ISSN: ISSN: 1514-5697 Año 19 Nº 227 Argentina: $190 - Mx ... · El efecto de campo es un fenómeno que se puede observar cuando a cada zona del semiconductor tipo P la rodea una

ISSN: ISSN: 1514-5697 Año 19 Nº 227

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En esta lección estudiaremos a otros transistores, los de efecto de campo, cuyo usogeneralmente se prefiere en sistemas donde la impedancia de entrada debe ser ele-vada o donde se deba trabajar con muy poca interferencia. Su análisis se mantendráen un nivel mínimo.

LOS FET’S O TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO

Los transistores de efecto de campo son dispositivos electrónicos con tres termina-les que controlan, mediante la aplicación de tensión en uno ellos, el paso de la co-rriente eléctrica que los atraviesa; por eso se dice que “la corriente” es controladapor un efecto electrostático llamado “efecto de campo”.

Es común encontrar a los FET's como elementos activos en circuitos osciladores,amplificadores y de control. Debido a que el control de estos dispositivos se hace contensiones y no con corrientes eléctricas, el consumo de éstas se minimiza.

Esta característica es la que los hace especialmente atractivos para utilizarse co-mo componentes básicos de construcción de sistemas cuyos consumos de energíason críticos; por ejemplo, en computadoras portátiles, en walkmans o teléfonos ce-lulares, por mencionar sólo algunos.

El JFET

Un FET de unión cuenta con una sección de semiconductor tipo N, un extremo in-ferior denominado «fuente» y uno superior llamado “drenaje o drenador“; ambos sonanálogos al emisor y colector de un transistor bipolar.

Para producir un JFET, se difunden dos áreas de semiconductor tipo P en el semi-conductor tipo N del FET. Cada una de estas zonas P se denomina «compuerta opuerta» y es equivalente a la base de un transistor bipolar (figura 1).

Cuando se conecta una Terminal y así se separa cada compuerta, el transistor sellama “JFET de doble compuerta”. Estos dispositivos de doble puerta se utilizan prin-cipalmente en mezcladores (tipo MPF4856), que son circuitos especiales empleadosen equipos de comunicación.

La mayoría de los JFET tienen sus dos puertas conectadas internamente para for-mar una sola Terminal de conexión externa; puesto que las dos puertas poseen elmismo potencial, el dispositivo actúa como si tuviera sólo una. Debido a que existeuna gran analogía entre un dispositivo JFET y un transistor bipolar, muchas fórmulas

TeoríaCURSO DE TÉCNICO SUPERIOR EN ELECTRÓNICA

EETTAAPPAA 22 -- LLEECCCCIIÓÓNN NNºº 33

Saber Electrónica Nº 303 17

LOS TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO

Otro de los semiconductores más empleados en circui-tos electrónicos son los transistores de efecto decampo (Fet) cuyo estudio comenzamos en esta lección.

Figura 1

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que describen el comportamiento de aquél son adaptaciones de las denominacio-nes utilizadas en este último (tabla 1).

EFECTO DE CAMPO

El efecto de campo es un fenómeno que se puede observar cuando a cada zonadel semiconductor tipo P la rodea una capa de vaciamiento (figura 2); la combina-ción entre los huecos y los electrones crea las capas de vaciamiento.

Cuando los electrones fluyen de la fuente al drenador, deben pasar por el estrechocanal situado entre la zona semiconductora; la tensión de la compuerta controla elancho del canal y la corriente que fluye de la fuente al drenador. Cuanto más nega-tiva sea la tensión, más estrecho será el canal y menor será la corriente del drena-

dor. Casi todos los electrones libres que pasan através del canal fluyen hacia el drenador; Enconsecuencia, ID = IS.

Si se considera que se encuentra polarizadaen forma inversa la compuerta de un JFET, ésteactuará como un dispositivo controlado por ten-sión y no como un dispositivo controlado por co-rriente. En un JFET, la magnitud de entrada quese controla es la tensión puerta-fuente VGS (fi-gura 3).

Los cambios en VGS determinan cuánta co-rriente puede circular de la fuente al drenador;ésta es la principal diferencia con el transistorbipolar, el cual controla la magnitud de la co-rriente de base (IB).

EL MOSFET DE EMPOBRECIMIENTO

El FET de semiconductor óxido-metal o MOS-FET, está integrado por una fuente, una com-puerta y un drenador. La característica principalque lo distingue de un JFET, es que su com-puerta se encuentra aislada eléctricamente delcanal; por esta causa, la corriente de puerta esextremadamente pequeña en ambas polarida-des.

Un MOSFET de empobrecimiento de canal N,también denominado MOSFET de vaciamiento,

18 Saber Electrónica Nº 303

Etapa 2 - Lección 3

Tabla 1

Figura 2

Figura 3

Tr Bipolar Denominación JFET DenominaciónEmisor E Fuente SBase B Compuerta GColector C Drenador D


Teoría

se compone de un material N con una zona P a la dere-cha y una puerta aislada a la izquierda (figura 4).

A través del material N, los electrones libres pueden cir-cular desde la fuente hasta el drenador; es decir, atravie-san el estrecho canal entra la puerta y la zona P (esta úl-tima, denominada “sustrato” o “cuerpo”).

Una delgada capa de dióxido de silicio (SiO2) se depo-sita en el lado izquierdo del canal. El dióxido de silicioaísla la puerta del canal, permitiendo así la circulaciónde una corriente de puerta mínima aún y cuando la ten-sión de puerta sea positiva.

En el MOSFET de empobrecimiento con tensión decompuerta negativa, la tensión de alimentación VDDobliga a los electrones libres a circular de la fuente aldrenador; fluyen por el canal estrecho a la izquierda delsustrato P (figura 5). Como sucede en el JFET, la tensiónde puerta controla el ancho del canal.

La capacidad para usar una tensión de compuerta po-sitiva es lo que establece una diferencia entre un MOS-FET de empobrecimiento y un JFET.

Al estar la puerta de un MOSFET aislada eléctricamen-te del canal, podemos aplicarle una tensión positiva pa-ra incrementar el número de electrones libres que viajan por dicho conducto; mien-tras más positiva sea la puerta, mayor será la corriente que vaya de la fuente al dre-nador.

EL MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

Aunque el MOSFET de empobrecimiento es muy útil en si-tuaciones especiales (circuitos de carga de batería o con-troles de encendido), no tiene un uso muy extenso, pero sí de-sempeña un papel muy importante en la evolución hacia elMOSFET de enriquecimiento (también llamado MOSFET deacumulación), que es un dispositivo que ha revolucionado laindustria de la electrónica digital y de computadoras. Sin él noexistirían computadoras personales, que en la actualidad tie-nen un uso muy amplio.

En el MOSFET de enriquecimiento de canal N, el sustrato ocuerpo se extiende a lo ancho hasta el dióxido de silicio; co-mo puede observar en la figura 6A, ya no existe una zona Nentre la fuente y el drenador.

En la figura 6B se muestra la tensión de polarización nor-mal. Cuando la tensión de la puerta es nula, la alimentaciónVDD intenta que los electrones libres fluyan de la fuente al

drenador; pero el sustrato P sólo tiene unos cuantos electro-nes libres producidos térmicamente. Aparte de estos portado-


Figura 4

Figura 5


res minoritarios y de alguna fuga superficial, la co-rriente entre la fuente y el drenador es nula. Por talmotivo, el MOSFET de enriquecimiento está normal-mente en corte cuando la tensión de la puerta es ce-ro. Este dato es completamente diferente en los dis-positivos de empobrecimiento, como es el caso delJFET y del MOSFET de empobrecimiento.

Cuando la puerta es lo suficientemente positiva,atrae a la región P electrones libres que se recombi-nan con los huecos cercanos al dióxido de silicio. Alocurrir esto, todos los huecos próximos al dióxido desilicio desaparecen y los electrones libres empiezan acircular de la fuente al drenador.

El efecto es idéntico cuando se crea una capa del-gada de material tipo N próxima al dióxido de silicio.

Esta capa conductora se denomina «capa de inver-sión tipo N».

Cuando el dispositivo se encuentra en estado decorte y de repente entra en conducción, los electro-nes libres pueden circular fácilmente de la fuente aldrenador.

La VGS mínima que crea la capa de inversión tipo Nse llama “tensión umbral” (VGS-Th ).

Cuando VGS es menor que VGS-Th, la corriente deldrenador es nula; pero cuando VGS es mayor queVGS-Th, una capa de inversión tipo N conecta la fuen-te al drenador y la corriente del drenador es grande.Dependiendo del dispositivo en particular que seuse, VGS-Th puede variar desde menos de 1 hastamás de 5 volt.

Los JFET y los MOSFET de empobrecimiento estánclasificados como tales porque su conductividad de-pende de la acción de las capas de vaciamiento. ElMOSFET de enriquecimiento está clasificado comoun dispositivo de enriquecimiento porque su conduc-tividad depende de la acción de la capa de inversiónde tipo N. Los dispositivos de empobrecimiento con-ducen normalmente cuando la tensión de compuertaes cero, mientras que los dispositivos de enriqueci-miento están normalmente en corte cuando la ten-sión de la misma es también cero.

PROTECCIÓN DE LOS FET’S

Como mencionamos anteriormente, los MOSFET contienen una delgada capa dedióxido de silicio que es un aislante que impide la corriente de compuerta para ten-siones de puerta tanto positivas como negativas. Esta capa de aislamiento se debe



Figura 6


Teoría

mantener lo más delgada posible para proporcionar a la compuerta mayor controlsobre la corriente de drenador. Debido a que la capa de aislamiento es tan delgada,fácilmente se puede destruir con una tensión compuerta-fuente excesiva; por ejem-plo, un 2N3796 tiene una VGS MAX de ± 30 volt. Si la tensión puerta-fuente es máspositiva de + 30 volts o más negativa de -30 volt, la delgada capa de aislamiento se-rá destruida.

Otra manera en que se destruye la delgada capa de aislamiento, es cuando se re-tira o se inserta un MOSFET en un circuito mientras la alimentación está conectada;las tensiones transitorias causadas por efectos inductivos y otras causas pueden ex-ceder la limitación de VGS MAX. De esta manera, se destruirá el MOSFET, incluso altocarlo con las manos, ya que se puede depositar suficiente carga estática que ex-ceda a la VGS MAX. Esta es la razón por la que los MOSFET frecuentemente se em-paquetan con un anillo metálico alrededor de los terminales de alimentación.

Muchos MOSFET están protegidos con diodos zener internos en paralelo con lapuerta y la fuente.

La tensión zener es menor que la VGS MAX; en consecuencia, el diodo zener entraen la zona de ruptura antes de que se produzca cualquier daño a la capa de aisla-miento.

La desventaja de los diodos zener internos es que reducen la alta resistencia deentrada de los MOSFET.

Advertimos que los dispositivos MOSFET son delicados y se destruyen fácilmente;hay que manejarlos cuidadosamente.

Asimismo, nunca se les debe conectar o desconectar mientras la alimentación es-té conectada. Y antes de sujetar cualquier dispositivo MOSFET, es necesario conec-tar nuestro cuerpo al chasis del equipo con el que se está trabajando; así podrá eli-minarse la carga electrostática acumulada en nosotros, a fin de evitar posibles da-ños al dispositivo.

FUNCIONAMIENTO DEL TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO

Los transistores de efecto de campo (T.E.C o F.E.T) representan una importante ca-tegoría de semiconductores, que combinan las ventajas de las válvulas de vacío (pre-cursoras en el campo de la electrónica) con el pequeño tamaño de los transistores.Poseen una serie de ventajas con respecto a los transistores bipolares, las cuales sepueden resumir de la siguiente manera:

Rigidez mecánica. Bajo consumo. Bajo ruido. Amplificación con muy bajo nivel de distorsión, aún para señales de RF. Fácil de fabricar, ocupa menor espacio en forma integrada. Muy alta resistencia de entrada (del orden de los 1012 a 1015 Ohm).

En cuanto a las desventajas, los transistores de efecto de campo poseen un peque-ño producto ganancia-ancho de banda y su costo comparativo con los bipolares equi-valentes es alto.


Cómo se Estudia este Curso deTécnico Superior en Electrónica

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Cada lección o guía de estudio se compone de 3secciones: teoría, práctica y taller. Con la teo-ría aprende los fundamentos de cada tema queluego fija con la práctica. En la sección “taller” sebrindan sugerencias y ejercicios técnicos. Para quenadie tenga problemas en el estudio, los CDs mul-timedia del Curso en CD están confeccionados deforma tal que Ud. pueda realizar un curso en formainteractiva, respetando el orden, es decir estudiarprimero el módulo teórico y luego realizar las prác-ticas propuestas. Por razones de espacio, NOPODEMOS PUBLICAR LAS SECCIONES COM-PLETAS de esta lección, razón por la cual puededescargarlas de nuestra web, sin cargo, ingresandoa www.webelectronica.com.ar, haciendo clic enel ícono password e ingreando la clave: GUIAE2L3.La guía está en formato pdf, por lo cual al descar-garla podrá imprimirla sin ningún inconvenientepara que tenga la lección completa.

