TRANSISTOR DE UNION BIPOLAR

El transistor de unión bipolar  es un dispositivo electrónico de estado sólido consistente en dos uniones PN muy cercanas entre sí, que permite controlar el paso de la corriente a través de sus terminales. La denominación de bipolar se debe a que la conducción tiene lugar gracias al desplazamiento de portadores de dos polaridades (huecos positivos y electrones negativos), y son de gran utilidad en gran número de aplicaciones; pero tienen ciertos inconvenientes, entre ellos suimpedancia de entrada bastante baja.

ESTRUCTURA 

Un transistor de unión bipolar consiste en tres regiones semiconductorasdopadas: la región del emisor, la región de la base y la región del colector. Estas regiones son, respectivamente, tipo P, tipo N y tipo P en un PNP, y tipo N, tipo P, y tipo N en un transistor NPN. Cada región del semiconductor está conectada a un terminal, denominado emisor (E), base (B) o colector (C), según corresponda.

      FUNCIONAMIENTO

En una configuración normal, la unión base-emisor se polariza en directa y la unión base-colector en inversa.^[1] Debido a la agitación térmica los portadores de carga del emisor pueden atravesar la barrera de potencial emisor-base y llegar a la base. A su vez, prácticamente todos los portadores que llegaron son impulsados por el campo eléctrico que existe entre la base y el colector.

Tipos de Transistor de Unión Bipolar. (NPN)

  

NPN es uno de los dos tipos de transistores bipolares, en los cuales las letras "N" y "P" se refieren a los portadores de carga mayoritarios dentro de las diferentes regiones del transistor. La mayoría de los transistores bipolares usados hoy en día son NPN, debido a que la movilidad del electrón es mayor que la movilidad de los "huecos" en los semiconductores, permitiendo mayores corrientes y velocidades de operación.

Los transistores NPN consisten en una capa de material semiconductor dopadoP (la "base") entre dos capas de material dopado N. Una pequeña corriente ingresando a la base en configuración emisor-común es amplificada en la salida del colector.

PNP

El otro tipo de transistor de unión bipolar es el PNP con las letras "P" y "N" refiriéndose a las cargas mayoritarias dentro de las diferentes regiones del transistor. Pocos transistores usados hoy en día son PNP, debido a que el NPN brinda mucho mejor desempeño en la mayoría de las circunstancias.

El símbolo de un transistor PNP.

Los transistores PNP consisten en una capa de material semiconductor dopadoN entre dos capas de material dopado P. Los transistores PNP son comúnmente operados con el colector a masa y el emisor conectado al terminal positivo de la fuente de alimentación a través de una carga eléctrica externa. Una pequeña corriente circulando desde la base permite que una corriente mucho mayor circule desde el emisor hacia el colector.

La flecha en el transistor PNP está en el terminal del emisor y apunta en la dirección en la que la corriente convencional circula cuando el dispositivo está en funcionamiento activo.

TRANSFORMADOR

Un transformador es una máquina estática de corriente alterno,  que permite variar alguna función de la corriente como el voltaje o la intensidad manteniendo la frecuencia y la potencia, en el caso de un transformador ideal.

Para lograrlo, transforma la electricidad que le llega al devanado de entrada en magnetismo para volver a transformarla en electricidad, en las condiciones deseadas, en el devanado secundario.

La importancia de los transformadores, se debe a que, gracias a ellos, ha sido posible el desarrollo de la industria eléctrica. Su utilización hizo posible la realización práctica y económica del transporte de energia electrica a grandes distancias.

COMPONENTES DE LOS TRANSFORMADORES ELECTRICOS

Núcleo: Este elemento está constituido por chapas de acero al silicio aisladas entre ellas. El núcleo de los transformadores está compuesto por las columnas, que es la parte donde se montan los devanados, y las culatas, que es la parte donde se realiza la unión entre las columnas. El núcleo se utiliza para conducir el flujo magnetico, ya que es un gran conductor magnético.

Devanados: El devanado es un hilo de cobre enrollado a través del núcleo en uno de sus extremos y recubiertos por una capa aislante, que suele ser barniz. Está compuesto por dos bobinas, la primaria y la secundaria. La relación de vueltas del hilo de cobre entre el primario y el secundario nos indicará la relación de transformación. El nombre de primario y secundario es totalmente simbólico. Por definición allá donde apliquemos la tensión de entrada será el primario y donde obtengamos la tensión de salida será el secundario.

