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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA

CENTRO DE DESARROLLO E INVESTIGACION DE MECATRONICA

TRANSISTOR BJTUn transistor de unin es un componente semiconductor que puede estar constituido por cristales de Germanio o de Silicio. Tienen 3 capas de dopados, 2 uniones (J1 J2) y tres terminales cuya agrupacin da lugar a 2 tipos de transistores segn la disposicin de las capas. Transistor bipolar, de unin o BJT es lo mismo. Transistor PNP Transistor NPN

Simbologa

Si el transistor tiene la capa N en el medio es un transistor tipo PNP. Si el transistor tiene la capa P en el medio es un transistor tipo NPN. Los tres terminales son: E = Emisor, B = Base, C = Colector Existen tres zonas de funcionamiento : zona de corte, zona de saturacin y zona activa o de trabajo. 1. ZONA ACTIVA. El transistor slo amplifica en esta zona, y se comporta como una fuente de corriente constante controlada por la intensidad de base (ganancia de corriente).Este parmetro lo suele proporcionar el fabricante dndonos un mximo y un mnimo para una corriente de colector dada (Ic); Para que un transistor funcione en la zona activa, se debe de polarizar la unin J1 directamente y la unin J2 inversamente.



2. ZONA DE CORTE. En esta zona el transistor es utilizado para aplicaciones de conmutacin (potencia, circuitos digitales, etc.), y lo podemos considerar como un cortocircuito entre el colector y el emisor. Un transistor funciona al corte cuando la unin J1 se polariza inversamente (o no se polariza) y la J2 se polariza inversamente.

La corriente de emisor IE es casi nula. Tiene valores de microamperios. 3.- ZONA DE SATURACIN. el transistor es utilizado para aplicaciones de conmutacin (potencia, circuitos digitales, etc.), y podemos considerar las corrientes que lo atraviesan prcticamente nulas (y en especial Ic). Para colocar un transistor en saturacin, debemos polarizar ambas uniones directamente.

En la zona activa los transistores funcionan como amplificadores. En la zona de corte equivalen a un interruptor abierto y en la zona de saturacin a un interruptor cerrado.



4. ACTIVA INVERSA: Esta zona se puede considerar como carente de inters.

El transistor PNP es complemento del NPN de forma que todos los voltajes y corrientes son opuestos a los del transistor NPN. Para encontrar el circuito PNP complementario: 1.Se el transistor NPN por un PNP. 2.Se invierten todos los voltajes y corrientes.

Observaciones. La tensin colector - emisor tiene un valor prximo a cero (0 V) Voltios. La IB (corriente de base) puede ser comparable a IE e IC. La ecuacin fundamental del transistor: IC = b IB - (1 + b ) ICSo no se cumple cuando trabaja en saturacin.



Prueba de transistoresUn transistor bipolar equivale a dos diodos en oposicin (tiene dos uniones), por lo tanto las medidas deben realizarse sobre cada una de ellas por separado, pensando que el electrodo base es comn a ambas direcciones.

Se emplear un multmetro analgico y las medidas se efectuarn colocando el instrumento en las escalas de resistencia y preferiblemente en las escalas ohm x 1, ohm x 10 tambin ohm x 100. Antes de aplicar las puntas al transistor es conveniente cerciorarse del tipo de ste, ya que si es NPN se proceder de forma contraria que si se trata de un PNP. Para el primer caso (NPN) se situar la punta negra (positivo) del multmetro sobre el terminal de la base y se aplicar la punta roja sobre las patillas correspondientes al emisor y colector. Con esto se habr aplicado entre la base y el emisor o colector, una polarizacin directa, lo que traer como consecuencia la entrada en conduccin de ambas uniones, movindose la aguja del multmetro hasta indicar un cierto valor de resistencia, generalmente baja (algunos ohm) y que depende de muchos factores.

A continuacin se invertir la posicin de las puntas del instrumento, colocando la punta roja (negativa) sobre la base y la punta negra sobre el emisor y despus sobre el colector. De esta manera el transistor recibir una tensin inversa sobre sus uniones con lo que circular por l una corriente muy dbil, traducindose en un pequeo o incluso nulo



movimiento de la aguja. Si se tratara de un transistor PNP el mtodo a seguir es justamente el opuesto al descrito, ya que las polaridades directas e inversas de las uniones son las contrarias a las del tipo NPN.