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Son muchas las clases de transistores de efecto de campo existen-tes y se los puede clasificar, según su construcción, en transistoresFET de juntura (TEC-J o JFET) y transistores FET de compuerta aislada(IG-FET). A su vez, los FET de compuerta aislada pueden ser: a) de va-ciamiento o estrechamiento de canal (lo que genera un canal perma-nente) y b) de refuerzo o ensanchamiento de canal (lo que produce uncanal inducido).

Los símbolos más utilizados para representar los transistores reciénpresentados aparecen en la figura 7.

En los transistores de efecto de campo, el flujo de corriente se con-trola mediante la variación de un campo eléctrico que queda estable-cido al aplicar una tensión entre un electrodo de control llamado com-puerta y otro terminal llamado fuente, tal como se muestra en la figu-ra 8.

Analizando la figura, se deduce que es un elemento "unipolar", yaque en él existe un sólo tipo de portadores: huecos para canal P y elec-trones para canal N, siendo el canal la zona comprendida entre los ter-minales de compuerta y que da origen al terminal denominado "dre-naje". La aplicación de un potencial inverso da origen a un campo eléc-trico asociado que, a su vez, determina la conductividad de la regióny en consecuencia el ancho efectivo del canal, que irá decreciendoprogresivamente a medida que aumenta dicha polarización aplicada,tal como puede deducirse del diagrama de cargas dibujado en la mis-ma figura 8.

De esta manera, la corriente que circula desde la fuente hacia el dre-naje dependerá de la polarización inversa aplicada entre la compuer-ta y la fuente.

Se pueden levantar curvas características que expresen la corrientecirculante en función de la tensión entre drenaje y fuente, para una de-terminada tensión de polarización inversa entre la compuerta y lafuente.

Para un transistor J-FET de canal N las características de transferen-cia y salida son las que se observan en la figura 9. Del análisis de di-chas curvas surge que:

IDSSID = ————————————— . (VGS - Vp)2

Vp2

donde: IDSS = Máxima Corriente Estática de Drenaje Vp = Tensión de Estrangulamiento

La expresión dada es válida para:

VDS = Vp - VGS

Condición conocida como "de canal saturado" .



Figura 7

Figura 8


Teoría

DETERMINACIÓN DEL PUNTO DE TRABAJO ESTÁTICO DEL FET

Para saber cómo se determina el punto de trabajo estático del transistor (punto Q),nos valemos del circuito graficado en la figura 10.

Para dicho circuito, suponemos que los diferentes elementos que lo integran, tie-nen los siguientes valores:

VDD = 12V RD = 1 kOhm VGG = 2V IDSS = 10mA Vp = - 4V

Del circuito propuesto, recorriendo la malla de entrada, se deduce que:

VGS + VGG = 0

luego:

VGS = -VGG = -2V

En condiciones de reposo, la corriente de drenaje se calcula:

IDSSIdq = ——————————————— . (VGS - Vp)2

Vp2


Figura 9

Figura 10


Reemplazando valores:

10mAIdq = —————————— . ((-2V) - (-4V))2

(4V)2

Idq = 2,5mA

Para continuar con el cálculo recorremos la malla de salida, la cual, parasimplificar, se representa en la figura 11. De ella resulta:

VDSQ = VDD - IDQ . RD


VDSQ = 12V - 2,5mA . 1 kOhm = 9,5V

Para saber si el cálculo es correcto, verificamos la condición de "canal satu-rado", es decir, veremos si el transistor opera dentro de la característica planade las curvas de salida. Para ello, debe cumplirse que:

VDS > Vp - VGS


9,5V > 4V - 2V

Por lo tanto: 9,5V > 2V , lo cual es correcto.

Gráficamente, trazamos la recta de carga estática (R.C.E.) sobre las característicasde salida y verificamos el punto de reposo “Q”, lo cual se verifica en la figura 12.

Un punto de la curva será:

VDS = 0 ; ID = VDD/RD


VDS= 0V ; ID =

VDS=12V/1000ohm = 12mA

El otro punto de la recta se calcula:

VDS = VDD ; ID = 0


VDS = 12V ; ID = 0mA

Trazada la recta estática de carga, secomprueba que al cortar la misma a lacurva de salida para VGS = -2V, se ob-tiene IDQ = 2,5mA y VDSQ = 9,5V.



Figura 11

Figura 12


Teoría


PRUEBA DE TRANSISTORES DE EFECTOS DE CAMPO

Para probar transistores FET de baja potencia, utilizaremos el circuito de lafigura 1, el cual podemos armar sobre un protoboard.

Al colocar el FET, la lámpara no debe encenderse. Si esto ocurre es porque eltransistor está en corto. Si la lámpara se enciende débilmente, es porque el tran-sistor tiene fugas.

Para considerarlo en buen estado, debe encenderse la lámpara sólo cuandopresionamos “S1”, y cuando soltamos el pulsador, la lámpara deberá apagarse.

Esta prueba es válida para los FETs de canal N; para los de canal P, debemosinvertir la polaridad de la batería. Ver figuras 1 y 2.

PRUEBA DE MOSFET

El transistor que utilizaremos en esta práctica es el IRF-630, muy utilizado enfuentes de alimentación conmutadas, (Vea la figura 3). Es un MOSFET de poten-cia de canal N, con encapsulado TO-220 y la distribución de sus terminales es laque vemos en pantalla. Comenzamos con la medición de la resistencia entre Com-puerta y Fuente, tanto en directa como en inversa, nos debe dar infinito Ohm.

Luego entre Compuerta y Drenaje, tanto indirecta como en inversa, tambiénnos debe dar infinito Ohm.

Cuando medimos la resistencia entre Fuente y Drenaje, una de ellas nos dará infini-to Ohm, y la otra un valor de resistencia bajo, debido a un diodo interno que poseenlos MOSFET de potencia. (Ver figura 4).

TRABAJANDO CON MOSFET’S

El circuito de la figura 5 nos muestra a un transistor MOSFET en configuración Fuen-te común, a un foquito conectado entre Drenaje y el positivo de la batería, y a un po-tenciómetro que modificará la tensión en la Compuerta.

El canal de un FET se comporta como una resistencia variable controlada por la ten-sión Compuerta-Fuente, por lo tanto, al variar la tensión de control con el potencióme-

Figura 1

Figura 2

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PRÁCTICAS CON FET

Al seleccionar un transistor, tendremos que conocer el tipo deencapsulado y el esquema de identificación de los terminales.Además tendremos que conocer los valores máximos de ten-siones, corrientes y potencias que no debemos sobrepasar pa-ra no destruir al transistor.

Figura 3


tro, variamos la corriente de Drenaje, modificándose la lumi-nosidad del foquito. (Ver figura 6).

UN CIRCUITO DE APLICACIÓN

Los transistores MOSFET poseen una resistencia de entra-da muy elevada; debido a esto, son particularmente sensi-bles a las cargas electrostáticas.

Aprovechando esta característica, si reemplazamos en elcircuito de la práctica anterior al potenciómetro por las pla-cas A, B y C, tendríamos un interruptor por tacto. (Figura 7.)

Entonces, podríamos encender el foquito tocando con undedo la separación de las placas A y B.

Luego para apagar el foquito, tendríamos que poner el dedo en la separación de lasplacas B y C. (Ver figura 8).

Veremos ahora, algunos casos típicos en la práctica.



Figura 4 Figura 5

Figura 6

Figura 7 Figura 8


CIRCUITOS PRÁCTICOS CON FET

Casi cualquier configuración de seguidor de fuente puede cubrirse con diez circuitosbásicos, y considerando los parámetros relacionados, un diseñador puede conseguirun comportamiento consistente a pesar de las variaciones inherentes del dispositivo.Existen dos conexiones básicas para seguidores de fuente, con realimentación decompuerta y sin ella, y por simplicidad las consideraremos separadamente.

POLARIZACIÓN SIN REALIMENTACIÓN

El circuito de la figura 9 corresponde a una disposición de auto polarización en lacual la caída sobre Rs polariza la compuerta por medio de Rg. Ya que no se desarrollavoltaje entre la compuerta y la fuente Vgs cuando Ip = 0, la línea de carga pasará porel origen. Usando al 2N4339 como ejemplo en todos los casos, la corriente de drena-je en reposo está entre 0.25 y 0.55mA cuando Rs = 1k½. Entonces la tensión de sali-da en reposo estará entre 0.25 y 0.55V.

Una disposición similar a la anterior, pero con una fuente negativaagregada (-Vss) se observa en la figura 10. Esto tiene la ventaja so-bre el circuito de la figura 9, ya que la señal de entrada puede ir ensu parte negativa hasta casi (-Vss). Las dos líneas de polarizaciónque se aprecian en la figura 10 son para Vss = -15V y para Vss= -1.6V. En el primer caso la tensión de salida en reposo está entre+0.18 y +0.74V, en el segundo caso entre +0.3V y + 0.82V.

En el circuito de la figura11 una fuente de corriente mejora la es-tabilidad de la corriente de drenaje (Ip), luego la línea de polarizaciónserá una línea horizontal cuando Ip = corriente constante. Para Ip =0.3mA la tensión de salida en reposo está entre = 0.15V y 0.7V.

El cuarto circuito (figura 12) es similar al de la figura 11, con la ex-cepción de que la fuente de corriente es el FET A que permite unacorriente constante, el valor de la cual corresponde a Vgs = 0 volt.Debe considerarse que el FET A va perdiendo linealidad en su co-rriente a medidaque Vds se aproxi-ma a cero, de mo-do que esta técnicapuede usarse sola-mente para polari-zar efectos de cam-po que tienen unvalor de tensión decorte más alta quela del FET que for-ma la fuente de co-rriente.

El circuito de la fi-gura 13 se consi-gue empleando unpar de efectos decampo apareados,


Figura 9

Figura 10

Figura 13Figura 12Figura 11


uno como seguidor de fuente y el otrocomo fuente de corriente, el punto deoperación de la corriente de drenajeIdq está determinado por Rs2. En es-te caso (1.5k½) la corriente de drena-je estará entre 0.2mA y 0.42mA (co-mo se ve por las intersecciones). Sinembargo, como ambos fets estánapareados, Vgs1 = Vgs2, y ya que Id1= Id2, haciendo Rs1 = Rs2 la tensiónentre A-B será igual a C-D que en estecaso es cero. Esta disposición exhibeuna salida igual a cero o casi cero, y silos fets están apareados en tempera-tura en el punto Id, este circuito ten-drá desplazamiento por temperaturaigual a cero o muy próximo a cero.

POLARIZACIÓN CON REALIMENTACIÓN

Los circuitos siguientes aparecen en la misma secuencia que antes para que seamás fácil su comparación. En cada caso Rg, se retorna a un punto tal que existe unarealimentación unitaria para el extremo inferior de Rg. Si el valor de Rs está elegido talque el retorno de Rg es de cero volts (excepto el circuito de la figura 14), luego la dife-rencia entre la entrada y la salida es de cero volt. R1 es normalmente mucho mayorque Rs. Esta disposición es útil para circuitos acoplados en alterna, y con Rs<<R1 tie-ne una realimentación casi unitaria. La línea de polarización está determinada por elvalor de Rs. Sin embargo, la línea de carga de salida es la suma de Rs y R1. El voltajede realimentación Vfb en la unión de (Rs/R1) está determinado por la intersección deesta línea de carga (Rs+R1) con el eje Vgs. La tensión de salida en reposo es (Vfb-Vgs).

En este caso Rs puede variarse para dar una salida cero.

Con referencia al circuito de la figura 15, vemos que Rs estará entre 670 y 250½. Lalínea de carga intercepta al eje Vgs en (Vss = -Vgg = -15V). Nótese que esta línea de

carga no es perfectamente plana, tiene una pendiente de (-1/50k½) porque la fuente de corriente no es perfecta, teniendo, noobstante una impedancia alta.

En el circuito de la figura 16, R1 se ha reemplazado por una fuen-te de corriente ideal, y ésta tiene, teóricamente una impedancia in-finita, la línea de carga es ahora perfectamente plana. Tomando lasalida desde la parte superior de Rs la impedancia de salida se re-duce y Rs debe ser ajustada para que el circuito funcione correcta-mente. La línea de corriente constante (Is = 0.3mA) y el efecto deun resistor de fuente de 1k muestran una tensión de salida entre0.2 y 0.75V.

La intersección entre la línea de carga Rs y el eje Vgs determinael voltaje Vfb en la unión de Rs y la fuente de corriente. Para Rs =1k½, Vfb estará entre –0.1V y –0.45V. Ya que Vfb aparece en lacompuerta, debe ser cero si la impedancia de continua del circuitodebe ser preservada. Esto se consigue modificando Rs (líneas depuntos). El circuito de la derecha es idéntico al de la figura 13, ex-cepto que se le agrega realimentación para aumentar la impedan-cia de entrada.



Figura 14

Figura 16

Figura 15


INTRODUCCIÓN

Damos ahora una versión que tiene por base un FET de alta potencia que, ademásde simplificar este tipo de montaje, otorga más eficiencia al aparato. El circuito es degran utilidad para los que se dedican a la reparación de televisores.

La prueba del fly-back es fundamental para la detección de los defectos de las eta-pas de salida de alta tensión de los televisores.

