MANUAL DE
REPARADOR DE CIRCUITOS
ELECTRONICOS
SISTEMA E-LEARNING
REPARADOR DE CIRCUITOS
ELECTRONICOS
SISTEMA E-LEARNING
PROGRAMA DE CAPACITACIÓN A DISTANCIA
PROCADIS
ELABORADO POR: Instructor Oscar Martínez Palmieri
2020
INDICE
1. Electricidad
1.1.
Átomos
1.2.
Magnitudes Eléctricas Básicas
1.3.
Tipos de Electricidad
1.4.
Ley de Ohm
2. Componentes Electrónicos
2.1.
Resistores
2.2.
Fusibles
2.3.
Bobinas
2.4.
Transformadores
2.5.
Capacitores
2.6.
Diodos
2.7.
Transistores
3. Circuitos Electrónicos Seleccionados
3.1.
Rectificador de tensión
3.2.
Multiplicador de tensión
3.3.
Circuitos accionados con sensores
3.4.
Amplificadores
1. Electricidad
1.1.
Átomos
El Átomo es la unidad más pequeña de la
materia que mantiene sus propiedades, es
decir, si partimos una materia, por ejemplo
Aluminio, seguiremos teniendo pedazos de
Aluminio,
y
si
seguimos
partiendo
obtendremos partes cada vez mas pequeñas
de Aluminio, hasta llegar a una parte tan
pequeña que si se vuelve a partir, ya
dejaremos de tener Aluminio. Esa ultima parte
que conservaba las características del material
original, es lo que se llama Átomo.
El Átomo tiene un núcleo con protones y
neutrones (excepto el Hidrogeno que solo tiene protón). Y también
los Átomos tienen electrones girando en orbita alrededor del
núcleo.
Entre las tres partículas subatómicas mencionadas, la más
importante desde el punto de vista eléctrico, es el electrón.
El electrón posee un tipo de energía llamada “carga eléctrica”, de
una naturaleza opuesta a la carga del protón. De ahí, que se dice,
que el electrón tiene carga negativa y el protón tiene carga positiva.
1.2. Magnitudes Eléctricas Básicas
1.2.1. Intensidad
Los átomos de los materiales conductores tienen una característica similar, poseen un electrón que
fácilmente se desprende de su núcleo y se convierte en un “electrón libre”.
La Intensidad de corriente es la cantidad de electrones desplazándose en relación al tiempo, y se mide
en “Amper” (A).
La “fuerza” que empuja a los electrones, los empuja en un mismo
sentido y los hace circular en ese sentido. Por convención, los
electrones circulan de un potencial “positivo” hacia uno
“negativo”.
1.2.2. Tensión
La “fuerza que empuja” a los electrones para que estos se
desplacen es lo que se llama “Tensión Eléctrica”, y se mide en
“Voltios” (V). Es importante notar que esta fuerza o “voltaje”
puede estar presente aun sin que pueda producir una corriente,
como ocurre con cualquier otra fuerza, por ejemplo, una fuerza de 5 newton que mueve una silla puede
no mover una pared (pero esto no significa que la fuerza no este).
1.2.3. Resistencia
La Resistencia eléctrica es la oposición de un cuerpo al desplazamiento de electrones, es decir, la
oposición a la corriente eléctrica, y se mide en “Ohm” (Ω).
Existen 3 tipos de cuerpo en relación a su resistencia eléctrica:
Conductores: Presentan muy baja resistencia eléctrica (Oro, Plata, Cobre, Aluminio, Acero, etc.)
Cuerpos de Resistencia Media (Resistores comerciales, cuerpo humano, etc)
Aislante: Presentan muy alta resistencia eléctrica (Goma, Plástico, Caucho, Porcelana, etc.)
1.3.
Tipos de Corriente
Corriente Continua: La tensión
es constante, la intensidad es
constante y fluye en un sentido
constantemente.
Corriente Alterna: La tensión
cambia
de
polaridad
constantemente, entonces la
corriente cambia de sentido
constantemente, y este cambio,
en la corriente comercial del
Paraguay, ocurre 50 veces por
segundo (50 Hertz).
1.4.
Ley de Ohm
Es la relación matemática entre Tensión, Intensidad y Resistencia. V = I . R (tener en cuenta sus
despejes, si se necesita Intensidad, I = V / R, si se necesita Resistencia, R = V / I)
Resolver (Teniendo en cuenta los materiales del curso)
2. Componentes Electrónicos
2.1.
Resistores
Componentes eléctricos diseñados para presentar resistencia
eléctrica, de ahí que son muy utilizados pudiendo, por ejemplo, entre
muchos otros usos, utilizarse para reducir intensidad o tensión de
acuerdo a como son conectados en el circuito.
Código de Colores
2.2.
Fusibles
Dispositivos eléctricos que conducen electricidad, pero su capacidad
de conducción esta limitada intencionalmente, de forma que se
estropee cuando la intensidad alcance un amperaje determinado.
2.3.
Bobinas
Conductor enrollado con “n” vueltas, generando
así, diversos efectos, como son un mayor campo
magnético, o la oposición al cambio de la
corriente (este efecto se llama inductancia y se
mide en “Henrios”.
2.4.
