ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE: Observe los videos Desarrolle o responda lo que se le solicita Tema: Fusibles a) Fusibles tipos y características https://www.youtube.com/watch?time_continue=7&v=aA33DTUOtHg
b) Algunos fusibles usados en electrónica https://www.youtube.com/watch?time_continue=388&v=Cxqeh-w5BYo c) Verificación y cambio de un fusible https://www.youtube.com/watch?v=_oJfYIV_Pos
d) Soldadura de un fusible smd a placa lógica
https://www.youtube.com/watch?v=7p9bJpU7ulA&feature=youtu.be&t=23s
✓ Cuál es la importancia que tienen los fusibles en los circuitos electrónicos de los Smartphone? ✓ Según lo aprendido en qué le puede servir haber aprendido a medir con un multímetro el funcionamiento de los fusibles, para brindar el soporte técnico a los dispositivos que utiliza la estrategia eSalud
Tema: Diodos ✓ Como medir Diodos https://www.youtube.com/watch?time_continue=419&v=KJuLfnkCkGM
✓ Como medir diodos con multímetro: diodos averiados – cortocircuitados https://www.youtube.com/watch?time_continue=86&v=8gcd9pz4pV0
✓ Medición De Diodos https://www.youtube.com/watch?time_continue=137&v=7CCbbP0eGu4
✓ Como medir diodos smd https://www.youtube.com/watch?time_continue=3&v=4J1tPnaNMt8
✓ Cómo medir un diodo en un celular https://www.youtube.com/watch?v=3ah1z-WdSuM
✓ Verificar si los diodos led de un celular funcionan correctamente https://www.youtube.com/watch?v=0f875Q2Mfmk
✓ Reparación tablet Woo / cambio de diodo SMD defectuoso https://youtu.be/v9relWg0xqA?t=4s
● ¿Describa los pasos para diagnosticar que el diodo está dañado o está funcional en un smartphone ? ● Según lo aprendido en qué le puede servir haber aprendido a medir con un multímetro el funcionamiento de los diodos, para brindar el soporte técnico a los dispositivos que utiliza la estrategia eSalud
Tema: Transistores Cómo medir base colector emisor transistor npn, pnp con multímetro https://www.youtube.com/watch?time_continue=166&v=uZoKzOFJGbk
Medición transistor NPN y PNP https://youtu.be/KJwt1XxTfe4?t=8s
Probar un Transistor de Salida Horizontal paso a paso https://www.youtube.com/watch?v=mnG3NblzhHA&feature=youtu.be&t=5m37s
Cómo Probar un Transistor NPN – PNP https://www.youtube.com/watch?v=G7qkTKoPKSQ
Identificar un transistor mosfet en una tableta https://www.youtube.com/watch?v=Ar00bAiRRJE
desoldar transistor de contacto (SMD) y retirar exceso de estaño https://www.youtube.com/watch?v=TsRXld91Dbg
● Describa los pasos para medir un transistor con el multímetro. escriba qué tipo de transmisor utilizaría ● describa cómo diagnosticar si un transistor está dañado o esta funcional ?
Semiconductores 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 eléctricas. ✓
El diodo Común 3
Los diodos conducen corriente en un sentido pero no en el otro . Terminales del diodo En los diodos reales para construir un circuito, se debe reconocer en qué sentido apunta el diodo. Los diodos reales son tan pequeños que no dejan espacio para pintarles un símbolo de diodo, de modo que hay que identificar las terminales de alguna otra manera. Las dos terminales de un diodo son el ánodo y el cátodo.
La corriente en los diodos se conduce de ánodo a cátodo, en forma inversa no se conduce la corriente. Por ello los diodos se usan en los circuitos para protección contra inversiones de polaridad. Al usar diodos para proteger los circuitos hay que tomar en cuenta el voltaje que consumen (Forward Voltage) para diseñar correctamente un circuito. Al seleccionar un diodo también se debe tomar en cuenta cuanto de corriente va fluir en el circuito. Ejemplo si el circuito fluirá una corriente de 2 Amperios el diodo debe ser de 3 amperios.
3
●
El Diodo Como Un Elemento De Circuito (Artículo).” Khan Academy, es.khanacademy.org/science/electrical-engineering/ee-semiconductor-devices/ee-diode/a/ee-diode-circuit-element.
Los diodos empaquetados como el vidrio y el cilindro de plástico negro mostrados arriba, tienen en general una barra pintada cerca de uno de los extremos. La barra coincide con la barra vertical del símbolo del diodo, por lo que indica el cátodo. Existen diferentes tipos de diodos, Rectificadores, LED (Diodos Emisores de Luz), Varicap, Zener, Fotodiodos, Avalancha, etc.