Sin embargo, las pruebas estáticas, que se resumen como las medidas de resisten-cia de arrollamientos, no pueden revelar situaciones anormales, tales como fugas ocortos entre espiras. De esta manera, un fly-back que al ser examinado con un multí-metro común no presenta fallas, podrá no funcionar cuando se utiliza para su aplica-ción normal.

La prueba del fly-back debe ser dinámica, con la aplicación de una señal de altapotencia con frecuencia de entre 2 y 20kHz, con lo que debe verificarse la generaciónde altas tensiones y eventuales fugas. El circuito que proponemos emplea un transis-tor de efecto de campo de potencia , lo que simplifica el proyecto y garantiza una exce-lente eficiencia.

Con este circuito podemos hacer que los fly-backs se vean obligados a producir altatensión aunque las etapas correspondientes del televisor estén inoperantes y, así, veri-ficar si este componente está funcionando bien o si es el causante de los problemasdel televisor. El circuito se alimenta por la red local y es bastante simple de montar, noexigiendo ajustes especiales. Las características son las siguientes:

• Tensión de entrada: 110/220Vc.a.• Potencia: 15W (aprox.)• Frecuencia de operación: 2 a 20kHz• FET usado: cualquiera de 200V y, por lo menos, 5A

En la figura 1 tenemos el diagrama completo del probador. Para probar un fly-backse precisa generar una señal de buena potencia en la banda de 2 a 20kHz. Esta señalse genera a partir de un 555 estable cuya frecuencia es ajustada por el potencióme-


CÓMO CONVERTIRSE ENTÉCNICO SUPERIOR EN ELECTRÓNICA

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Cada lección se compone de una guía de es-tudio y un CD multimedia interactivo.

El alumno tiene la posibilidad de adquirir unCD Multimedia por cada lección, lo que lo ha-bilita a realizar consultas por Internet sobrelas dudas que se le vayan presentando.

Tanto en Argentina como en México y en va-rios países de América Latina al momento deestar circulando esta edición se pondrán enventa los CDs del “Curso Multimedia deElectrónica en CD”, el volumen 1 de la prime-ra etapa corresponde al estudio de la lecciónNº 1 de este curso (aclaramos que en SaberElectrónica Nº 295 publicamos la guía impre-sa de la lección 1), el volumen 6 de dichoCurso en CD corresponde al estudio de la lec-ción Nº 6.

Ud. está leyendo parte de la TERCERA lecciónde la segunda etapa y el CD correspondientees el de la Etapa 2, Lección 3.

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MONTAJES

PROBADOR DE FLY-BACK YARROLLAMIENTOS

Probar un Fly-back puede ser una tarea engorrosa si no se tiene elinstrumento adecuado. Es común encontrar un probador de fly-backusando transistores bipolares, lo que muchas veces no resulta conve-niente, especialmente para los componentes usados en TV color.


tro P1. En este potenciómetro se ajus-ta el aparato de modo de obtener laseñal que dé mayor rendimiento en laprueba de un determinado fly-back.

La señal del oscilador en cuestión seaplica, vía R5, a la compuerta de unFET de potencia.

En el mismo instante en que la com-puerta (gate) llega al nivel alto, el FETconduce la corriente; en estas condi-ciones, la resistencia entre el drenaje

(d) y la fuente (s) cae a una fracción de ohm, pudiendo fluir una corriente muy inten-sa. Esta corriente será aplicada al fly-back en prueba por medio de algunas espiras decable arrolladas en su núcleo. Con esto podemos tener inducción de alta tensión en elsecundario, lo que nos permite comprobar si el componente está o no en buen esta-do, como lo sugiere la figura 2.

El resistor R4 limita la corriente en el circuito a un valor seguro para que el transis-tor no tenga que consumir excesiva potencia. La fuente de alimentación del circuitoconsiste en un transformador que baja la tensión de la red a 12V. Luego de la rectifi-cación por D1 y D2 y el filtrado por C1, se obtiene alrededor de 16V que alimenta elcircuito.

El rendimiento es bueno ya que la corriente en el fly-back tendrá picos que llegan alos 2A.

La disposición de los componentes en una placa de circuito impreso se muestra enla figura 3.

El FET de potencia debe ser dotado de un buen disipador de calor y el circuito inte-grado debe montarse en un zócalo. Para la conexión al fly-back en prueba, dejamosdos cables de 40 a 80 cm con puntas cocodrilo.

El transformador tiene arrollamiento primario de acuerdo con la red local y secunda-rio de 12 + 12V con, por lo menos, 2A. El electrolítico del filtro debe tener una tensión

de trabajo de 25V, como mínimo.

Para probar el aparato se precisa unfly-back en buen estado. La conexióndebe hacerse como muestra la figura2. En este caso, el arrollamiento deprueba consiste entre 3 y 5 espiras decable común, o un poco más, enlaza-das al núcleo de ferrite. Accionando S1y ajustando P1 debe surgir la produc-ción de alta tensión, la que puede serdetectada con una llave de tuercas.

Si todo está bien, debe producirse unchispazo (arco).

Si la bobina tuviese problemas como,por ejemplo, fugas, aparecerá un ruido



Figura 1

Figura 2

Figura 2


como de fritura y un fuerte olor a ozono. A veces podemos hasta visualizar estas fugasentre las espiras del arrollamiento. En este caso, la alta tensión será reducida. Si nohubiera alta tensión pero el ruido de oscilación aparece cuando variamos P1, esto esseñal de que el componente (fly-back) tiene espiras en corto.

También puede ocurrir que el arrollamiento se haya interrumpido; en este caso, ten-dremos oscilación pero no alta tensión.

En algunos casos, la presencia de fugas (arcos) al exterior puede corregirse con laaplicación de resina por ejemplo, cera de vela. Estas fugas también pueden reducir-se con una limpieza con solvente. Para usar, basta arrollar las espiras en el núcleo yconectar el aparato.

Para probar el fly-back con este aparato, no es necesario retirarlo del televisor.

INTRODUCCIÓN

El equipo es un amplificador con salida en simetría complementaria con transistoresde uso general, de baja potencia. El par complementario de salida está formado porun BC548 y un BC558, que proporciona alrededor de 100mW con alimentación de 6V.La excitación proviene de un BC548 y también tenemos otro transistor de uso generalcomo preamplificador de audio.

En este transistor tenemos la primera entrada deimpedancia mediana (alrededor de 10 kOhm) quepermite la aplicación de señales de baja intensidady la realización de pruebas con transductores deimpedancia alta y mediana (micrófonos y fonocap-tores cerámicos o de cristal).

La llave conmutadora S1 permite la conexión deuna etapa adicional de preamplificación con entra-da de baja impedancia.

El potenciómetro P1 actúa como control de sensi-bilidad y volumen, de modo de obtener una buenaexcitación de salida sin distorsión. En la figura 4 sepuede apreciar el circuito y las puntas de prueba yen la figura 5 la placa de circuito impreso. La dis-posición de los componentes en la caja se ve en lafigura 6. La placa del circuito impreso se atornilla ala caja usando los mismos tornillos con separado-res que pueden fabricarse con los tubos de bolígra-fos gastados. El eje del potenciómetro debe cortar-


LISTA DE MATERIALES DEL FLY-BACK

CI1 - 555 - circuito integradoQ1 - IRF640 o equivalente - FET de poten-

ciaD1, D2 - 1N4002 o equivalentes - diodos

de silicioLED1 - LED rojo comúnR1 - 2,7kΩR2, R3 - 10kΩR4 - 1Ω x 2W - resistor de alambreR5 - 1kΩP1 - potenciómetro de 100kΩC1 - 1500µF - electrolítico de 25VC2 - 100nF - poliéster o cerámicoVarios:S1 - interruptor simpleF1 - fusible de 2AT1 - transformador con primario según la

red local y secundario de 12 + 12V x 2AG1 - G2 - clip cocodriloPlaca de circuito impreso, caja para mon-

taje, cable de alimentación, soporte parafusible, cables, soldadura, etc.

ANALIZADOR DINAMICO

Se utiliza para pruebas en equipos de audio y búsqueda de etapasdefectuosas en RF.

Figura 4


se de manera que pueda colocarse una perilla (botónde plástico).

Si el lector quiere, puede agregar un led y un resis-tor de 470 Ohm después del interruptor para indicarel funcionamiento de la unidad.

Lista de Materiales del Analizador

- Q1, Q2, Q3, Q4 - BC548 o equivalente - Q5 - BC558 - D1, D2 - 1N4148 - R1 - 1Mohm, R2 - 4k7 - R3 - 330ohm, R4 - 330k½ - R5 - 220ohm, R6 - 22½ - R7 - 1k8 , R8 - 1k½ - R9 - 6k8 , R10 - 680½ - R11 - 470 ½ - C1 - 10µF x 16V - C2, C3, C4, C5 - 1µF x 16V

- C6 - 4,7µF x 16V, C7 - 470pF - Cerámico, C8- 22µF x 16V, C9 - 100µF x 16V

- C10 - 220µF x 16V - P1 - 10kΩΩ - potenciómetro lineal, S1 - llave 1x

2 ó 2 x 2 - Pte - bocina de 8ohm x 10 cm, B1 - 6V - 4 pi-

las pequeñas. J



Figura 5

Figura 6



INTRODUCCIÓN

La información que brindamos en esta obra lepermitirá evaluar si está capacitado o no para ini-ciar la instalación Ud. mismo y si puede conseguiro si merece la pena comprar las herramientas y el

tubo de gas. De partida para instalar un soloequipo le puedo adelantar que gastará más de loque le costaría la instalación por parte de un pro-fesional pero, si sigue los pasos que comentamos,verá que en un par de horas podrá realizar la ins-talación sin problemas, lo que lo alentará a utilizar

MM ANUALESANUALES TT ÉCNICOSÉCNICOS

INSTALACIÓN Y PUESTA EN MARCHA DE UN

AIRE ACONDICIONADOTIPO SPLIT

El siguiente manual, preparado en base al informe de instalación de Carlos López Beltrán,pretende mostrar gráficamente, paso a paso, todos los puntos a seguir en el montaje deun Aire Acondicionado doméstico de tipo SPLIT. En si la instalación no es compleja,requiere algún conocimiento o habilidad en varios oficios tales como plomería, electrici-dad, albañilería, algo de refrigeración y alguna habilidad manual en el uso de herramien-tas. También se precisan algunas herramientas específicas del sector de frío y otrasherramientas de uso común.

Manual - Instalación Split.qxd 9/18/12 4:08 PM Página 33

estos conocimientos para dedicarse a una pro-fesión altamente rentable.

¿QUÉ DEBE COMPROBAR ANTES DE INVERTIR DINERO?Lo primero que debe tener en cuenta es

que la unidad interior tiene siempre su tubo dedesagüe por la parte baja lateral, ya sea dere-cha o izquierda. El mismo siempre debe ir ensentido descendente, “nunca ascendente”, salvoque utilice una bomba de agua específica quesuele ser bastante cara, además, NUNCA debecolocar una canaleta pegada al techo para pasarlos tubos, figura 1.

Luego debe plantearse ¿a dónde va a llevar eldesagüe de la unidad interior? En verano, depen-diendo de zonas húmedas o no, puede generarpara 8 horas de funcionamiento de 5 a 8 litros deagua en provincias costeras y cerca de un litro deagua en zonas secas del interior.

También deberá plantearse la posibilidad deinstalar una bomba de calor (invierno - verano) encuyo caso también tendrá que saber a dóndedeberá llevar el desagüe de la máquina exterior.La unidad exterior solo genera agua en invierno,cuando el equipo está funcionando como cale-factor y no como refrigerador.

Un punto muy importante, antes de comenzarla instalación, es saber con certeza dónde instalarála unidad condensadora o unidad exterior, el sitiodebe cumplir dos requisitos:

- Deben ser accesibles las bocas de conexión y laválvula de servicio para seguridad del operario en lapuesta en marcha, debe evitar instalarla en zonascríticas de difícil acceso para evitar accidentes.

- NO debe exceder la medida máxima detubería recomendada por el fabricante, ya quenos obligará a añadir gas y, también, el rendi-miento disminuirá.

Otro punto a tener en cuenta es de dóndetomará la corriente de 220V para alimentar alequipo. Se debe preveer antes de comenzar conel proceso, para evitar canaletas o cables queafeen la vista.

LA ELECCIÓN DEL EQUIPO

Si todavía no ha adquirido el equipo y debe deempezar a evaluar marcas y modelos, tenga encuenta 3 cosas:

1 - Características técnicas, 2 - Frigorías acordes a la medida de habitación

a climatizar.3 - Ruido producido por la unidad interior. Este

dato muy importante, ya que de este factordependerá que pueda dormir por la noche o nocon el equipo en marcha.

Los equipos split pueden incluir:

- Kit de instalación completo.- Kit de instalación básico.- Sin Kit de instalación.

