Fundamentos de Componentes Electrónicos: Maniobra, Semiconductores y Control de Circuitos
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Elementos de Maniobra y Control
Los elementos de maniobra son dispositivos que permiten abrir o cerrar un circuito, controlando el flujo de corriente.
Interruptores, Pulsadores y Finales de Carrera
- Interruptores: Abren o cierran el circuito y permanecen en dicho estado hasta que volvamos a actuar sobre ellos.
- Pulsadores: Abren o cierran el circuito y permanecen en dicho estado solo mientras estemos actuando sobre ellos.
- Finales de Carrera: Son un tipo de pulsadores que se accionan mediante una palanca empujada por un elemento en movimiento.
Conmutadores
Los conmutadores dirigen la corriente por un camino u otro, siendo elementos esenciales en cualquier circuito eléctrico.
Relé y Funcionamiento
El relé es un interruptor accionado eléctricamente. Al cerrar el interruptor de control, el electroimán del relé atrae la chapa metálica. La palanca de la chapa, al ser atraída por el electroimán, empuja el contacto y lo separa, con lo que se interrumpe la corriente en el circuito de la bombilla (o circuito de potencia).
Resistencias y sus Aplicaciones
Usos de las Resistencias
Las resistencias se utilizan para:
- Limitar o regular la cantidad de corriente que circula por un determinado circuito.
- Proteger algunos componentes por los que no debe circular una corriente elevada.
Tipos de Resistencias
- Potenciómetros: Son resistencias variables que se utilizan en circuitos eléctricos para provocar caídas de tensión.
- Resistencias variables con la temperatura:
- NTC (Coeficiente de Temperatura Negativo): Si la temperatura aumenta, la resistencia disminuye.
- Termistores (PTC o similar): Si la temperatura aumenta, la resistencia aumenta.
- Resistencias variables con la luz (LDR): Disminuyen su valor cuando aumenta la cantidad de luz que reciben.
Condensadores
Tipos de Condensadores
Los tipos de condensadores más comunes incluyen:
- Cerámicos
- Policarbonato
- Poliéster
- Tántalo
- Electrolíticos
Dispositivos Semiconductores
Descripción y Construcción de un Diodo
El diodo está constituido por materiales semiconductores como el silicio y el germanio. Si aplicamos un voltaje entre los extremos de estos materiales, comienzan a conducir la electricidad, aunque mucho peor que un buen material conductor.
El Transistor
El transistor está formado por tres capas de material semiconductor, en las que se colocan tres terminales. Posteriormente se encapsulan para que puedan montarse en un circuito.
Funciones de un Transistor
El transistor puede operar principalmente de dos maneras:
- Como Interruptor: Se utilizan dos resistencias para controlar la intensidad de base.
- Como Amplificador: Permite aumentar la señal de entrada.
Zonas de Funcionamiento del Transistor
El transistor posee tres zonas operacionales:
- Zona de Corte: Actúa como un interruptor abierto. No existe corriente en la base.
- Zona de Saturación: Actúa como un interruptor cerrado. Si aumentamos progresivamente la corriente de la base, llega un momento en el que alcanza un tope y el transistor se comporta como un interruptor cerrado.
- Zona Activa o de Conducción: Trabaja como un amplificador.
Diodo Emisor de Luz (LED)
El LED se vuelve conductor cuando está polarizado directamente. Tiene la particularidad de que emite luz cuando conduce la corriente. Su uso es frecuente en equipos de música, televisores y ordenadores, ya que consumen muy poca energía.
Ejemplo de Circuito de Alimentación (16)
Para crear una fuente de alimentación básica, se sigue el siguiente proceso:
- Se coloca un transformador para que baje el voltaje de 230V (Corriente Alterna) a 12V.
- Colocamos un puente de diodos para que la corriente pase de alterna a continua (rectificación).
- Colocamos una resistencia para proteger (evitar que se queme) un generador y lo conectamos a tierra.