FUNCIONAMIENTO DEL TRANSFORMADOR

Los transformadores se basan en la inducción electromagnética . Al aplicar una fuerza electromotriz en el devanado primario, es decir una tensión, se origina un flujo magnético en el núcleo de hierro. Este flujo viajará desde el devanado primario hasta el secundario. Con su movimiento originará una fuerza electromagnética en el devanado secundario.

¿Que es polaridad en un transformador?

Las bobinas secundarias de los transformadores monofásicos se arrollan en el mismo sentido de la bobina primaria o en el sentido opuesto, según el criterio del fabricante. Debido a ésto, podría ser que la intensidad de corriente en la bobina primaria y la de la bobina secundaria circulen en un mismo sentido, o en sentido opuesto.

Polaridad sustractiva

La polaridad sustractiva se da cuando en un transformador el bobinado secundario está arrollado en sentido opuesto al bobinado primario. Esto hace que los flujos de los dos bobinados giren en sentidos opuestos y se resten. Los terminales “H1” y “X1” están en línea. Ver diagrama.

Como determinar la polaridad en un transformador

Para determinar la polaridad del transformador, se coloca un puente entre los terminales del lado izquierdo del transformador y se coloca un voltímetro entre los terminales del lado derecho del mismo, luego se alimenta del bobinado primario con un valor de voltaje (Vx). Ver el diagrama.

Si la lectura del voltímetro es mayor que Vx el transformador es aditivo y si la lectura es menor a Vx, el transformador es sustractivo.

RELÉ

Que es ?
Él relevador un dispositivo que consta de dos circuitos diferentes: un circuito electromagnético (electroimán) y un circuito de contactos, al cual aplicaremos el circuito que queremos controlar.

 Símbolo del relé en dos circuitos

  partes de un relé de armadura

Símbolo de un relé en un circuito

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

Parte electromagnética

• Corriente de excitación.- Intensidad, que circula por la bobina, necesaria para activar el relé.
• Tensión nominal.- Tensión de trabajo para la cual el relé se activa.
• Tensión de trabajo.- Margen entre la tensión mínima y máxima, garantizando el funcionamiento correcto del dispositivo.
• Consumo nominal de la bobina.- Potencia que consume la bobina cuando el relé está excitado con la tensión nominal a 20ºC.

Contactos ó Parte mecánica

• Tensión de conexión.- Tensión entre contactos antes de cerrar o después de abrir.
• Intensidad de conexión.- Intensidad máxima que un relé puede conectar o desconectarlo.
• Intensidad máxima de trabajo.- Intensidad máxima que puede circular por los contactos cuando se han cerrado.

Los materiales con los que se fabrican los contactos son: plata y aleaciones de plata que pueden ser con cobre, níquel u óxido de cadmio. El uso del material que se elija en su fabricación dependerá de su aplicación y vida útil necesaria de los mismos.

RELES MAS UTILIZADOS

DE ARMADURA

El electroimán hace vascular la armadura al ser excitada, cerrando los contactos dependiendo de si es normalmente abierto o normalmente cerrado.

DE NÚCLEO MÓVIL

Tienen un émbolo en lugar de la armadura. Se utiliza un solenoide para cerrar los contactos. Se suele aplicar cuando hay que manejar grandes intensidades.

Relé de armaduras	Relé de armaduras	Relé Reed
Relé en encapsulado tipo DIP	Relé en encapsulado tipo DIP	Aplicación de los reles como módulos de interface

Las aplicaciones de este tipo de componentes son múltiples: en electricidad, en automatismos eléctricos, control de motores industriales; en electrónica: sirven básicamente para manejar tensiones y corrientes superiores a los del circuito propiamente dicho, se utilizan como interfaces para PC, en interruptores crepusculares, en alarmas, en amplificadores...