Algunos fabricantes incluyen en la caja de la uni-dad exterior casi la totalidad o parte del kit de insta-lación del equipo, cosa que nos puede ahorrartiempo y dinero. A continuación mencionamos elequipamiento que suelen incluir algunos equipos:

Manuales Técnicos


Figura 1


FISRT LINE (MARCA DE CARREFOUR). Suele incluir todoel material imprescindible para instalación dehasta 5 m, menos las canaletas, las ménsulas yelementos de instalación eléctrica. Esto es: tubosde cobre, armaflex, 4 roscas, cable eléctrico de 5conductores, pasta para tapar el agujero, fundade plástico para el agujero de la pared.

HASS (MARCA EUROPEA). Incluye un kit de instala-ción básico, casi todo lo anterior, menos los tubosde cobre y los tubos armaflex.

LG. No incluye ningún tipo de kit de instalación,en algún caso solo son aprovechables las roscaspor lo que todo el material de instalación se com-pra aparte.

Una vez que ha elegido el equipo y ha tenidoen cuenta todos los detalles que hemos especifi-cado, puede comenzar a planificar la instalación.

ELEMENTOS NECESARIOS PARA INSTALAR UN

SPLIT CON GAS R407 O R12

- Tubo de cobre de media pulgada para latubería de gas (los metros que separen las dos uni-dades mas 1m).

- Tubo de cobre de un cuarto de pulgada parala tubería de líquido (los metros que separen lasdos unidades mas 1m).

- Tubo aislante armaflex, para media pulgada yun cuarto de pulgada para aislar las tuberías degas y líquido.

- Cinta aislante ó cinta armaflex para los aca-bados de las válvulas (para aislarlas) y para unir losarmaflex.

- 2 roscas par tubo de media pulgada, a vecesvienen colocadas en el equipo y se pueden reutili-zar.

- 2 roscar para tubo de un cuarto de pulgada,igual que en el caso anterior.

- Canaleta para aire acondicionado con tapade 4 cm de ancho y 4 cm de alto (se suelen ven-der por separado la canaleta y la tapa en tiras de2 m y son caras). Estas canaletas son los elemen-tos más caros de la instalación.

- 2 ménsulas en L para colgar la unidad con-densadora (exterior) según necesidades del lugardonde se hará la instalación.

- 4 sílentblocks para evitar traspaso de vibracio-nes de la unidad condensadora a la pared. El silenblock es un bloque silencioso, antivibratorio, (literal-mente en Inglés: bloque silencioso) es una piezade un material flexible o elastómero, normalmentede algún tipo de caucho para absorber los cho-ques y las vibraciones entre los componentesmecánicos y la estructura en la que se apoya,como consecuencia de absorber los choques y lasvibraciones también elimina los ruidos, de dondeprocede su nombre.

- Tacos de 5 ó 6 mm y tornillos (unos 20) paracolgar la unidad interior y para las canaletas.

- 6 a 8 Tornillos con taco, o tacos metálicos deexpansión (8 a 10 mm), para colgar las ménsulasque sostendrán la unidad exterior.

- Tubo de desagüe para la unidad interior yexterior.

- Conexión “T” para unir los tubos de desagüe.- Cable de red de 3 conductores que deberá

instalarse desde la toma o caja de empalmes(caja principal) hasta la unidad interior. La seccióndependerá de la potencia del equipo.

- Cable de 5 conductores para comunicar launidad interior con la exterior.

- En algunos casos, cable de 2 conductorespara comunicar el termostato de la unidad interiorcon la exterior.

- Silicona o pasta de sellar para tapar el agujerode la pared.

- Regleta de conexión eléctrica, 3 a 6 unidadessegún necesidades, para el cable de red de 220V.

Instalación y Puesta en Marcha de un Aire Acondicionado Tipo Split



HERRAMIENTAS NECESARIAS PARA INSTALAR

UN SPLIT CON GAS R407 O R12

- Taladro (agujereadora) con percutor parapared, cuanto mayor tamaño y calidad mejor,aunque con un taladro sencillo, como veremos enlas figuras, también se puede hacer la instalación.

- Brocas (mechas) de pared de diferentes medi-das y longitudes, 5, 6, 10, 12 mm

- Broca (mecha) de corona para iniciar el agu-jero desde el interior de la habitación (no rompe elyeso u otros acabados delicados).

- Broca (mecha) de corona para muro, paracontinuar el agujero, es cara y no es necesaria, sino la tenemos se pueden hacer con brocas de10mm varios agujeros y acabar con cortafierro(cincel o escarpara) y martillo.

- Cortafierro para picar la pared.- Martillo o maza de albañil.- Alicates de corte para electricidad.- Nivel y metro.- Destornillador de punta de estrella grande y

pequeño.- Destornillador de punta plana pequeño para

regletas.- Llaves inglesas de varias medidas 12, 13, 17,

22, 24.- Llave de rodillo grande, complemento de las

llaves inglesas.- Alicate de presión (por si se lima alguna tuerca

y la llave fija patina).

- Sierra de arco para las canaletas y tijera paracortar chapa (esta última no es imprescindible).

- Pistola de silicona y tubo o tubos de silicona.- Bote de espuma expandida, (este no es nece-

sario depende del agujero de la pared).

HERRAMIENTAS ESPECÍFICAS PARA REFRIGERACIÓN

En la figura que está más abajo podemos apre-ciar un kit de herramientas básico para la instala-ción de equipos de refrigeración. Entre ellos, pode-mos destacar los siguientes:

- Muelle para curvar tubos de media pulgada yde un cuarto de pulgada. No es imprescindible.

- Corta tubos pequeño.- Abocardador para tubos de frío. Es la herra-

mienta que permite realizar una “pestaña” en laboca del tubo para que éste se asiente sobre laválvula minimizando la posibilidad de fugas. Los deplomería por lo general no sirven ya que las medi-das de tubos usadas en frío son americanas y nocompatibles con las de fontanería (plomería).

- Bomba de Vacío.- Manómetros adecuados para el gas a utilizar,

aunque para solo hacer vacío, sirven los de R22.- Garrafa con gas para refrigeración. Debe ser un gas autorizado para la localidad

donde hará la instalación, en general R407, R410 óR134a.

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Kit de herramientas básico para refrigeración


TIPOS DE GASES PARA SISTEMAS

DE AIRE ACONDICIONADO Y REFRIGERACIÓN

Existen diferentes tipos de gas refrigerante utili-zados en aire acondicionado, y sistemas de refri-geración. Muchos de ellos son altamente contami-nantes y su uso está restringido a instalacionesindustriales controladas. El instalador debe utilizargas que sea apto o aprobado por las autoridadesde su localidad. Hay muchos tipos de gas quesuele ser contaminante y su uso o bien está prohi-bido o no es recomendable, entre ellos podemosencontrar:

EL GAS REFRIGERANTE R22: Es el mas común utili-zado en aire acondicionado, es contaminante dela capa de ozono, en países europeos el uso degas refrigerante R22 está prohibido, en varios paí-ses de América Latina también. El R22 Es un gasalgo menos contaminante que el R12 un 94%,menos destructor de la capa de OZONO, peroigualmente prohibido al contener cloro y producirel efecto invernadero. El R22 hierve a presiónatmosférica, con una temperatura de -40ºC, y uti-liza aceite mineral.

EL GAS REFRIGERANTE R12: Utilizado por los fabrican-tes en heladeras familiares, cámaras frigoríficas ysistemas de frío, también esta prohibido en variospaíses por ser contaminante.

EL GAS REFRIGERANTE R502: Utilizado en la industriafrigorífica en general, también está prohibido porser contaminante de la capa de ozono.

Existen sustitutos para estos gases, los llamadosgases ecológicos, no dañan la capa de ozonopero contienen metano que causa efecto inverna-dero. Entre estos gases, podemos mencionar:

EL GAS REFRIGERANTE R134A: Es el sustituto del gasR12 sin contener un solo átomo de cloro.

EL GAS REFRIGERANTE R404A: Utilizado en máquinasde hielo y expositores de supermercado sustitutodel gas refrigerante R502.

EL GAS REFRIGERANTE R406A: Otro sustituto del gasrefrigerante R12 para neveras (heladeras) y conge-ladores domésticos.

EL GAS REFRIGERANTE R407C: Es una mezcla devarios gases ( R32, R125, R134a), es el sustituto delR22, ya que utiliza el mismo tipo de compresor,pero no el mismo tipo de aceite, ya que usa sinté-tico. Si se emplea este gas, se tendría que cambiartambién el aceite ya que este tipo de gas no esmiscible con aceites minerales y produciría proble-mas de retorno y bloqueo de capilares. Al ser unamezcla de muchos gases, tiene descomposición,lo que implica que en determinadas condiciones,si se produce una fuga, la mezcla de este pro-ducto se puede fraccionar, siendo la resultanteotro tipo de gas con propiedades distintas, lo queocasionaría pérdida de rendimiento, de un 5%como mínimo. No es aconsejado su uso en bajastemperaturas ya que su rendimiento es muy malo.

EL GAS REFRIGERANTE R417A: Es la solución perfectapara sustituir el R22, ya que es compatible en com-presor y aceite, así permite a la industria seguir uti-lizando las máquinas ya fabricadas, tan solo cam-biando el tipo de gas.

El gas refrigerante R410a: Es realmente un gasrefrigerante de nueva generación, más moderno yno un sustituto. Como todos los gases de la familia400 tiene descomposición aunque menos queotros gases, es la mezcla de R32 y R125, utilizaaceites minerales, tiene mayor capacidad de refri-geración y permite trabajar en bajas temperaturas.

EL GAS REFRIGERANTE 410A: Es el más utilizado parasistemas de aire acondicionado junto con elR134a.

EL GAS REFRIGERANTE R507: Utilizado en la industriafrigorífica general, no recomendado para equiposdomésticos.




COMENZANDO LA INSTALACIÓN:FIJACIÓN DE LA UNIDAD INTERIOR

Saque el soporte de chapa galvanizadadonde va sujeta la unidad interior (evaporador), elequipo se sujeta al mismo mediante enganches,

colóquelo en la pared, se centra con los lateralesy se separa del techo unos 30 a 35 cm, marqueen él unos 12 agujeros tal como mostramos en lafigura 2.

Taladre los agujeros para los tornillos que sujeta-rán el soporte a la pared, unos 12 agujeros, secolocan tornillos con taco, ya que la profundidad

de cada tornillo es de solo unos 3 a 4 cm, deberepartirlos equitativamente y no importa colocarmas de 10 ó 12 tornillos. Para mayor comodidad sepueden utilizar tornillos de impacto con tacoincluido, que se colocan a martillazos, siendo muycómodos y rápidos de colocar, si no tiene puede

optar por taco tipo Fisher (de plástico con estrías) ytornillo roscado comunes, vea la figura 3.

Antes de colocar el soporte en la pared, mar-que el centro para el agujero pasa tubos, debetener cuidado de no marcarlo en la pared muybajo, ya que de lo contrario el equipo no tapará elagujero realizado. Aún no coloque el soporte.

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Figura 4

Figura 2

Figura 3


Para el próximo paso, mire la figura 4. Taladre elagujero para los tubos, de unos 6,5 cm de diáme-tro a 7,5 cm. Para evitar dañar el yeso (revoque uotra terminación), inicie el agujero con una mechao broca corona de madera, (suelen ser económi-cas), con la que podrá llegar hasta el ladrillo, conayuda de un aspirador no hará excesivo polvo.

Una vez retirada la primera capa de yeso, conmartillo y escarpara (cortafierro o cincel), use unabroca de unos 30 cm para taladrar el centro delagujero hasta traspasar la pared.

Continúe el agujero con una corona de pared,si dispone de ella (tiene un costo algo elevado sisolo la vamos a usar una vez, unos 50 dólares), sinorealice varios agujeros con broca de 10mm y vayapicando la pared con maza y cortafierro, hastarealizar todo el agujero.

Tal como se muestra en la figura 5, ahora colo-que el soporte atornillándolo a la pared, utilice unnivel para comprobar que queda plano, siemprese puede ajustar unos mm arriba y abajo.

Doble los tubos de la unidad interior, CONEXTREMO CUIDADO, de la forma que se ve en la

foto de la figura 5, para no forzar ni dañar las tube-rías de cobre, dejándolas en este caso en unángulo de 90º con respecto al equipo.

Como puede observar en la foto, la tubería de3/8”, la mas susceptible de dañarse o romperse,está protegida mediante un muelle en la zona decurvatura.

A continuación pase los cables desde la parteexterior, hacia el interior (figura 6), debe pasar elcable de 5 conductores para control y el cable de2 conductores del termostato.

Ayudándose con la escalera como apoyo, llevelos cables hasta su ubicación, enganche el conec-tor del cable del termostato y encíntelo para queno se suelte, lleve el cable de 5 hilos o conducto-res hasta su bornera (clema), para tomar lamedida exacta.

Encinte el desagüe y los tubos de cobre en lapunta para que pasen cómodamente sin engan-charse por el agujero.

Con ayuda de alguien que le vaya tirando elcable sobrante, y guiando los tubos hacia fuera,pase los mismos, primero el cable blanco de ali-



Figura 6

Figura 5


mentación y enganche el evaporador en susoporte.

