Componentes Electrónicos Esenciales: Relés, Transformadores, Semiconductores y Diodos

Relés

Tipos de relés:

  1. Relé convencional con doble salida: Se diferencia del normal en que la salida de potencia es doble.
  2. Relé convencional con fusible exterior.
  3. Relé convencional con resistencia en paralelo.
  4. Relé convencional con diodo en paralelo.
  5. Relé convencional múltiple: Estos están formados por dos relés convencionales.
  6. Relé de conmutación: Tiene tres funciones:
    1. Si se emplea solo el 87a sin utilizar el 87b, se comporta como un relé convencional.
    2. Si se utiliza solo el 87b desconectará el circuito de potencia.
    3. Si se utiliza el 87a y 87b conmutan 2 circuitos alimentando a uno de ellos si no hay corriente de mando y al otro cuando hay corriente de mando.
  7. Relé convencional con diodo en paralelo y diodo serie de protección: El relé convencional con diodo tiene la inconveniencia de que si cambiamos la bobina con la polaridad cambiada el diodo queda en cortocircuito y se destruye, por el contrario el relé protegido dispone de un segundo diodo que protege al relé.

Transformadores

Transformadores: Dispositivos eléctricos formados por una serie de bobinas que, según sea su disposición, se encargarán de aumentar o disminuir la tensión. Si la bobina primaria recibe un voltaje mayor que la secundaria, disminuye el voltaje, y si el voltaje de la primera es menor que el de la secundaria, aumenta el voltaje. Si aumenta la tensión, son transformadores elevadores, y si disminuye la tensión, son transformadores reductores.

Semiconductores

Semiconductores: Son elementos que tienen inferior conductividad a la de un conductor metálico, pero mayor a la de un buen aislante.

Comportamiento eléctrico:

  1. Los electrones libres se dirigen al polo + de la pila.
  2. Los huecos que dejen se dirigen hacia el polo – de la pila.
  3. Al conectar la pila circula una corriente eléctrica en el circuito exterior al conductor.
  4. Los huecos solo existen en el seno del cristal semiconductor y por el circuito exterior a este solo circulan los electrones.

Tipos de Semiconductores

La conductividad eléctrica de los semiconductores puros o intrínsecos se puede mejorar notablemente añadiendo determinadas impurezas a estos. La operación de añadir impurezas se denomina dopado. Con el dopado los semiconductores intrínsecos se convierten en conductores extrínsecos.

Las impurezas son:

  1. Impurezas pentavalentes (tipo N): Cuando un elemento de 5 electrones de valencia entra en la red cristalina del silicio, se completa formando enlaces covalentes 4 de sus electrones con 4 de sus átomos, quedándose uno sin enlace, lo cual mejora notablemente la conductividad del silicio.
  2. Impurezas trivalentes (tipo P): Cuando a un cristal de silicio se le introduce impurezas trivalentes en la red, se forman 3 enlaces covalentes con los átomos vecinos, quedándonos 4 átomos de silicio con un electrón sin atenuar, lo que provoca un vuelco en la red cristalina la cual mejora la conductividad del semiconductor.

Diodos

Diodos: Son semiconductores constituidos por 2 cristales, uno tipo P y otro tipo N, que forman entre sí una unión denominada PN.

Funcionamiento PN: Cuando a un cristal semiconductor se le introduce por un lado del mismo impurezas tipo P y por el otro tipo N se forma una unión PN. Los electrones libres más próximos a la región P se difunden en esta recombinándose con los huecos. En la región N se crean iones + y en la P iones -. Esta unión de carga origina una barrera de potencial que repele los huecos de la región P y los electrones de la región N.

Conexión de la Unión PN

  1. Conexión en directo: Se conecta en directo cuando el polo + de la pila se conecta en la región P y el polo – en la región N, teniendo así una corriente eléctrica de valor elevado ya que la unión PN se hace conductora presentando una resistencia eléctrica muy pequeña.
  2. Conexión en inverso: Polo + en región N y polo – en región P, produce un aumento de iones negativos en la región P y de iones positivos en la región N impidiendo la circulación de electrones y de huecos a través de la unión.

Constitución y Características de un Diodo

Constitución de un diodo: Los diodos están constituidos por 2 cristales de semiconductor, uno de tipo P y otro de tipo N, que constituyen una unión PN.

Características eléctricas de los diodos: Todos los diodos necesitan una tensión mínima para que conduzcan en sentido directo. En sentido inverso, si la tensión es demasiado elevada, se alcanza la tensión de ruptura del diodo y, en consecuencia, este se destruye.

Averías Comunes en Diodos

  1. Diodos perforados: No conduce en ningún sentido. Para comprobarlo, se conecta un óhmetro entre el ánodo y el cátodo, y si este da infinito, está perforado.
  2. Cortocircuito: El diodo conduce en dos sentidos. Se comprueba con el óhmetro polarizándolo inversamente. Si da un valor elevadísimo o infinito, está bien; si da un valor bajo, está mal.

Tipos de Diodos

  1. Diodos convencionales: Son los vistos hasta ahora.
  2. Diodos Zener: Son diodos que conducen polarizando en directo como un diodo convencional, y cuando polarizan en inverso no conducen mientras no se supere la tensión de disparo que, una vez superada, permite también el sentido inverso.
  3. LEDs: Son diodos que emiten luz cuando pasa una corriente a través de ellos. Estos diodos tienen unos valores máximos de tensión e intensidad.

Fotodiodos

Fotodiodo: Se vale del efecto producido por la luz sobre una unión PN polarizada inversamente, con el fin de producir una corriente inversa, prácticamente lineal con la intensidad lumínica incidente. Tiene un tamaño reducido y posee una gran rapidez de respuesta.

Varicap

Varicap: Son diodos de capacidad variable que buscan su funcionamiento en el fenómeno que produce que la anchura de la barrera de potencial en una unión NP varíe en función de la tensión inversa aplicada en sus extremos. Al aplicar esa tensión aumenta la anchura de esa barrera de potencial disminuyendo así la capacidad del diodo.

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