Rectificación de la corriente Esta propiedad de los diodos es especialmente útil para rectificar la corriente alterna y, así, convertirla en corriente continua.+ Puente De Diodos El circuito de puentes puede realizarse con cuatro diodos individuales, teniendo en cuenta la polaridad de los mismos, pero también existen componentes que los tienen encapsulados en una única pieza. Se denominan puentes rectificadores. ✓
Rectificadores de Onda Completa ( puente de diodos)
Es un circuito empleado para convertir una señal de corriente alterna de entrada (Vi) en corriente de salida (Vo) pulsante. A diferencia del rectificador de media onda, en este caso, la parte negativa de la señal se convierte en positiva o bien la parte positiva de la señal se convertirá en negativa, según se necesite una señal positiva o negativa de corriente continua. Existen dos alternativas, bien empleando dos diodos o empleando cuatro (puente de Graetz)
Puente de Graetz o Puente Rectificador de doble onda. En este caso se emplean cuatro diodos con la disposición de la figura. Sólo son posibles dos estados de conducción, o bien los diodos 1 y 3 están en directa y conducen (voltaje positivo ) o por el contrario son los diodos 2 y 4 los que se encuentran en directa y conducen (Voltaje negativo). El Voltaje máximo de salida es la del transformador. Esta es la configuración usualmente empleada para la obtención de onda continua. Uso de los rectificadores de onda completa El rectificador de onda completa es muy utilizado en circuitos electrónicos radiorreceptores, televisores, computadoras, equipos de video, entre otros. Estamos hablando de circuitos que por sus características necesitan una alimentación que no produzca ruidos en sus sistemas y que permitan a la parte analítica su correcto desempeño. Independientemente de que existen otras formas de rectificadores de onda completa, el más sencillo está basado en un puente rectificador de cuatro diodos y un condensador. Circuitos Integrados (IC) Son componentes electrónicos basados en semiconductores, que alojan en su interior circuitos completos con una función determinada. Los transistores Los transistores Son componentes electrónicos semiconductores que facilitan el diseño de circuitos electrónicos porque reducen el tamaño, el uso y facilidad de control, gracias a ellos fue posible la construcción de receptores de radio portátiles llamados comúnmente “Transistores”. Entre sus aplicaciones se encuentran: ● Amplificación de todo tipo: Radio, Televisión, Instrumentación ● Generación de Señal: Osciladores, (Generadores de Ondas, Emisores de Radiofrecuencias) ● Conmutación: Actuando de interruptores (Control de relés, fuentes de alimentación conmutadas, control de lámparas, modulación por anchura de impulso PWM) ● Detección de radiación luminosa: Fototransistores, suelen ser delicados de manejar y pueden romperse si damos demasiado calor con el soldador.
Transmisor
Los transistores tienen aplicación en muchísimos circuitos, por lo general son utilizados en procesos de amplificación de señales y también en circuitos de conmutación. Es un componente que tiene, básicamente, dos funciones: – Deja pasar o corta señales eléctricas a partir de una señal de mando (interruptor). – Funciona como un elemento amplificador de señales olarización del transistor Se entiende por polarización del transistor las P conexiones adecuadas que hay que realizar con corriente continua para que pueda funcionar correctamente. Optoacopladores También llamado optoaislador o aislador acoplado ópticamente, es un dispositivo de emisión y recepción que funciona como un interruptor activado mediante la luz emitida por un diodo LED que satura un componente optoelectrónico, normalmente en forma de fototransistor o fototriac.
De este modo se combina un dispositivo semiconductor formado por un fotoemisor y un fotoreceptor creando un camino por donde se transmite la luz. Todos estos elementos se encuentran dentro de un encapsulado que por lo general es del tipo DIP o Dual in-line package, una forma de encapsulamiento común en la construcción de circuitos integrados. El tiristor Son dos semiconductores de potencia muy utilizados en todo tipo de electrodomésticos y máquinas herramientas. Es un diodo de tipo controlado. Es Decir, tiene un ánodo y un cátodo, como cualquier diodo y un tercer terminal, denominado puerta (G). Es una familia de componentes electrónicos constituido por elementos semiconductores que utiliza realimentación interna para producir una conmutación. Los materiales de los que se compone son de tipo semiconductor, es decir, dependiendo de la temperatura a la que se encuentren pueden funcionar como aislantes o como conductores. Son dispositivos unidireccionales (SCR) o bidireccionales (Triac) o (DIAC). Se emplea generalmente para el control de potencia eléctrica. Triac o Triodo Para Corriente Alterna es un dispositivo semiconductor, de la familia de los tiristores. La diferencia con un tiristor convencional es que éste es unidireccional y el TRIAC es bidireccional. De forma coloquial podría decirse que el TRIAC es un interruptor capaz de conmutar la corriente alterna. Podríamos decir que el triac es un dispositivo semiconductor de tres terminales que se usa para controlar el flujo de corriente promedio a una carga, con la particularidad de que conduce en ambos sentidos y puede ser bloqueado por inversión de la tensión o al disminuir la corriente por debajo del valor de mantenimiento. El TRIAC puede ser disparado independientemente de la polarización de puerta, es decir, mediante una corriente de puerta positiva o negativa. El triac posee tres electrodos: A1, A2 (en este caso pierden la denominación de ánodo y cátodo) y puerta. El disparo del TRIAC se realiza aplicando una corriente al electrodo puerta.