En la instalación que estamos comentando, alser un “altillo”, para no afear la fachada del edificiocon la unidad condensadora, se ha optado por unproceso un poco mas complicado, es decir, se hadecidido colocar dicha unidad en el tejado, tala-drando el voladizo del tejado, una tarea algo maslaboriosa pero que mejorará la estética de lavivienda. Este proceso se muestra en la figura 7,mida desde la fachada hacia el interior.Previamente deberá localizar el lugar exacto paracoincidir con el agujero de la pared, usando unaplomada.

La distancia de un módulo del equipo al otro nopuede exceder de la medida que viene marcadapor el cable de 5 conductores del kit de instalación(normalmente de 3 a 6 metros).

Realice agujeros y pique con martillo y cincel; sitiene un taladro con función martillo percutorpuede usarlo para esta labor.

Una vez realizado el agujero del diámetro ade-cuado en el voladizo, de modo que le permita

pasar las dos tuberías con el armaflex y los doscables de 5 y 2 conductores, figura 8, proceda apreparar la canaleta que subirá las tuberías haciael tejado; taladre el agujero pasa tubos.

Coloque la canaleta en la pared con 3 tacoscon tornillo como mínimo.

Coloque las dos tuberías hacia arriba, sin forzarla curvatura del tubo y ponga el tubo de desagüeen sentido descendente “SIEMPRE”.

FIJACIÓN DE LA UNIDAD EXTERIOR

Sigue el procedimiento descrito en la figura 9.Marque la ubicación de las ménsulas para colgarla unidad condensadora, debe separarla unos 20cm del suelo en este caso (si estuviera en un techose debería separar unos cm de éste para mejorarla aireación), para hallar la distancia de lasegunda ménsula, debe medir la distancia decentro a centro, de los agujeros de las patas de launidad condensadora.

Basta con 3 tornillos por ménsula para sujetarla

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Figura 8

Figura 7


a la pared, proceda a taladrar los agujeros, con unángulo de unos 30º, que mejorará el agarre.

Desmonte el espárrago de los tornillos deexpansión y póngalo a través del agujero de laménsula. Fije la ménsula y golpee con el martillouno a uno los tornillos hasta que se introduzcan y

quede la ménsula pegada a la pared.Apriete los 6 tornillos para anclar las ménsulas a

la pared, sin pasarse al apretar, ya que puedenpartirse los tornillos.

Antes de colocar sobre las ménsulas la unidadcondensadora, realice la prueba de soporte depeso, subiéndonos encima de las ménsulas o col-

gándonos de ellas si están colocadas a mas de1,5 m del suelo (haga esto si su peso es menor deunos 85 kilos). La unidad condensadora pesa unos40 kg, por lo que las ménsulas deben aguantar elpeso de una persona sin ceder ni desclavarse dela pared.

Con un ayudante coloque la uni-dad condensadora sobre lasménsulas, figura 10, eleve loslaterales, para colocar los 4 silent-blocks y fíjelos con una llaveinglesa.

INSTALACIÓN DE LAS TUBERÍAS

Continúe el trabajo con la instalación de lastuberías de cobre. Como se muestra en la figura11 estire el rollo de cobre suavemente para dejarlolo mas recto posible, encinte la punta para que noentre polvo o humedad, introdúzcalo por el agu-jero hasta unos 15 cm más de donde se hayan lasroscas de la unidad interior dentro de la habita-



Figura 11

Figura 9

Figura 10


ción. Con la colaboración de un ayudante ymediante el uso de un muelle curvador, vayadando forma al tubo, realizando curvas con ángu-los suaves hasta llegar a la unidad condensadora,deje en ella el tubo suavemente encarado hacialas válvulas y córtelo con un cortatubos, dejandoun margen de unos 10 cm de más.

Una vez determinada la forma que van a tenerlos tubos, para trabajar con mayor comodidad quí-telos del agujero (en este caso porque es unamedida superior a 2 m) y colóquele el tubo arma-flex poco a poco sin forzarlo, ya que se perfora opincha con facilidad. Los tramos de armaflex tie-nen 2 m por lo que deberá unir con cinta aislanteuna sección con la siguiente, para evitar la hume-dad, figura 12.

Coloque las canaletas que protegerán los tubosy luego la tapa.

Ya tiene colocadas las canaletas y los tubosestán listos para roscar (abocardar).

Dele al tubo una curva suave para que quedeperfectamente encarado con la válvula y cortecon un cortatubos. El cortatubos pequeño suele ser

de mayor precisión. Tenga la precaución de dejarun pequeño margen de 1,5 a 2 cm de más al cor-tar. Ahora coloque la rosca y proceda al “abocar-dado”, es decir, a realizar una pestaña sobre eltubo para que asiente sobre la válvula para impe-dir fugas, figura 13. Recuerde que antes de abo-cardar debe colocar la rosca ya que si se olvidadeberá cortar el tubo, colocar la rosca y volver aabocardar.

En la figura 14 podemos observar un abocar-dador profesional multimedida de buena calidady costo elevado. Hay de muchos tipos, no es pre-ciso contar con una herramienta cara.

Gire el abocardador para darle forma al tubo,para saber la medida exacta hasta donde abo-cardar, un método fácil, es utilizar los tapones decobre que llevaban las roscas colocadas en elequipo, debe igualar su medida, como se ve en lafoto del medio de la figura 14.

Deberá dar vueltas a la manija de la herra-mienta, midiendo hasta alcanzar la magnitud ade-cuada.

La foto de la derecha de la figura 14 muestra la

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FFigura 13igura 13

FFigura 12igura 12


falla antes mencionada, el técnico realizó el abo-cardado sin colocar la rosca antes…

La solución al problema es cortar una pequeñasección de tubo (cuanto mas pequeña mejor), uti-lizando la muesca que posee el cortatubos en losrodillos que está diseñada para este fin (figura 15,izquierda), con esto consigue cortar solo unos 0,4 a0,6 cm por lo que si ha dejado algo de margen,no tendrá problemas con el largo tubo.

Si es necesario, quite las rebabas (figura 15,centro), algunos cortatubos de mayor tamaño lle-van escariador (quitador de rebabas) incluido.

Coloque la rosca y abocarde nuevamente, elabocardado debe ser recto y no presentar fisuras(figura 15, derecha).

Hecho esto, acerque el tubo a la válvula (figura16, izquierda). Antes de apretar compruebe que sinforzar la tubería, el abocardado asiente perfecta-mente en la válvula.

Sujete la tubería con una mano para no defor-mar el abocardado y con la otra vaya apretandola rosca, para acabar fijándola con una llaveinglesa (figura 16, centro). Debe apretar lo sufi-ciente, sin llegar a romper o agrietar el abocar-



FFigura 16igura 16

Figura 14

Figura 15


dado. Realice el otro abocardado y coloque lasegunda tubería.

Conecte la manguera con los cables de 5 con-ductores de la unidad exterior y el cable de 2 con-ductores del termostato (figura 16, derecha).

Continúe el trabajo con las roscas de la unidadinterior, ya que la canaleta empleada es ancha ytendrá espacio para realizar curvas, para podertener tubo de reserva (figura 17, izquierda).

Desmonte las roscas tapón de la unidad interior,dicha unidad en la mayoría de casos viene car-gada con gas a presión, que al sacar la rosca sepierde, el motivo es para que no entre humedaden el circuito y así no se oxiden o degraden lostubos internamente y pueda tener la seguridad deque no tiene pérdidas.

Las roscas soldadas de la unidad interior, al serpequeñas, tienden a limarse, por lo que puede lle-gar a ser necesario usar una llave de presión parasujetarlas (figura 17 derecha).

Una vez que está seguro de tener las tuberías

bien apretadas y herméticas, conecte el manó-metro y la bomba para realizar vacío en el circuito,el mismo se realizará en la tubería de media pul-gada, en la unidad interior y en la tubería de uncuarto de pulgada. La unidad condensadora, aun-que nos conectamos a su válvula, sigue estandohermética con el gas cargado en fábrica en suinterior.

Conecte la manguera azul a la válvula de ser-vicio (figura 18), el otro extremo al manómetro(lado azul). La manguera amarilla de servicio alcentro del manómetro y su otro extremo a la tomade aspiración de la bomba.

En el juego de manómetros cierre la manivelaroja, girándola hacia la derecha y abra al máximola manivela azul, girándola hacia la izquierda.

Ponga en marcha la bomba durante un tiempode 30 a 40 minutos; aclaramos que transcurridos 6ó 7 minutos el circuito ya estará al máximo devacío, pero continúe con la acción de la bombapara retirar toda la humedad posible.

Manuales Técnicos


FFigura 18igura 18

FFigura 17igura 17


A la izquierda de la figura 19 puede observar elmanómetro antes de empezar a hacer vacío, a laderecha se puede ver el manómetro con el cir-cuito en vacío, no bajará más de -30, debiendoquedarse la aguja en este punto.

Después de 30 a 40 minutos de vacío (no sepreocupe si se excede en tiempo, ya que nodañará nada) siga el siguiente procedimiento:

1 - Cierre la llave azul del manómetro, girán-dola totalmente a la derecha.

2 - Pare la bomba de vacío.3 Aguarde un mínimo de 20 minutos para com-

probar si el circuito es hermético, es decir, noentra aire en el mismo; esto se verifica compro-bando que la aguja del manómetro se mantengaen -30.

En el caso de que el circuito no sea hermético,entrará aire en él, por lo que la aguja del manó-metro subirá hasta 0 (presión ambiente).Dependiendo del tamaño de la fuga la subida dela aguja se realizará con mayor o menor prontitud,es por ello que se aconseja esperar al menos 20minutos. Si nota que no está en 0, pero la posiciónde la aguja varió (-25, por ejemplo) implica quehay una fuga pequeña que se debe localizar paraque sea neutralizada, figura 20.

Revise una a una todas las roscas, por si nos aquedado alguna floja, luego, verifique si el abo-cado de cada tubo está bien y sin fisuras. Rehagael abocardado que crea sospechoso o del cualtenga dudas de que haya quedado mal, despuésde ésto volvemos a hacer vacío y esperamos nue-vamente el resultado.



Figura 20

FFigura 19igura 19


Puede ser que no acierte a encontrar la fugahasta el último abocardado.

Verificado que no haya fugas, tendrá el circuitoa punto para hacer circular el gas por las tuberías.

Una vez comprobado que no hay fugas, des-conecte la manguera amarilla de la bomba devacío, figura 21. Luego, saque el tapón de lacabeza ajustable de las dos válvulas. Gire en sen-tido antihorario con una llave tipo allen N 5 la vál-vula de baja presión donde tenemos conectado elmanómetro (apenas unos milímetros); la presión enel mismo pasará de vacío(-30) a presión ambiente osuperior. Vuelva a cerrar laválvula en sentido horario ycon la manguera ya conalgo de presión en el cir-cuito, desconéctela de latoma de servicio de bajapresión, para evitar de estamanera que al sacar lamanguera vuelva a ingre-sar aire en el circuito o pase aceite que puedahaber en la manguera al circuito. Tenga en cuentaque con esta operación se perderá algo de gas,por lo que debe proceder con velocidad.

Una vez desconectada la manguera (figura 22),abra lentamente la válvula de baja presión (gírelaen sentido antihorario) con la llave allen N 5 con loque escuchará el paso del gas hacia el circuito.Para realizar este procedimiento, aconsejamosque abra a tope la rosca de la válvula y una vezllegado a la máxima apertura vuelva atrás mediavuelta de rosca para evitar que la manija de larosca se pueda quedar agarrotada con el tiempo.

Realice la misma operación con la válvula dealta presión (válvula pequeña). Hecho esto, colo-que los tapones de las válvulas.

El gas ya está en el circuito. Conecte los 5cables de control del equipo interior. Tome un

cable de alimentación de red de la caja deempalmes a través de una llave térmica y llévelomediante canaleta (figura 23) hasta el agujero dela pared; únalo con el cable blanco del equipo

Manuales Técnicos


Figura 21

Figura 22

Figura 23


interior, mediante una regleta (bornera) de 3 ele-mentos (cable azul al neutro, cable marrón a fasey cable amarillo/verde a tierra). La llave térmicadebe ser exclusiva para el equipo y conviene quesea de 20A.

Conecte la manguera de drenaje de agua dela unidad interior (tubo gris de unos 30 cm) al tubode drenaje exterior, llevándolo a una tubería dedesagüe o a una zona donde pueda verter elagua sin problemas.

Si lo conecta a una tubería de desagüe de lacasa, o a una de drenaje de aguas pluviales, hayque hacerle un sifón a la tubería para evitar malosolores en el interior de la habitación a climatizar,figura 24. Mediante una T una el drenaje de la uni-

dad interior con el drenaje de la unidad conden-sadora, si lo necesita, en este caso en concreto alestar instalada la unidad condensadora en untejado no precisará drenaje, ya que en invierno elagua que genera es mínima.

Si no tiene la posibilidad de realizar un drenajedirecto, puede emplear un bidón de plástico de10 litros para recoger el agua y luego emplearlapara regar las plantas, figura 25.

Una vez que haya terminado la instalación,conecte la llave térmica de la línea de alimenta-ción del aire acondicionado y pulse la tecla ONdel mando a distancia del equipo, asegúrese queesté en función de refrigerador. Al ponerlo en mar-cha, el equipo conecta el ventilador del evapora-dor (unidad interior) tardando entre 3 y 5 minutosen ponerse en marcha el compresor de la unidadcondensadora y el ventilador de dicha unidad.

