1. Funcionamiento de un Diodo Semiconductor
Un diodo semiconductor está formado por una unión P-N, donde P corresponde al ánodo y N al cátodo. El diodo permite el paso de corriente cuando el polo positivo de la batería se conecta al ánodo y el negativo al cátodo, y se opone al paso de corriente cuando se realiza la conexión opuesta. Esta propiedad se utiliza para convertir corriente alterna en continua, proceso conocido como rectificación.
2. Por qué un Diodo Semiconductor no Conduce Corriente de Cátodo a Ánodo
Los diodos están diseñados para permitir el paso de corriente en un solo sentido. Cuando el terminal del ánodo se conecta al negativo de la fuente y el cátodo al positivo, se produce la polarización inversa, lo que impide el paso de corriente.
3. Usos de los Diodos Zener
Los diodos Zener se utilizan para regular la salida de voltaje a un valor constante y son comunes en fuentes de voltaje lineal y de baja potencia.
4. Funcionamiento de un Diodo Zener
Un diodo Zener funciona como un diodo rectificador en polarización directa y en polarización inversa conduce la corriente necesaria para mantener el voltaje constante.
5. Circuito con un Diodo Zener
En la zona directa, el diodo Zener se comporta como un generador de tensión continua. En la zona de disrupción, actúa como un regulador de tensión de valor Vf= Vz.
6. Diferencias entre Transistores Bipolares NPN y PNP
Los transistores NPN tienen una capa de material semiconductor P (base) entre dos capas de material N. Los transistores PNP tienen una capa de material semiconductor N entre dos capas de material P.
7. Diferencias entre Transistores Bipolares NPN y Transistores MOS Canal N
Los transistores MOS tienen un consumo en modo estático muy bajo, tamaño pequeño, gran capacidad de integración y alta velocidad de conmutación.
8. Por qué un Transistor Bipolar es un Amplificador de Corriente
Porque cumple que Ic=hfe para la zona activa, donde Ic es la corriente de colector por base y hfe es un factor de amplificación.
9. Relación entre Corrientes de Base y Colector en un Transistor Bipolar
La corriente de colector (IC) depende directamente de la corriente de base (IB):
- Si no hay corriente en la base, no hay corriente en el colector.
- Un aumento en la corriente de base provoca un aumento en la corriente de colector.
10. Zonas de Operación de un Transistor Bipolar
Zona de corte, zona activa y zona de saturación.
11. Transistor Bipolar en Zona de Corte
El transistor se utiliza para aplicaciones de conmutación y las corrientes que lo atraviesan son prácticamente nulas.
12. Transistor Bipolar en Zona de Saturación
El transistor se utiliza para aplicaciones de conmutación y se comporta como un cortocircuito entre el colector y el emisor.
13. Transistor Bipolar en Zona Activa
El transistor amplifica en esta zona y se comporta como una fuente de corriente constante controlada por la intensidad de base.
14. Regulación de Voltaje con un Diodo Zener y un Transistor Bipolar
(No se proporciona información en el texto)
15. Funcionamiento de un Transistor MOS Canal N
Para que circule corriente en un MOSFET de canal N, se aplica una tensión positiva en la compuerta, atrayendo electrones del canal N y creando un puente para los electrones entre el drenaje y la fuente.
16. Funcionamiento de un Transistor MOS Canal P
Para que circule corriente en un MOSFET de canal P, se aplica una tensión negativa en la compuerta, atrayendo huecos del canal P y creando un puente para los huecos entre el drenaje y la fuente.
17. Por qué un Transistor MOS es un Amplificador de Voltaje
El MOSFET ofrece una capacitancia de entrada y una transconductancia casi independientes del voltaje de la compuerta, lo que proporciona una amplificación de potencia muy lineal.
18. Ventaja de un Puente Rectificador en Fuentes de Alimentación
Transforma corriente alterna en corriente directa, rectificando la onda completa.
19. Función de los Filtros en Fuentes de Alimentación
Mantienen el voltaje constante, como los capacitores que mantienen el voltaje por inercia.
20. Funcionamiento de un Tiristor
Es un interruptor electrónico que permite el paso o bloqueo de corriente sin niveles intermedios. Se activa con un pulso momentáneo de corriente en la compuerta y se apaga interrumpiendo la fuente de voltaje.
21. Necesidad de Repetir el Disparo en Tiristores
Cuando se inicia el primer disparo, la onda llega a un máximo y luego a cero, apagando el tiristor. Para que siga funcionando, se necesitan disparos periódicos.
22. Uso de Tiristores en Onda Completa
Se utilizan dos tiristores para controlar la señal en ambas direcciones.
23. Regulación de Potencia con Tiristores
Se utiliza un filtro para obtener una tensión rectificada en la carga.
24. Problemas de los Tiristores con Cargas Inductivas
La contraelectromotriz generada por la inercia de la corriente puede provocar daños en el circuito.
25. Tiristores para Circuitos de Corriente Continua
GTO e IGBT (IGBT es mejor porque se desconecta de la corriente directa al quitar el voltaje).
26. Diferencia entre TRIAC y Tiristor
Un tiristor controla la señal en una dirección, mientras que un TRIAC (dos tiristores en sentido contrario) controla la señal en ambas direcciones.
27. Funcionamiento de un SCR Activado por Luz
No hay conexión galvánica. Un LED emite luz, que genera portadores en la unión P-N del tiristor, que funciona como compuerta.
28. Aplicación de un SCR Activado por Luz
Proporciona aislamiento eléctrico entre el control y lo controlado, protegiendo el circuito de los efectos del voltaje.
30. Acción Proporcional en Control de Procesos Industriales
La salida de control es proporcional al error entre el valor medido y el deseado.
31. Acción Integral en Control de Procesos Industriales
Elimina el error promedio, pero puede provocar inestabilidad en lazos cerrados con retardo de primer orden.
32. Acción Derivativa en Control de Procesos Industriales
Anticipa el error y actúa en función de su velocidad de cambio.
33. Control PID
Mecanismo de control por realimentación que calcula el error entre un valor medido y deseado y aplica una acción correctora proporcional, integral y derivativa.