Estructura y funcionamientoEditar

El electroimán hace girar la armadura verticalmente al ser alimentada, cerrando los contactos dependiendo de si es N.A ó N.C (normalmente abierto o normalmente cerrado). Si se le aplica un voltaje a la bobina se genera un campo magnético, que provoca que los contactos hagan una conexión. Estos contactos pueden ser considerados como el interruptor, que permite que la corriente fluya entre los dos puntos que cerraron el circuito.

Ventajas del uso de relés

La gran ventaja de los relés electromagnéticos es la completa separación eléctrica entre la  de accionamiento, la que circula por la bobina del electroimán, y los circuitos controlados por los contactos, lo que hace que se puedan manejar altos voltajes o elevadas potencias con pequeñas tensiones de control. También ofrecen la posibilidad de control de un dispositivo a distancia mediante el uso de pequeñas señales de control.

DIODO ZENER
  Lo primero, antes de explicar el diodo zener y para los que todavía no lo saben, vamos a explicar que es un diodo.

   Un diodo es un componente electrónico (semiconductor) que permite el paso de la corriente "solo en un sentido". 



   Como vemos para que la corriente pase a través de diodo debe conectarse el ánodo al positivo y el cátodo al negativo.

   Cuando el diodo permite el paso de la corriente decimos que está polarizado directamente. Si está conectado de forma que la corriente no pasa por él decimos que está polarizado inversamente. Veamos que ocurre cuando conectamos un diodo con una lámpara en serie.


   Diodo zener

   Los diodos zener, zener diodo o simplemente zener, son diodos que están diseñados para mantener un voltaje constante en su terminales, llamado Voltaje o Tensión Zener(Vz) cuando se polarizan inversamente, es decir cuando está el cátodo con una tensión positiva y el ánodo negativa.


imagen de un diodo zener real:

 

Funcionamiento

  Cuando lo polarizamos inversamente y llegamos a Vz el diodo conduce y mantiene la tensión Vz aunque la aumentemos. La corriente que pasa por el diodo zener en estas condiciones se llama corriente inversa (Iz). 

   Cuando está polarizado directamente el zener se comporta como un diodo normal.

   Pero mientras la tensión inversa sea inferior a la tensión zener, el diodo no conduce, solo conseguiremos tener la tensión constante Vz, cuando esté conectado a una tensión igual a Vz o mayor. 

curva característica de un zener:


   Para el zener de la curva vemos que se activaría para una Vz de 5V (zona de ruptura), lógicamente polarizado inversamente, por eso es negativa. En la curva de la derecha vemos que sería conectado directamente, y conduce siempre, como un diodo normal.

Aplicaciones 

El efecto Zener plasmado en el diodo zener tiene muchas aplicaciones en los circuitos de control y regulación.

Aplicaciones Reguladores Zener Comparadores Controlados por Zener Limitadores Zener Su Función en las Fuentes de Alimentación :

LED ( diodo emisor de luz)

Definición 

El LED (Light-Emitting Diode: Diodo Emisor de Luz), es un dispositivo semiconductor que emite luz incoherente de espectro reducido cuando se polariza de forma directa la unión PN en la cual circula por él una corriente eléctrica . Este fenómeno es una forma de electroluminiscencia, el LED es un tipo especial de diodo que trabaja como un diodo común, pero que al ser atravesado por la corriente eléctrica, emite luz . Este dispositivo semiconductor está comúnmente encapsulado en una cubierta de plástico de mayor resistencia que las de vidrio que usualmente se emplean en las lámparas incandescentes. Aunque el plástico puede estar coloreado, es sólo por razones estéticas, ya que ello no influye en el color de la luz emitida. Usualmente un LED es una fuente de luz compuesta con diferentes partes, razón por la cual el patrón de intensidad de la luz emitida puede ser bastante complejo.