Pasados unos minutos debe notar el aire fríoexpulsado por la unidad interior, para determinar elsalto térmico producido por el equipo, coloque untermómetro en la salida o impulsión de aire; si elinstrumento es de doble medida podrá verificar latemperatura de impulsión y la de la habitación, porejemplo.

Valores normales pueden ser 25º de entrada y9º de impulsión, con lo que se tendría un salto tér-mico de 16º, lo que indica un funcionamientocorrecto.



Figura 24

FFigura 25igura 25


El tomo Nº 86 de la Colección Club SaberElectrónica, publicado hace unos meses, fue el pri-mero sobre “servicio técnico a equipos de líneablanca” y, desde entonces, también editamospaquetes educativos con CDs multimedia (para queno tenga que descargarlos desde la web). Este mespublicamos el primer paquete educativo sobre fun-cionamiento e instalación de equipos de aire acon-dicionado y en el CD encontrará abundante infor-mación y videos que facilitarán la tarea del técnico.En un par de meses publicaremos, en SaberElectrónica, un nuevo manual técnico sobre estetema pero enfocado a la reparación de estos apa-ratos. También pondremos a disposición del lector unsegundo paquete educativo con otro CD enfocado ala reparación de estos aparatos.

A los fines prácticos, a continuación expondremosun par de desperfectos típicos que se pueden presen-tar, el exceso de gas refrigerante y la falta del mismo.

1) FALTA DE GAS Cuando esto ocurre, el compresor arranca, funciona

unos 2 minutos y se para, volviendo a hacer lo mismo alcabo de unos minutos.

Cuando al equipo le falta gas laválvula de servicio se congela (la debaja presión), debido a que porfalta de gas, la expansión delmismo se realiza antes de la válvula.

También puede ocurrir que elcompresor funcione constante-mente sin parar, en cuyo caso sedeben medir las temperaturas deentrada y salida de aire (salto tér-mico).

Para corroborar la falta de gas sin tener que usar unmanómetro, debe medir el consumo en amperes delcompresor con una pinza amperimétrica, ya que lamisma suele ser menor que el nominal sugerido por elfabricante ya que el compresor estaría trabajando sincarga.

2) EXCESO DE GASEl exceso de gas se puede corroborar al conectar la

manguera a la válvula de servicio de baja presión, opurgar dicha válvula, ya que al haber exceso saleaceite a presión, sobre todo con el equipo en funcio-namiento. Además, la válvula de servicio de baja pre-sión, en lugar de estar fría, se haya ligeramente tem-plada.

El equipo no produce salto térmico (el termómetrodebe estar midiendo en dos puntos a la vez: en laentrada de aire al evaporador y en la salida de aire delmismo). Si nos hallamos cargando gas, el salto térmicoempezará a reducirse, comenzando el equipo a enfriarmenos, (aumenta la temperatura del aire expulsado).

Si disponemos de pinza amperimétrica, el compre-sor consume más que el nominal, llegando a pararse elcompresor por sobrepresión (caso que estemos car-gando gas).

Manuales Técnicos


PAQUETES EDUCATIVOS:SERVICIO TÉCNICO A EQUIPOS DE

AIRE ACONDICIONADO



AUTO ELÉCTRICO

Pruebas del SistemaElectro/Electrónico (parte 4)

Presentamos el anteúltimo informesobre mediciones electrónicas en elautomóvil con multímetro y oscilos-copio. Explicamos cómo se debenrealizar las medidas y cuáles sonlos resultados que se esperan utili-zando procedimientos sencillos.

Adaptado por Federico PradoDe un Informe de la Empresa Robetrt Bosch

Tal como explicaremos en la última parte de este informe,para optimizar el rendimiento y el ahorro de combustible, laregulación del encendido se debe ajustar de modo que lacombustión se produzca durante un número específico degrados de giro del cigüeñal, comenzando en el TDC (puntomuerto alto) de la carrera de explosión. Si el encendido seproduce más tarde, el cilindro en cuestión produce unapotencia menor, y si se produce demasiado pronto, se pro-ducirán detonaciones.

La característica del sensor de detonaciones está relacio-nada directamente con la causa y la intensidad de la deto-nación.

Por este motivo, cada señal tiene un aspecto ligeramentediferente.

El punto principal consiste en comprobar la presencia deuna señal.

En la mayoría de los vehículos, cuando la computadora dea bordo (ECU) recibe una señal de detonación procedentedel sensor de detonaciones, se produce el retardo delencendido hasta que desaparece la detonación.

EL SENSOR DE DETONACIÓNUNO DE LOS RESPONSABLES DEL RENDIMIENTO DEL COMBUSTIBLE

La frecuencia de la señal es del orden de los 4kHz.

Auto Ele - Pruebas.qxd 9/18/12 5:01 PM Página 49

Auto Eléctrico


SENSOR DE CAUDAL DE AIRE

Sensor Analógico de Caudal Másico de Aire (MAF)

Este sensor de caudal másico de aire utiliza un ele-mento sensible basado en una hoja metálica calentadapara medir el caudal de aire que entra en el múltiple deadmisión. El elemento sensible es calentado a una tem-peratura de 77 °C (170 °F), aproximadamente, por enci-ma de la temperatura del aire de entrada.

Cuando el aire circula sobre el elemento sensible, enfríael elemento, provocando un descenso de la resistencia.Este hecho produce un correspondiente aumento de lacorriente, haciendo que disminuya la tensión de alimen-tación. Esta señal es apreciada por la ECU como unavariación de la caída de tensión, (un aumento del cau-dal de aire produce un aumento de la caída de tensión)y se utiliza como una indicación del caudal de aire.

Sensor Digital de Caudal Másico de Aire

Este tipo de sensor de caudal de aire recibe una señalde referencia de 5 volt procedente de la unidad de con-trol electrónico y devuelve una señal de frecuencia varia-ble que es equivalente a la masa de aire que entra en elmotor. La señal de salida es una onda cuadrada, conuna amplitud fija a 0 y 5 volt.

La frecuencia de la señal varía desde 30 hasta 150Hzaproximadamente. Una baja frecuencia equivale a unbajo caudal de aire; una alta frecuencia equivale a unalto caudal de aire.

Sensor de Caudal Másico de Aire (dig.)

La caída de tensión respecto a tierra no debe superarel valor de 400mV. Si la caída de tensión es superior a400mV, busque una masa defectuosa en el sensor o enel ECU. La frecuencia de la señal aumenta cuando elcaudal de aire a través del sensor aumenta.

Prueba de un sensor analógico MAF

Medidor de Caudal Másico de Aire (an.)


Pruebas del Sistema Electro / Electrónico


SENSOR DE CAUDAL DE AIRESENSORES DE TIPO POTENCIÓMETRO

Medidor de Caudalde Aire (potenciómetro)

Los medidores de caudal de aire tienen una paleta car-gada con resorte que pivota sobre un eje cuando seabre y se cierra en respuesta a un volumen de aire deentrada.

Un elemento resistivo variable, de tipo “potenciómetro”está conectado a la paleta en su punto de pivote,haciendo que la señal de la tensión de salida varíecuando el aire cambia el ángulo de la paleta.

Cuando la paleta está totalmente abierta, el ECU sabeque una cantidad máxima de aire está siendo introdu-cida en el motor, y cuando está cerrada, una cantidadmínima de aire está entrando en el motor. El ECU res-ponde aumentando o disminuyendo la anchura deimpulso del inyector de combustible en consecuencia.

Las unidades de control electrónico utilizan estasseñales para calcular la anchura de impulso o el tiem-po de trabajo del inyector de combustible y la regula-ción del encendido. Las señales de los sensores detemperatura del refrigerante del motor, de velocidaddel motor, de temperatura de aire en el múltiple y decaudal de aire permiten a la computadora realizar loscálculos y ajustes necesarios.

Prueba de un medidor de caudal de aire (potenció-metro)

Medidor de Caudalde Aire (potenciómetro)

Utilice la Prueba de barrido de potenciómetro para probar este Medidor de caudal volumétrico de aire.


Auto Eléctrico


ACTUADORES

RECIRCULACIÓN DE GASES DE ESCAPE (EGR) Anchura de impulso (Control) - Potenciómetro (Sensor)

Control

EGR atenúa la mezcla de aire-combustible y limita laformación de NOx cuando las temperaturas de com-bustión son elevadas y las proporciones de aire-com-bustible son pobres. En un motor de gasolina, EGRdebe funcionar durante la aceleración moderada y avelocidades de crucero entre 50 y 120 km/h (30 y 70mph).

La ECU controla la aplicación de EGR aplicando o blo-queando el vacío, proporcionando una señal paradesexcitar o excitar un solenoide, utilizando un solenoi-de modulado en anchura de impulso.

Sensor

Los sensores de posición variable proporcionan un nivelde tensión de corriente continua que varía al moverse elbrazo de un elemento resistivo variable (potencióme-tro). Un sensor de posición de la válvula EGR consistesimplemente en un elemento resistivo variable conecta-do al eje de un pistón que actúa en la parte superior dela válvula de EGR.

La variación de tensión de corriente continua se utilizacomo entrada a la unidad de control electrónico paraindicar el funcionamiento de EGR.

Prueba de una válvula de EGR

Sensor de Posición de la Válvula de Recirculación de Gases de Escape (EGR)



TT ÉCNICOÉCNICO RR EPEPARADORARADOR

INTRODUCCIÓN

La imagen de las películas de cowboys en donde elcaballo se quebraba una pata y su dueño lo sacrifi-caba de un tiro, está grabada en todo nosotros a per-petuidad. Cuantas veces en nuestro diario trabajoencontramos un microprocesador que tiene dañadauna pata de salida. Por lo general el reparador averiguasi el micro se consigue, y si se consigue lo sacrifica, aun-que muchas veces y cada vez con mas asiduidad enesta época de LCDs y Plasmas, el sacrificio implica des-oldar y soldar 250 patas SMDs o BGAs. El reparadorpiensa “es esto o devolver el equipo, no hay otra solu-ción”.

En mi laboratorio nunca trabajamos de esta forma.Cuando una pata de salida de un micro no tiene señallo primero que hacemos es levantar la sensibilidad delosciloscopio tratando de encontrar algún vestigio de laseñal original. Y si encontramos algo pensamos encomo construir un circuito que tome ese resto y loamplifique hasta el nivel normal. Por supuesto que estorequiere algo de ingeniería de service; pero voy a tratar

de poner todo lo suficientemente claro como para queUd. se anime a encarar una solución de este tipo. Y si nole sale bien no se preocupe; me manda un correo y tra-tamos de resolverlo juntos.

¿Es común que una pata de salida de un micropierda nivel pero siga funcionando?

Es mucho mas común que lo que nadie se puedaimaginar y ocurre por una razón muy clara. Las patas delos micros son de I/O es decir de entrada/salida porconstrucción de su hardware para brindarle al ingenierode diseño más versatilidad. En efecto recién cuando secarga el programa del micro se determina si una patade un puerto va a operar como entrada o como salida.Si se la programa como salida queda todo el circuitode entrada conectado sobre ella pero inoperante, si elcircuito funciona bien. Si funciona mal puede quedarcargando la pata de salida y reduciendo la amplitudde la señal. Por eso es una falla probable y una muletaes la salvación.

Hay dos tipos de señales clásicas en las patas desalida de los micros dañados, con varias variantes:

Con esta entrega iniciamos una serie deartículos referidos a la recuperación decomponentes dañados que, por su costo,merecen ser reparados. En realidad ofre-cemos soluciones ingeniosas para notener que cambiar el componente. En estaoportunidad veremos cómo procedercuando un microcontrolador tiene dañadauna pata de salida.

POR: ING. ALBERTO HORACIO [email protected]

WWW.PICERNO.COM.AR - WWW.PICERNOALBERTO.COM

RECUPERACIÓN DE

MICROCONTROLADORES DAÑADOS

Tec Repa - Recupera Micro 9/19/12 10:05 AM Página 53

* Señal continua y * Señal de alterna.

La señal continua suele ser un estadoque cambia de bajo a alto y perma-nece fijo.

Por ejemplo la tensión ON/OFF queenciende la fuente o el horizontal de lasfuentes a TRC o la señal auxiliar conmu-tada de 9 o 12V en los LCD o Plasma. Laseñal alterna es siempre una señal rec-tangular con un estado bajo y otro altoque se repiten a una frecuencia prefi-jada.

Puede ser una frecuencia tan bajacomo 50 o 60Hz; una frecuenciamedia como 15.625Hz o 15.750Hz ouna radiofrecuencia de hasta 100MHzo más y puede formar parte de cual-quier tipo de TV.

La alterna o la continua varían deestado entre 0V y la tensión de fuentedel micro que puede ser de 3,3V o 5V.

