componentes eléctricos y electrónicos

Electricidad y electrónica4º ESO.

Componentes

Fco Villafranca GraciaDepartamento de Tecnología

I.E.S Barañáin, 2010/11© FVG 2011

2

Contenidos

1. Componentes eléctricos-electrónicos.

2. Circuitos.

3

Contenidos

Componentes eléctricos-electrónicos. Resistencia

• Fijas o resistores

• Variables o potenciómetros

• Resistencias dependientes de un parámetro físico

Condensadores: electrolíticos y sin polaridad Diodo: semiconductor y led Transistor Montajes básicos con componentes electrónicos

• Temporizador e intermitente

4

Contenidos

Componentes eléctricos-electrónicos. Circuitos. Circuitos integrados

• Comparador (LM741, LM311….)

• Regulador (7805, 7806, 7809……)

• Temporizador (555) Medición de magnitudes. Sistemas electrónicos. Circuitos. Bancos de trabajo (Software de simulación).

• Interactividad

• Dibujo de esquemas

• Diseño de circuitos impresos (manual y automático) Montajes: detector de humedad o caja musical

5

Componentes.1

Según su funcionamiento• Componentes pasivos, no realizan ganancias, protegen y

unen los componentes activos.• Resistencias, condensadores, bobinas

• Interruptores, relés, fusibles, transductor,

• Componentes activos, son capaces de excitar los circuitos o realizar ganancias o control del mismo.

• Diodo, transistor, C.I. (Amp Op, 555, TDA, circuitos activos

6

Componentes. 2

Según su función• Sensores, entradas.

• Discretos: entregan un valor concreto (señal digital)• Interruptores, interruptores electrónicos: diodo, transistores, optos,

detectores.

• Continuos: entregan un valor dependiendo de la señal que detecta (señal analógica).

• Potenciómetros, LDR, NTC, PTC

• Actuadores, salidas.

• Relé, zumbador, led, lámpara, motor, cilindro neúmatico

• Reguladores, control.• A.Operacionales, 555, en general, los circuitos activos.

7

Componentes (pasivos).3

Resistencias, limitan la corriente de los componentes activos, su unidad es el ohmio(Ω). Existen principalmente dos tipos:• Fijas

• Variables

• Sus símbolos

8

Componentes (pasivos). 4(1) Código de colores de las resistencias

9

Componentes (pasivos). 4(2) Código de colores de las resistencias

10

Componentes (sensores). 5

Resistencias LDR, NTC y PTC, son componentes que entregan un valor dependiendo de la señal que detectan, entran en la clasificación de los sensores continuos.

LDR (Resistencias que dependen de la luz).• puertas automáticas de ascensores, control del alumbrado público,

alarmas, máquinas detectoras de luz (visión artificial), etc.

NTC y PTC (Resistencias que dependen de la temperatura).• La medida de temperatura en motores y máquinas. Termostatos.

Alarmas contra calentamientos. Compensación de circuitos eléctricos.

11

Componentes (sensores). 6

LDR

NTC y PTC

12

Componentes (pasivos). 7

Condensadores, son dos placas metálicas aisladas por un dieléctrico, almacenan energía en forma de campo eléctrico, para la CC se dice que es un circuito abierto y para la C.A es un circuito que ofrece resistencia, llamada reactancia capacitiva. Tiene varias funciones: filtrar, temporizar, antiparásito (evitar ruidos en aparatos cercanos), flash, en circuitos osciladores, etc. Su unidad es el faradio. Existen principalmente dos tipos de condensadores:

• Polarizados (electrolíticos, mucha capacidad).

• No polarizados, fijos y variables.

• Sus símbolos

13

Componentes (pasivos). 8

Funcionamiento de un condensador

Comportamiento

Cortocircuito en C.AI = I circuito

Circuito abierto en C.CI = 0:

14

Componentes (pasivos). 8

Bobinas, son hilos conductores enrollados en un núcleo de hierro o de aire. Almacenan energía eléctrica en forma de campo magnético. En C.C hacen de cortocircuito. En C.A. almacena energía y la devuelve cuando disminuye la corriente, ofrece una resistencia llamada reactancia inductiva. Tienen varias funciones: trasformadores, circuitos osciladores, antenas, etc. Las hay fijas y variables.