Triac Es como el tiristor, pero de control bidireccional Rectificador Controlado De Silicio SCR(Silicon Controlled Rectifier) Es un dispositivo semiconductor biestable formado por tres uniones pn con la disposición pnpn. Está formado por tres terminales, llamados Ánodo, Cátodo y Puerta. La conducción entre ánodo y cátodo es controlada por el terminal de puerta. Es un elemento unidireccional (sentido de la corriente es único), conmutador casi ideal, rectificador y amplificador a la vez. Fusible Es un dispositivo que combina en un solo elemento la detección de sobrecarga y fallas, así como su interrupción, esta detección se basa en la fusión por efecto de Joule de un hilo o lámina intercalada en la línea como punto débil. su operación consiste en la fusión del elemento fusible cuando la corriente excede determinado valor durante determinado tiempo.
Ingrese con su usuario y contraseña a la plataforma virtual en la que se desarrolla el curso y conteste la evaluación correspondiente a esta evaluación, la evaluación estará disponible por un tiempo limitado por lo que le recomendamos leer el documento detenidamente antes de proceder a su evaluación, ya que contará con un tiempo determinado para contestar. A. Autoevaluación Módulo 3, Unidad 4 B. Guías de trabajo de vídeos seleccionados
●
El Diodo Como Un Elemento De Circuito (Artículo).” Khan Academy, es.khanacademy.org/science/electrical-engineering/ee-semiconductor-devices /ee-diode/a/ee-diode-circuit-element.
●
Molina, Gerardo. “TEMA 2: ELECTRONICA BASICA.” CURSO GRATIS TÉCNICO REPARACIÓN SMARTPHONE Y TABLET, 1 Jan. 1970, cursoreparacionmoviles.blogspot.com.es/2015/09/tema-iii-electronica-basica.ht ml.
●
5. El Tiristor y El TRIAC - FPB Informatica Y Comunicaciones 2014 Julio.” Google Sites, sites.google.com/site/fpb2014julio/2o-fpb-15---16/modulos-profesionales/equiposelectricos-y-electronicos/6-componentes-electronicos-activos/5-el-tiristor-y-el-tria c
H. (2016, March 20). Como Probar un Transistor de Salida Horizontal paso a paso. https://www.youtube.com/watch?v=mnG3NblzhHA&feature=youtu.be&t=5m37s ● H. (2015, May 14). Cómo Probar un Transistor NPN - PNP. https://www.youtube.com/watch?v=G7qkTKoPKSQ ● Medición transistor NPN y PNP. (2015, May 26). https://youtu.be/KJwt1XxTfe4?t=8s ●
●
Reparación tablet Woo / cambio de diodo SMD defectuoso. (2015, June 21). https://youtu.be/v9relWg0xqA?t=4s
●
Como medir un diodo en un celular. (2017, March 02). https://www.youtube.com/watch?v=3ah1z-WdSuM
●
Desoldar transistor de contacto (SMD) y retirar exceso de estaño. (2017, June 27). https://www.youtube.com/watch?v=TsRXld91Dbg
●
(2014, November 16). Curso de electrónica uso multímetro medición de diodos 6. https://www.youtube.com/watch?time_continue=137&v=7CCbbP0eGu4
●
(2014, September 04). Reparación de tablet PC 4 curso gratis Download. https://www.youtube.com/watch?v=Ar00bAiRRJE
●
(2014, November 14). Reparando celulares revisión diodos led pantalla. https://www.youtube.com/watch?v=0f875Q2Mfmk
●
M. (2015, July 08). #COMO MEDIR BASE COLECTOR EMISOR TRANSISTOR NPN PNP CON MULTIMETRO|PROBAR TRANSISTOR. https://www.youtube.com/watch?time_continue=166&v=uZoKzOFJGbk
●
S. (2016, June 26). COMO MEDIR DIODOS SMD. https://www.youtube.com/watch?time_continue=3&v=4J1tPnaNMt8
●
(2015, March 16). ALGUNOS FUSIBLES USADOS EN ELECTRONICA Y FUSIBLES PPTC.https://www.youtube.com/watch?time_continue=388&v=Cxqeh-w5BYo
●
R. (2016, December 19). Soldando fusible a placa logica epson. https://www.youtube.com/watch?v=7p9bJpU7ulA&feature=youtu.be&t=23s S. (2014, March 13). Fusibles tipos y características. https://www.youtube.com/watch?time_continue=7&v=aA33DTUOtHg
●
●
P. (2008, August 03). Curso de Electrónica Básica - Verificación y cambio de un fusible de la fuente. https://www.youtube.com/watch?v=_oJfYIV_Pos
●
Measurements # 1. How to measure Diodes. (2015, December 11). https://www.youtube.com/watch?time_continue=419&v=KJuLfnkCkGM
●
(2013, April 28). ELECTRONICA BASICA - COMO MEDIR DIODOS CON POLIMETRO, DIODOS AVERIADOS - CORTOCIRCUITADOS. https://www.youtube.com/watch?time_continue=86&v=8gcd9pz4pV0
Related Documents
Unidad 4 Mod 3.pdf
May 2020 8
Mod - 4
November 2019 16
Mod 4
November 2019 11
Mod 4
June 2020 3
Unidad 4
June 2020 6