MULETAS PARA SEÑALES CONTINUAS A TRANSISTORES

Podemos diferenciar muchos casos; por ejemplo laseñal va de cero solo a aproximadamente 1V es decirque no sube hasta fuente. Es por mucho el caso máscomún y se debe como dijimos a que los puertos de losmicros son enmascarables; es decir que cuando se losprograma se indica si una pata del puerto debe ser deentrada o de salida. Pero por una falla puede ocurrir quela pata que debe ser de salida quede con la sección deentrada conectada en paralelo y entonces la tensión nose levanta más que hasta valores cercanos a 1V.

¿Con que se mide la falla?Con un simple tester digital o analógico se debe

medir los dos estados estables de la pata para diseñaruna muleta adecuada.

La muleta más simple puede ser cambiar el valor delresistor de Pull-Up si existiere. Por ejemplo puede ocurrir

que el resistor original de 10kΩ no sea suficiente y que unsimple cambio a 1kΩ resuelva todo el problema. Pero nose olvide verificar si ahora la pata baja hasta cero o porlo menos hasta una tensión que no moleste al circuitoreceptor de la señal. Dejando de lado este caso muysimple todos los demás casos requieren el agregado deun par de transistores y algunos resistores entre la patadañada y el circuito del TV.

La minima señal que se puede levantar fácilmentepor un circuito a transistor es de 0,7V aproximadamentesuponiendo que la tensión de juntura de un transistor desilicio de señal, en saturación, es de 0,65V.

En la figura 1 se puede observar el circuito propuestocon tensión de salida alta y en la figura 2 con tensión desalida baja.

Este circuito funciona para 3,3V y 5V de fuente y elúnico valor que se debe ajustar es el de R1 quedepende de que tan baja es la tensión de salida en elestado alto.

La fórmula para el cálculo de R1 depende del betade Q1. Para un BC548C con un mínimo beta de 350 es:

R1= (Vb-0,55) / 15µA = 30kΩ

Técnico Reparador


Figura 1

Figura 2


Con Vb igual a la tensión mas alta que sale de lapata del integrado a la peor temperatura.

Es decir que tenemos mucho resto para tensionesmás pequeñas.

El límite mínimo depende de cada caso particular. Sila tensión de estado alta no varia con la temperaturapodemos llegar a reparar casos en que la tensión llegaa 0,7V aproximadamente con circuitos como el de lafigura 3.

MULETAS PARA SEÑALES CONTINUAS A COMPARADOR

¿Qué hacer si por ejemplo el estado bajo de unapata de salida quedó en un valor del orden de los100mV?

Con esta tensión no hay circuito a transistor posible yaque estamos por debajo de una barrera. El único com-ponente que conocemos que puede trabajar con estastensiones es un comparador.

En la figura 4 mostramos un caso límite. El estado altoes de solo 100mV y debemos aumentarlo hasta 3,3V.

Debemos entender para que sirve cada compo-nente para poder modificar el circuito de acuerdo a las

necesidades de la reparación. El divisorde tensión R3/R2 determina el punto decruce de estado alto a bajo del compa-rador. Por supuesto ese punto debe sercongruente con las tensiones alta y bajaque le quedó a la salida dañada.Si el multímetro indica que las tensionesson de 0,15V y 0,5V el punto de cruce seubicará en el promedio de las dos ten-siones es decir:

Vcr = (0,15V + 0,5V) / 2

Es decir que sumamos las tensiones mínima ymáxima (0,65V) y dividimos por 2 para obtener 0,32 Vaproximadamente.

Ahora dejando el valor de R3 fijo en unos 100kΩ ele-gimos el de R2 para obtener la tensión deseada de0,32V. Lo puede hacer por tanteo midiendo con el mul-tímetro o calcularlo del siguiente modo. Sobre el resistorR3 se aplica una tensión que depende de la fuente y dela tensión de cruce. En nuestro caso se aplican 3,3V -0,32V = 3V aproximadamente. Eso significa que circu-lará una corriente de:

Ic = 3V/100.000Ω = 30µA

Ahora solo queda hallar el valor de resistencia tal quecuando le circulan 30µA genera una tensión de 0,32V esdecir:

R2 = 0,32V/30µA ≈ 10,6kΩ

Esto significa que elegimos un valor nominal de 10kΩ.

Recuperación de Microcontroladores Dañados


Figura 3

Figura 4


El resistor de salida R1 no requiere ajuste por tratarsede un resistor de pull-up ya que el comparador tiene unasalida a colector abierto que admite hasta un valor de1kΩ aproximadamente con 5V de fuente y 680 Ohmcon una fuente de 3,3V.

El valor de R7 podría ser el que tenía el circuito si esque tenía un resistor de pull-up (salida a colector abierto)pero podría no tenerlo si es una salida del tipo “totempole”. Si lo tiene se lo puede variar para lograr el mayorrango posible de tensiones de salida con el micro defec-tuoso, y recién después realizar el cálculo.

CONCLUSIONES

Esperamos haberlo iniciado en la “ingeniería de ser-vice” que lo capacite para modificar circuitos cuandono queda otra salida. Le estamos brindando los secretosde nuestro laboratorio para lograr reparaciones milagro-sas. Lo hacemos con la seguridad de que será bienempleado en esta época de crisis mundial donde laidea es recuperar todo y no tirar nada.

Este tema no queda aquí. Hoy le dimos las ideaspara hacer una muleta que opere con una señal per-manente alta/baja. Pero el concepto se puede extendera señales rectangulares muy fácilmente.

En próximas ediciones probablemente le entregue-mos la continuación de este artículo conteniendo esainformación.

Por ejemplo, por un terminal del puerto de salida deun microprocesador puede salir tanto una señal perma-nente como una alterna o una señal de datos. Todaspueden ser amplificadas con el mismo circuito que nodifiere mucho del empleado para señales permanentesrazón por la cual, vale la pena explicar cómo procedercuando hay problemas con las salidas de los micropro-cesadores que entregan señlales de datos.

Mientras tanto le pedimos que no se asuste con lascuentitas que realizamos en este artículo. Créame quecon un poco de práctica es algo que Ud. podrá domi-nar a la perfección. Practique y lea el artículo variasveces hasta que le queden grabados los procedimien-tos y si hay algo que no entiende lo invito a escribirme uncorreo.

Técnico Reparador




TT ÉCNICOÉCNICO RR EPEPARADORARADOR

INTRODUCCIÓN

Los requerimientos de mayor velocidad para elacceso a Intenet como así también la el aumento decarga de trabajo en las unidades centrales de procesose ha traducido en mayor consumo de energía por CPUy, a su vez, el aumento de la generación de calor.

Los MOSFET de potencia se utilizan principalmenteen torno a las fuentes de energía de la CPU para redu-cir la resistencia que presenta el compo-nente cuando la corriente eléctrica fluye(en el estado "encendido"), haciendo quesea más fácil el control de la generaciónde calor. Hoy en día se emplean conver-sores DC/DC para satisfacer estademanda, tal como anuncian los depar-tamentos técnicos de las principalesempresas. En la figura 1 se pueden apre-ciar los diagramas en bloque para lasfuentes de alimentación de las placasmadre de las computadoras modernas.

Los MOSFET de potencia de NEC

generan menos calor por la realización de una baja enla clasificación de su resistencia interna que llega casi alos 3MΩ para VGS = 10V, ubicándose en la parte supe-rior de la industria. Este logro fue posible gracias a la uti-lización de un proceso conocido como UMOS-4 encomponentes 2SK3993, que están dirigidos al uso enfuentes de alimentación con conversores DC/DC utiliza-dos en las placas madre de las PC portátiles.

Para computadoras portátiles, que son fáciles de

La proliferación de Internet ha dado lugar a lademanda tanto de mayor rendimiento y veloci-dad como de poner una gran carga a los micro-procesadores, que son el corazón de las com-putadoras. Con el objeto de poder cumplir conestas demandas, sin aumentar el consumo ymantener en alto la relación señal-ruido, cadavez más se están empleando MOSFET de poten-cia diseñados específicamente para uso en sis-temas de computo. En esta nota explicamos bre-vemente el papel de estos semiconductores enlas nuevas tecnologías.

POR: ING. FEDERICO PRADO

[email protected]

EL PAPEL DE LOS MOSFET DE POTENCIA

EN LAS NOTEBOOKS

Figura 1

Tec Repa - Mosfet en portatiles 9/19/12 11:39 AM Página 57

transportar, los usuarios quieren baterías capaz dehacer funcionar sus computadoras portátilesdurante largos períodos de tiempo y lo más livianasposible. Para prolongar la vida de tales baterías, esnecesario disminuir la cantidad de energía consu-mida por estas portátiles y reducir la pérdida.

El consumo de energía puede ser controladomediante la reducción de la corriente eléctrica,aumentando la resistencia interna de dichas bate-rías y el uso de MOSFET de potencia en los circuitosde la batería, permite obtener este resultado. En lafigura 2 podemos ver el diagrama en bloque típicode una fuente de alimentación sugerido para com-putadoras portátiles. El uso de MOSFET de NEC deltipo PA2707GR en los circuitos de control de fuentepermiten alargar el uso de las baterías debido a quesu resistencia interna es superior a los 3,4MΩ, talcomo sugieren las características mostradas en la figura3. En estos componentes, se ha mejorado notable-mente el control de la compuerta (G)y se logró disminuir la capacidadinterna lo que redunda en una menorcorriente de control y, por ende,mayor ahorro de energía. También seha logrado una reducción en la gene-ración de calor con el uso de packscon disipadores de calor denomina-dos “difusores de calor”.

QUÉ SON LOS MOSFET

Hay dos familias de transistores deefecto de campo: los JFET y los MOS-FET. Pese a que el concepto básico delos FET se conocía ya en 1930, estosdispositivos sólo empezaron a fabri-carse comercialmente a partir de ladécada de los 60. Y a partir de los 80los transistores de tipo MOSFET hanalcanzado una enorme popularidad.Comparados con los BJT, los transisto-res MOS ocupan menos espacio, esdecir, dentro de un circuito integrado

puede incorporase un numero mayor. Además su pro-ceso de fabricación es también más simple. Además,

Técnico Reparador


Figura 2

Figura 3


existe un gran número de funciones lógicas que puedenser implementadas únicamente con transistores MOS (sinresistencias ni diodos). Esto ha hecho del transistor MOS elcomponente estrella de la electrónica digital. Hoy en díase han logrado mejorar las características de control decompuerta, permitiendo menor capacidad, mayor resis-tencia interna y mayor rendimiento con muy pocacorriente de consumo.

CÓMO FUNCIONAN LOS MOSFET

MOSFET significa "FET de Metal Oxido Semiconductor"o FET de compuerta aislada, es un arreglo de cientos detransistores integrados en un sustrato de silicio. Cada unoentrega una parte a la corriente total.

Uno de los motivos que impulsó su desarrollo es quelos transistores bipolares presentan limitaciones. Es un dis-positivo controlado por tensión, Es un dispositivo extrema-damente veloz en virtud a la pequeña corriente necesa-ria para estrangular o liberar el canal. Por esta facultad selos usa ampliamente en conmutación. Su velocidad per-mite diseñar etapas con grandes anchos de banda mini-mizando, así, lo que se denomina distorsión por fase.

La característica constructiva común a todos los tiposde transistor MOS es que el terminal de puerta (G) está

formado por una estructura de tipo Metal-Óxido-Semiconductor. El óxido es aislante, con lo que lacorriente de puerta es prácticamente nula, muchomenor que en los JFET, por ello, los MOS se emplean paratratar señales de muy baja potencia.

Tiene una versión NPN y otra PNP. El NPN es llamadoMOSFET de canal N (figura 4) y el PNP es llamado MOSFETde canal P (figura 5), En el MOSFET de canal N la parte"N" está conectado a la fuente (Source) y al drenaje(Drain). En el MOSFET de canal P la parte "P" está conec-tado a la fuente (Source) y al drenaje (Drain). Tanto en elMOSFET de canal N o el de canal P, cuando no se aplicatensión en la compuerta no hay flujo de corriente entreen drenaje (Drain) y la fuente (Source).

Vea la figura 6, para que circule corriente en un MOS-FET de canal N una tensión positiva se debe aplicar en lacompuerta. Así los electrones del canal N de la fuente(Source) y el drenaje (Drain) son atraídos a la compuerta(Gate) y pasan por el canal P entre ellos.

El movimiento de estos electrones, crea las condicio-nes para que aparezca un puente para los electronesentre el drenaje y la fuente. La amplitud o anchura deeste puente (y la cantidad de corriente) depende o escontrolada por la tensión aplicada a la compuerta.

En el caso del MOSFET de canal P, se da una situaciónsimilar. Cuando se aplica una tensión negativa en lacompuerta, los huecos (ausencia de electrones) delcanal P del drenaje y de la fuente son atraídos hacia lacompuerta y pasan a través del canal N que hay entreellos, creando un puente entre drenaje y fuente. Laamplitud o anchura del puente (y la cantidad decorriente) depende de la tensión aplicada a la com-puerta.

Debido a la delgada capa de óxido que hay entre lacompuerta y el semiconductor, no hay corriente por lacompuerta. La corriente que circula entre drenaje y

El Papel de los MOSFET de Potencia en las Notebooks


Figura 4 Figura 5

Figura 6


fuente es controlada por la tensión aplicada a la com-puerta.