• Su símbolo

15

Componentes (pasivos). 9

Interruptores

Relés

Fusibles Transductor (sensor)

16

Componentes (activos). 10

Diodo semiconductor, físicamente son dos cristales de silicio o germanio uno de tipo P dopado con impurezas trivalentes, lleno de huecos y otro de tipo N dopado con impurezas pentavalentes, lleno de e libres, la unión de los dos da lugar a la unión PN. Es un interruptor electrónico, que funciona cuando se polariza directamente. Tiene dos electrodos o terminales, llamados ánodo, cristal P (A) y cátodo, cristal N (K). Se utiliza, como: sensor, rectificador, detector de señal, etc. Es la base de los chips. Hay varios tipos de diodos semiconductores.

KA

17

Componentes (activos). 12

Transistor, se obtiene al unir tres cristales, es equivalente a dos diodos en oposición, la unión de esos cristales da lugar a dos tipos de transistores, NPN y PNP. También es un interruptor electrónico, pero gobernable. Tiene tres terminales, emisor (N), base (P) y colector (N) si es NPN. La base del transistor controla la corriente que va de emisor a colector. Para que el transistor funcione correctamente, la unión B-E se polariza directamente y la unión base colector inversamente. Hay varios tipos.

18

Componentes (sensor) . 13

Fototransistor, Se llama fototransistor a un transistor sensible a la luz, normalmente a los infrarrojos. La luz incide sobre la región de base, generando portadores en ella. Esta carga de base lleva el transistor al estado de conducción. El

fototransistor es más sensible que el fotodiodo por el efecto de ganancia propio del transistor. Para que los dos funcionen, deben estar polarizados correctamente.

Fotodiodo y fototransistor.

19

Componentes (sensor).14

Optoacoplador, combina un dispositivo semiconductor formado por un fotoemisor, un fotoreceptor y entre ambos hay un camino por donde se transmite la luz. Todos estos elementos se encuentran dentro de un encapsulado, que por lo general es de tipo DIP.

Este elemento puede sustituir a elementos electromecánicos como relés, conmutadores. De esta manera se eliminan los golpes, se mejora la velocidad de conmutación y casi no hay necesidad de mantenimiento.

20

Componentes . 15

Detectores-sensores, son dispositivos que se utilizan en control y vigilancia de recintos o máquinas, dependiendo de su circuitería detectan metales (inductivos), humos, gases, niveles de llenado de líquidos o de otros materiales (capacitivos),etc.

Funcionamiento, El componente esencial del detector inductivo es su oscilador con bobina abierta. Cuando un objeto metálico se aproxima al detector, la oscilación se atenúa inicialmente y por último se interrumpe. Este efecto lo detecta el circuito disparador y se reenvía como una señal de salida.

21

Componentes .13

Resistencias LDR, NTC y PTC, son componentes que entregan un valor dependiendo de la señal que detectan, entran en la clasificación de los sensores continuos.

LDR (Resistencias que dependen de la luz).• puertas automáticas de ascensores, control del alumbrado público,

alarmas, máquinas detectoras de luz (visión artificial), etc.

NTC y PTC (Resistencias que dependen de la temperatura).• La medida de temperatura en motores y máquinas. Termostatos.

Alarmas contra calentamientos. Compensación de circuitos eléctricos.

22

Componentes.14

LDR

NTC y PTC

23

Componentes (actuadores).15

Relé, zumbador, led, lámpara, motor, cilindro electroneumático.• LED, diodo emisor de luz

24

Componentes (de control).16

Amplificadores operacionales, NE555, etc.• 555

• Operacional

25

Circuitos.1 Carga y descarga de un condensador en C.C.

El condensador C1 se carga en cinco Ctes de tiempo. La Cte de tiempo viene definida por T=R.C; seg= ohm.F

En la 1º Cte de tiempo el condensador se carga al 63,2% de 9 V.

Cuando SW1 está arriba el condensador se carga, y cuando está abajo el condensador se descarga.

26

Circuitos.2

Circuito flash

27

Circuitos.3

Presentación de un transistor

28

Circuitos. 4

Transistor switch (polarización)

29

Circuitos. 5

Transistor timer (temporizado a la conexión )

tiempo Vs=V salida

inicio= sw1Vs

30

Circuitos. 6

Transistor timer (temporizado a la desconexión )

tiempo Vs=V salida

inicio= sw1

Vs

31

Circuitos. 7

Sensor de luz

32

Circuitos. 8

Sensor de luz con opto-transistor

33

Circuitos. 9

Transistor. Alarma con memoria.

34

Circuitos. 10

Transistor. Amplificador.

35

Circuitos. 11

FDA. Fuente de alimentación.

36

Medida de magnitudes.

Medidas de V, I, R y P.

37

Componentes

FIN