Las comprobaciones anteriores se completan con una medida, situando el multmetro entre los terminales de emisor y colector en las dos posibles combinaciones que puede existir; la indicacin del instrumento ser muy similar a la que se obtuvo en el caso de aplicar polarizacin inversa (alta resistencia), debido a que al dejar la base sin conexin el transistor estar bloqueado. Esta comprobacin no debe olvidarse, ya que se puede detectar un cortocircuito entre emisor y colector y en muchas ocasiones no se descubre con las medidas anteriores.



OPTOACOPLADORESTambin se denominan optoaisladores o dispositivos de acoplamiento ptico. Basan su funcionamiento en el empleo de un haz de radiacin luminosa para pasar seales de un circuito a otro sin conexin elctrica. Fundamentalmente este dispositivo est formado por una fuente emisora de luz, y un fotosensor de silicio, que se adapta a la sensibilidad espectral del emisor luminoso.

TIPOS Existen varios tipos de optoacopladores cuya diferencia entre s depende de los dispositivos de salida que se inserten en el componente. Segn esto tenemos los siguientes tipos: Fototransistor: o lineal, conmuta una variacin de corriente de entrada en una variacin de tensin de salida. Se utiliza en acoplamientos de lneas telefnicas, perifricos, audio... Optotiristor: Diseado para aplicaciones donde sea preciso un aislamiento entre una seal lgica y la red. Optotriac: Al igual que el optotiristor, se utiliza para aislar una circuiteria de baja tensin a la red. En general pueden sustituir a rels ya que tienen una velocidad de conmutacin mayor, as como, la ausencia de rebotes.

Smbolo del optotransistor

Smbolo de un optotransistor en Smbolo de un optotransistor de configuracin Darlington encapsulado ranurado

Smbolo del Optotiristor

Smbolo Optotriac



El TRIACINTRODUCCION El triac es un dispositivo semiconductor de tres terminales que se usa para controlar el flujo de corriente promedio a una carga, con la particularidad de que conduce en ambos sentidos y puede ser bloqueado por inversin de la tensin o al disminuir la corriente por debajo del valor de mantenimiento.

BTA06-600B un triac de potenciaEste triac es un peso pesado, soporta 600V (el 600B) o 800 el del mismo nmero. En cuanto a los amperios, deja pasar hasta 6A si se monta con radiador. Como nos vamos a mover entre 0,25A a 0,5A podremos montarlo sin radiador.

La etapa de potencia ms sencilla que podemos disear es esta:



Pero slo ser apta para potencias pequeas. Si queremos etapas ms complejas deberemos fijarnos en una etapa que sera la de un motor o una bombilla de 220V.

Veamos el dibujo someramente, pues ms abajo tenemos una animacin con el que vamos a usar:

Las resistencias de 56 ohmios y de 1,2 K ohmios dividen los 220V en una tensin ms razonable para excitar la puerta de triac grande. Para que esta seal llegue al triac grande deber estar excitado el triac pequeo (optotriac) para dejar pasar esta seal. El puente de la resistencia de 100 ohmios y el condensador de 0,1 microfaradios de hasta 250V son un filtro para eliminar el auto cebado por variacin de tensin (el temido dv/dt).



DEFINICIN DE LOS PARMETROS DEL TRIAC

VDRM (Tensin de pico repetitivo en estado de bloqueo) = es el mximo valor de tensin admitido de tensin inversa, sin que el triac se dae. IT(RMS) ( Corriente en estado de conduccin) = en general en el grafico se da la temperatura en funcin de la corriente. ITSM (Corriente pico de alterna en estado de conduccin(ON)) = es la corriente pico mxima que puede pasar a travs del triac, en estado de conduccin. En general seta dada a 50 o 60 Hz. I2t ( Corriente de fusin) = este parmetro da el valor relativo de la energa necesaria para la destruccin del componente. PGM ( Potencia pico de disipacin de compuerta) = la disipacin instantnea mxima permitida en la compuerta. IH ( Corriente de mantenimiento) = la corriente directa por debajo de la cual el triac volver del estado de conduccin al estado de bloqueo. dV/dt ( velocidad critica de crecimiento de tensin en el estado de bloqueo) = designa el ritmo de crecimiento mximo permitido de la tensin en el nodo antes de que el triac pase al estado de conduccin. Se da a una temperatura de 100C y se mide en V/m s. tON ( tiempo de encendido) = es el tiempo que comprende la permanencia y aumento de la corriente inicial de compuerta hasta que circule la corriente andica nominal.

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