APLICACIÓN

El MOSFET es frecuentemente usado como amplifi-cador de potencia ya que ofrecen dos ventajas sobrelos MOSFET's y los JFET's y ellas son:

En la región activa de un MOSFET en modo de enri-quecimiento, la capacitancia de entrada y la transcon-ductancia es casi independiente del voltaje de la com-puerta y la capacitancia de salida es independiente delvoltaje del drenador. Este puede proveer una potenciade amplificación muy lineal.

El rango de voltaje activo de la compuerta puede sermayor porque los MOSFET's de canal n en modo devaciamiento pueden operar desde la región de modode vaciamiento (-Vg) a la región de modo de enriqueci-miento (+Vg).

Capacitancia en el MOSFETDos capacitancias son importantes en un conmuta-

dor de encendido-apagado con MOSFET. Éstas son Cgsentre Gate y la fuente y Cgd entre Gate y drenaje. Cadavalor de capacitancia es una función no lineal del vol-taje. El valor para Cgs tiene solamente una variaciónpequeña, pero en Cgd, cuando VDG haya pasado através de cero, es muy significativa. Cualquier despreciode estas variaciones crea un error substancial en lacarga que es requerida en Gate que es necesaria paraestabilizar una condición dada de operación.

EncendidoEn la mayoría de los circuitos con MOSFET, el objetivo

es encenderlo tan rápido como sea posible para mini-mizar las pérdidas por conmutación. Para lograrlo, el cir-cuito manejador del gatillo debe ser capaz de alimentarla suficiente corriente para incrementar rápidamente elvoltaje de gatillo al valor requerido.

ApagadoPara apagar el MOSFET, el voltaje gate-fuente debe

reducirse en acción inversa como fue hecho para

encenderlo. La secuencia particular de la corriente y elvoltaje depende de los arreglos del circuito externo.

Área segura de operaciónEl área segura de operación de el MOSFET está limi-

tada por tres variables que forman los límites de unaoperación aceptable. Estos límites son:

1. Corriente máxima pulsante de drenaje2. Voltaje máximo drenaje-fuente3. Temperatura máxima de unión.

Pérdidas del MOSFETLas pérdidas de potencia del MOSFET son un factor

tomado en cuenta para la selección de un dispositivode conmutación. La elección no es sencilla, pues nopuede decirse que el MOSFET tenga menores o mayorespérdidas que un BJT en un valor específico de corriente.Las pérdidas por conmutación en el encendido y apa-gado juegan un papel más importante en la selección.La frecuencia de conmutación es también muy impor-tante. En síntesis, según lo visto, podemos decir:

1. El MOSFET, gracias a su gran velocidad de con-mutación, presenta una gran versatilidad de trabajo,puede reemplazar dispositivos como el jFET.

2. Los MOS se emplean para tratar señales de muybaja potencia esto es una gran ventaja ya que puedenser utilizados en una gran gama de aplicaciones.

3. Para que circule corriente en un MOSFET de canalN una tensión positiva se debe aplicar en la compuerta.Así los electrones del canal N de la fuente (Source) y eldrenaje (Drain) son atraídos a la compuerta (Gate) ypasan por el canal P entre ellos.

4. Gracias a la delgada capa de óxido que hayentre l compuerta y el semiconductor, no hay corrientepor la compuerta. La corriente que circula entre dre-naje y fuente es controlada por la tensión aplicada a lacompuerta.

BIBLIOGRAFÍA

www.electronicosonline.comwww.smartdreams.clwww.directindustry.es

Técnico Reparador



ATENUADOR CON POTENCIÓMETRO PARA

LÁMPARAS INCANDESCENTES

Con muy poco dinero y esfuerzo se puede armar esteatenuador que permitirá regular el brillo de una o variaslámparas ya sea para la iluminación de un ambiente opara un simple velador o lámpara de pié.

El circuito propuesto se muestra en la figura 1 y, a sim-ple vista, se puede comprender que es muy sencillo. Elelemento activo de este proyecto es un triac el cual escomandado por el potenciómetro a través del diodoDIAC, que es del tipo 3202. El triac puede ser montadosin disipador para cargas de hasta 100W, pero pasadaesa potencia se hace indispensable el uso de uno. Elpotenciómetro conviene que sea lineal, para que el bri-llo varíe en forma pareja a lo largo de todo el cursor. Eluso de la llave del pote se hace para conmutar laentrada de corriente. Recuerde ser muy precavido dadoque está trabajando con la tensión de red sin aislar. En lafigura 2 se puede apreciar el dispositivo montado en unapequeña placa de circuito impreso del tipo universal.


MM ONTONTAA JEJEPara terminar este capítulo, pre-sentamos 10 proyectos de ilumina-ción que pueden ser útiles paradiferentes ocasiones. Por razonesde espacio no podemos brindarmayores detalles sobre el funcio-namiento y armado ni los diseñaosde las placas de circuito impreso,sin embargo, puede obtener cadauno de ellos desde nuestra web:www.webelectronica.com.mx,haciendo clic en el ícono passworde ingresando la clave: proyeculb90. También se encuentran en el CD que acompaña aesta obra (vea la página 1).

6 PROYECTOS DEILUMINACIÓN

Figura 2

Figura 1

Mont - 5 proyectos que iluminan 9/19/12 12:04 PM Página 61

AUTOMÁTICO PARA LUZ DE PASILLO

Ideal para pasillos o escaleras, sobre todo en edifi-cios, este circuito permite mantener una serie delámparas en paralelo encendidas durante 2 minutosy luego las apaga automáticamente. Es totalmentesilencioso por ser de estado sólido y muy fácil demontar. El circuito es bien simple, se muestra en lafigura 3 y consta de solo dos elementos activos. El pri-mero es nuestro viejo y querido temporizador 555, elcual esta configurado en nuestro caso como mono-estable. Luego éste gobierna un Triac, que hace lasveces de llave de potencia.

Si bien el circuito parece complicado para la fun-ción que cumple, si se lo analiza en detalle se notaráque es muy sencillo. Está pensado para trabajar contres hilos (cables) entre los pulsadores y las lámparas(que no deben superar los 100W sin disipar el triac). Así,entre los puntos 1 y 2 se conectan las lámparas y, entrelos puntos 2 y 3 se conectan los pulsadores que puedenincluir una lámpara de neón tipo testigo. Esta lámparatestigo se iluminará cuando el circuito esté en espera (laslámparas de iluminación estén apagadas). En tantoentre los puntos 1 y 3 se conecta la tensión de red. Paraentenderlo mejor mire en la figura 4 el esquema de ins-talación.

Si donde se va a instalar el circuito hay fase y neutro entodas las bocas o cajas se puede instalar el sistema consólo un cable (el 2).

LÁMPARA DE NEÓN CON 9V DC

Todos sabemos que las lámparas de neón requierende al menos 180 volt para encender y que, además, estacorriente debe ser del tipo alterna. Para aquellas ocasio-nes en las que tenemos que encender una lámpara deeste tipo pero solo disponemos de una fuente decorriente como una batería o pack de pilas este circuitoes ideal.

El circuito sugerido se muestra en la figura 5. Utilizandonuevamente el temporizador 555, este circuito no es otracosa que un oscilador cuya etapa de salida ataca untransformador elevador de tensión obtenido de una radiovieja transistorizada. Este se encarga de elevar la tensiónal nivel apropiado para el encendido de una lámpara de

neón típica. Los componentes asociados a los pines 7, 6y 2 determinan la frecuencia apropiada de oscilación. Eltransformador utilizado en este proyecto no es ni mas nimenos que el disponible en la etapa de salida de unaradio con salida push-pull. Nótese que los terminales queoriginalmente se conectaban a la bocina o parlanteahora van conectados como “primarios” mientras que elantiguo primario ahora es secundario de salida a la lám-para. En caso de querer utilizarlo en el auto este circuitopuede alimentarse con 12V sin problema alguno y sinque se deba modificar nada.

Montaje


Figura 3

Figura 4

Figura 5


CIRCUITO PARA FLASH SECUNDARIO

Este circuito permite disparar un flash fotográfico par-tiendo de otro pero sin conectar ningún cable entre ellos.Para lograrlo el circuito dispone de un resistor sensible a laluz LDR el cual cambia de valor según la luz presente enel ambiente. De esta forma se logra accionar la electró-nica necesaria para disparar el flash al cual se comanda.

El circuito, que se muestra en la figura 6, capta la luzpor medio del LDR cuya sensibilidad se puede ajustarmodificando el cursor del potenciómetro de 1MΩ. Lostres transistores se encargan de entrar en corte/saturaciónen función a los cambios bruscos de la luz. El tiristor es dis-parado entonces haciendo brillar el flash. Dado que elcircuito responde a cambios violentos de luminosidad selo puede utilizar tanto en lugares oscuros como ilumina-dos. Sólo se producirá el disparo del flash secundariocuando otro flash (primario) se dispare. EL circuito se ali-

menta con una batería de 9V la cual en condiciones nor-males de uso dura hasta 1 año sin problemas. Un LEDindica que se encuentra encendido.

Todo el equipo se puede armar sobre una placa uni-versal dado la simpleza del mismo y montarlo en unpequeño gabinete plástico.

Dado que el tiristor entra en conducción por breves ins-tantes no es necesario dotarlo de disipador.

FLASH ESTROBOSCÓPICO PARA BAILE

Muy difundido en clubes y discos éste dispositivogenera una sucesión de disparos de flash a alta veloci-dad que, combinado con penumbra u oscuridad total,dan un efecto visual de movimiento retardado. Tambiénes común verlo por estos días en balizas de emergenciaso letreros publicitarios.


6 Proyectos de Iluminación

Figura 6

Figura 7


El circuito propuesto se muestra en la figura 7. El ele-mento que genera la luz es una lámpara de gas dexenón la cual tiene dos terminales de entrada y un ter-cero de disparo.

Entre los bornes + y - del puente rectificador aparececorriente continua proveniente de la red eléctrica y limi-tada en corriente por la resistencia de 50W. Esa corrientecontinua carga los capacitores electrolíticos de 100µF loscuales la hacen circular por la resistencia del potenció-metro y del pre-set. La corriente pasa entonces a la com-puerta de disparo del tiristor (por medio de la lámpara deneón) provocando la circulación de tensión a través deeste diodo.

Esto hace que la corriente se descargue en la bobinade disparo de la lámpara de xenón lo que provoca unflash. Seguido de esto los capacitores electrolíticoscomienzan nuevamente a cargarse repitiendo indefini-damente este ciclo. El potenciómetro y el pre-set deter-minan la velocidad de la secuencia, siendo mayor amedida que se reduce la resistencia de este conjunto. Lafinalidad de poner por un lado el pre-set y por el otro unpote responde a tener un limitador de la velocidadmáxima obtenida.

La bobina empleada es una estándar para el disparode lámparas de este tipo y puede ser adquirida en lamisma tienda donde adquiera la lámpara. La resistenciade 50W, que es muy similar a la de un soldador, debe sermontada fuera de la plaqueta para evitar que la tempe-ratura arruine el fenólico.

No es necesario equipar al tiristor con un gran disipadorde calor, sirviendo uno del tipo clip como los empleadospara los reguladores 78xx.

Para ajustar el pre-set bas-tará con dejarlo al máximode su recorrido y colocartambién el cursor del poten-ciómetro a su extremo demayor resistencia. Conambos elementos en suextremo de mayor valor (quedeberían estar formandouna resistencia de 1MΩ)encender el flash y poner elpotenciómetro al mínimovalor posible. Luego debeajustar el pre-set cuidadosa-

mente hasta lograr una suerte de fondo de escala quedetermina la velocidad máxima de destello de la lám-para.

INTERMITENTE PARA CARTELES DE ILUMINACIÓN

El circuito que proponemos es ideal para cartelería ypara señalización de advertencia o peligro ya que hacetitilar una o varias lámparas de 110V / 220V con unacapacidad de consumo de hasta 800W.

El circuito es mas que simple y se muestra en la figura8, el capacitor de 400V, el puente rectificador, el diodozener y el capacitor de 100µF forman la fuente de ali-mentación, la cual obtiene tensión continua de aproxi-madamente 9V a partir de la red eléctrica sin transfor-mador. El integrado es, otra vez, nuestro viejo conocido555; junto a sus componentes anexos generan el tren depulsos que, aplicados sobre el optoacoplador, accionanintermitentemente al Triac haciendo que la lámparaencienda y apague continuamente. El Triac puede ser unTIC226D o un 2N6073A. Alterando la resistencia de 100kΩo el capacitor de 1µF se modifica el tiempo de los des-tellos. El puente rectificador puede ser construido concuatro diodos 1N4007 o un puente de 400V por 1A decorriente. El Triac debe montarse sobre un disipador decalor. Todo el circuito funciona conectado a la red eléc-trica de 110V o 220V y sin aislación por lo que debentomarse las medidas de seguridad pertinentes ya que enla placa del circuito tendrá presente la tensión de la redeléctrica.

Montaje


Figura 8


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ISSN: ISSN: 1514-5697 Año 19 Nº 227 Argentina: $190 - Mx ... · El efecto de campo es un fenómeno que se puede observar cuando a cada zona del semiconductor tipo P la rodea una