Para obtener una buena intensidad luminosa debe escogerse bien la corriente que atraviesa el LED y evitar que este se pueda dañar; para ello, hay que tener en cuenta que el voltaje de operación va desde 1,8 hasta 3,8 voltios aproximadamente (lo que está relacionado con el material de fabricación y el color de la luz que emite) y la gama de intensidades que debe circular por él varía según su aplicación. Los Valores típicos de corriente directa de polarización de un LED están comprendidos entre los 10 y 20 miliamperios (mA) en los diodos de color rojo y de entre los 20 y 40 miliamperios (mA) para los otros LED. Losdiodos LED tienen enormes ventajas sobre las lámparas indicadoras comunes, como su bajo consumo de energía, su mantenimiento casi nulo y con una vida aproximada de 100,000 horas. Para la protección del LED en caso haya picos inesperados que puedan dañarlo. Se coloca en paralelo y en sentido opuesto un diodo de silicio común

En general, los LED suelen tener mejor eficiencia cuanto menor es la corriente que circula por ellos, con lo cual, en su operación de forma optimizada, se suele buscar un compromiso entre la intensidad luminosa que producen (mayor cuanto más grande es la intensidad que circula por ellos) y la eficiencia (mayor cuanto menor es la intensidad que circula por ellos).

Símbolo del led 

Terminales de un led 

El diodo LED es un dispositivo electrónico de dos terminales, llamados ánodo y cátodo, que se caracteriza porque cuando se alimenta con el voltaje adecuado es capaz de emitir luz. Así, si se conecta el ánodo (+) al polo positivo de la pila y el cátodo (-) al polo negativo (polarización directa) entonces el dispositivo emite luz. En caso contrario, es decir, si conectamos el led al revés el diodo se comporta como un interruptor abierto, la corriente no pasa y no hay emisión de luz. Esto es lo que se conoce como polarización inversa. El ánodo se puede identificar porque corresponde a la patilla más larga y el cátodo a la más corta. También se puede ver una muesca plana que identifica el terminal cátodo.

Polarización directa e inversa

Conecta un led en polarización directa con la pila suministrada.

 Hazlo durante un instante, sólo para ver si luce.Hay que conectar la patilla larga al polo positivo de la pila y la corta al negativo. En esta situación, el led está en polarización directa, la corriente circula y el led luce.

Si lo conectas al revés (polarización inversa) observarás que el led no luce. Esto es porque en esta posición, el diodo led impide el paso de la corriente.    

Funcionamiento físico

El funcionamiento físico consiste en que, en los materiales semiconductores, un electrón al pasar de la banda de conducción a la de valencia, pierde energía; esta energía perdida se puede manifestar en forma de un fotón desprendido, con una amplitud, una dirección y una fase aleatoria. El que esa energía se manifieste en (calor por ejemplo) va a depender principalmente del tipo de material semiconductor. Cuando Al polarizar directamente un diodo LED conseguimos que por la unión PN sean inyectados huecos en el material tipo N y electrones en el material tipo P; O sea los huecos de la zona p se mueven hacia la zona n y los electrones de la zona n hacia la zona p, produciéndose por consiguiente, una inyección de portadores minoritarios.

Ambos desplazamientos de cargas constituyen la corriente que circula por el diodo. Si los electrones y huecos están en la misma región, pueden recombinarse, es decir, los electrones pueden pasar a "ocupar" los huecos, "cayendo" desde un nivel energético superior a otro inferior más estable.

Aplicaciones de un led

Los diodos infrarrojos (IRED) se emplean desde mediados del siglo XX en mandos a distancia de televisores, habiéndose generalizado su uso en otros electrodomésticos como equipos de aire acondicionado, equipos de música, etc. y en general para aplicaciones de control remoto, así como en dispositivos detectores.Los LED se emplean con profusión en todo tipo de indicadores de estado (encendido/apagado) en dispositivos de señalización (de tránsito, de emergencia, etc.) y en paneles informativos. También se emplean en el alumbrado de pantallas de cristal líquido de teléfonos móviles, calculadoras, agendas electrónicas, etc., así como en bicicletas y usos similares. Existen además impresoras LED.

También se usan los LED en el ámbito de la iluminación (incluyendo la señalización de tráfico) es moderado y es previsible que se incremente en el futuro, ya que sus prestaciones son superiores a las de la lámpara incandescente y la lámpara fluorescente, desde diversos puntos de vista. La iluminación con LED presenta indudables

Se utiliza ampliamente en aplicaciones visuales, como indicadoras de cierta situación específica de funcionamiento y desplegar contadores

- Para indicar la polaridad de una fuente de alimentación de corriente continua.

- Para indicar la actividad de una fuente de alimentación de corriente alterna.

- En dispositivos de alarma.

ante diversas circunstancias de iluminación, menor disipación de energía, menor riesgo para el medio ambiente, capacidad para operar de forma intermitente de modo continuo, respuesta rápida, etc. Asímismo, con LED se pueden producir luces de diferentes colores con un rendimiento luminoso elevado, a diferencia de muchas de las lámparas utilizadas hasta ahora, que tienen filtros para lograr un efecto similar (lo que supone una reducción de su eficiencia energética). Todo ello pone de manifiesto las numerosas ventajas que los LED ofrecen.También se utilizan en la emisión de señales de luz que se trasmiten a través de fibra óptica.

Ventajas de un led

Fiabilidad, mayor eficiencia energética, mayor resistencia a las vibraciones, mejor visión ante diversas circunstancias de iluminación, menor disipación de energía, menor riesgo para el medio ambiente, capacidad para operar de forma intermitente de modo continuo, respuesta rápida, etc. Asímismo, con LED se pueden producir luces de diferentes colores con un rendimiento luminoso elevado, a diferencia de muchas de las lámparas utilizadas hasta ahora, que tienen filtros para lograr un efecto similar (lo que supone una reducción de su eficiencia energética). Todo ello pone de manifiesto las numerosas ventajas que los LED ofrecen.También se utilizan en la emisión de señales de luz que se trasmiten a través de fibra óptica.

Desventajas de un led

Las desventajas del diodo LED son que su potencia de iluminación es tan baja, que su luz es invisible bajo una fuente de luz brillante y que su ángulo de visibilidad está entre los 30° y 60°. Este último problema se corrige con cubiertas difusores de luz.

Aquí esta él vídeo para que miren lo que acabamos de explicar y así resolver dudas gracias

DIODO RECTIFICADOR
Un diodo rectificador cumple la función de permitir el flujo de corriente en un solo sentido
 eso quiere decir que si aparece un flujo en sentido opuesto
 los diodos no lo dejaran pasar .

PERO HACIA DONDE PERMITE EL FLUJO DE CORRIENTE:

*Primero veremos las partes del diodo:
Los diodos tienen dos partes un ánodo además de un cátodo ; y el cátodo siempre se representa en una pequeña raya ala derecha.

  
El flujo de corriente siempre pasa primero por el ánodo y después el cátodo
mientras que de cátodo a ánodo no se permitirá el flujo y se bloqueara.

PERO DE QUE SIRVE UN DIODO

Supongamos que tenemos un circuito cualquiera y conectamos la corriente positivo con positivo y negativo con negativo, Pero ,¿ que pasara si invertimos la alimentacion ? Fin, quemamos el integrado y nuestro circuito no funciona mas .

En un caso como este lo que nos salva es un diodo ; Bueno entonces empezamos de nuevo, integramos el diodo al circuito y después conectamos  negativo con negativo y positivo con positivo , por consiguiente la fuente de alimentación y debe de trabajar como debe ser.

Después invertimos la fuente de alimentación para intentar quemar el circuito pero lo que vemos es que no sucede nada;El integrado se mantiene  intacto , ¿y porque paso esto?
esto paso porque el diodo rectificador nos protegió al conectar la fuente de alimentación en forma inversa , esto significa que el diodo no permite pasar la corriente y por consiguiente el circuito esta a salvo : A esto se le conoce como protección contra inversiones de polaridad.

Bueno ya vimos que el diodo rectificador nos ayudan, Pero estos consumen un poco de voltaje ,este porcentaje lo puedes checar en las hojas de datos.Lo encuentras como caída de voltaje pero en idioma ingles , Esta caída es la cantidad de voltaje que consume el diodo en un circuito. Un ejemplo es que si tienes un circuito y en este quieres encender un led el cual se enciende con 3v así que lo lógico es alimentarlo con 3v , pero si ponemos en medio un diodo para poder proteger nuestro circuito este nos quitara 0.7v y obviamente el voltaje no llegara completo y no se encenderá el led: asi que se necesitara de una alimentación de 3.7 v y así el diodo tendrá su promedio y el led encenderá con su promedio completo. También tenemos que checar el voltaje que soporta nuestro diodo; Todo lo visto es en corriente continua.

integrantes del equipo Power Rangers