Transformadores
Los transformadores están construidos con dos bobinas (la bobina
primaria que recibe la corriente eléctrica, genera un campo magnético; y
la bobina secundaria que recibe el campo magnético de la primaria,
vuelve a transformar en corriente eléctrica, pero aumentada o disminuida
según el numero de vueltas del enrollamiento de cada bobina).
2.5.
Capacitores
Básicamente los capacitares están construidos
por dos placas de material conductor puestas una
frente a la otra, con un material aislante en
medio. Cuando la corriente ingresa en una de las
placas, no puede continuar hacia la otra placa por la presencia del aislante, quedando los electrones
“atrapados” en la placa. La capacidad de almacenamiento de electrones se mide en “faradios”.
2.6.
Diodos
Los diodos son componentes electrónicos compuestos de materiales semiconductores (que
normalmente se fabrican de Silicio), tienen un material N (con exceso de electrones) y un material P
(con exceso de huecos que serian espacios donde pueden cubrir los electrones). Cuando este
componente se conecta de tal forma que los
electrones de la corriente ingresan al material N (con
exceso de electrones), la corriente sobrepasa el
material y avanza hacia el material P cubriendo los
huecos y continuando su camino dentro del circuito
(Así, se dice que el diodo esta conectado de forma “directa” y conduce).
Entonces, cuando el potencial positivo de una fuente de alimentación se conecta al anodo de un diodo,
en un circuito cualquiera, este conduce (la fuente debe tener al menos 0,7 Voltios (Tension de
conducción de los diodos de silicio)).
Y, cuando el potencial positivo de una fuente de alimentación se conecta al catodo de un diodo, en un
circuito cualquiera, este “se abre”, no conduce.
2.7.
Transistores
Los transistores equivalen a dos diodos conectados con un punto medio
de conexión. Estos son utilizados como a) Interruptores controlados por
base (uno de sus contactos) o b) amplificadores de señal, por ejemplo,
recibiendo una señal pequeña en base y teniendo la misma señal
amplificada en colector.
3. Circuitos Electrónicos Seleccionados
3.1.
Rectificador de tensión
Es un circuito que recibe Corriente Alterna y la transforma en Corriente Continua. Muy utilizado ya que
la Corriente normalmente se transporta en forma de Corriente Alterna (Por ejemplo, la energía que
provee la ANDE), sin embargo, internamente los equipos electrónicos por lo general trabajan con
Corriente Continua.
Circuito Rectificador de Onda Completa (Básico):
Observemos solo el transformador (la entrada del circuito):
Se observa la forma y amplitud de la Corriente Alterna en la
entrada de la “red” y en su salida notamos la misma señal pero
reducida en amplitud.
Observemos el trabajo del “puente” de
diodos:
 En el circuito de arriba, se observa
como se comporta durante la parte
positiva de la Corriente Alterna, y
marcamos con el signo positivo + la
salida superior del transformador, la
corriente que sale de esta parte del
transformador buscará (como toda
corriente) el signo negativo y deberá
recorrer el circuito, pero al llegar a al
puente de diodos, por cuál diodo
pasará? (D1 o D4?), la corriente
encontrara a D4 (polarizado en inversa) y a D1 (polarizado en directa); pasará únicamente por D1
polarizando el resistor Rl de arriba hacia abajo (digamos positivamente) y observemos la onda de salida.
La corriente continúa su camino pasando por D3 para cerrar el circuito en el signo negativo.
En el circuito de abajo, se observa como se comporta durante la parte negativa de la señal Alterna, y
marcamos con el signo positivo + la salida inferior del transformador, la corriente que sale de esta parte
del transformador buscará el signo negativo, pero al llegar a al puente de diodos, por cuál diodo pasará?
la corriente encontrara a D3 (polarizado en inversa) y a D2 (polarizado en directa) (ya no están
nombrados en el circuito); la corriente pasará por D2 volviendo a polarizar el resistor Rl de arriba hacia
abajo (positivamente) y observemos la onda de salida. La corriente continúa su camino pasando por D4
para cerrar el circuito en el signo negativo.
Observemos el trabajo del Capacitor:
Al observar la señal pulsante de
arriba (A) podemos recordar que
hizo el puente rectificador de
diodos, sin embargo, aun no es una
señal continua. Si observamos el
primer semiciclo de la señal A,
veremos que el capacitor absorbe la
energía de esta señal, y luego, cuando la señal empieza a bajar de nivel, el capacitor empieza a
descargarse (línea de puntos), pero su descarga es muy lenta en relación a los pulsos, obsérvese que
mientras descarga el capacitor, el siguiente pulso lo volvió a cargar, repitiéndose este proceso
constantemente.
Al observar la señal B, vemos la resultante de tener el capacitor presente, es una señal continua sucia
pero ya es una señal continua. Hasta aquí observamos este circuito al que agregando un diodo Zener se
obtendría una señal continua pura.
3.2.
Multiplicador de tensión
Son circuitos que permiten elevar la tensión de la fuente con un juego de capacitares y diodos.
Circuito Completo de un doblador de tensión:
Observando durante el semiciclo positivo de la señal:
En este circuito, la clave es observar los diodos,
observe que durante el semiciclo positivo de la
señal, la corriente saldrá de donde esta el signo
positivo y recorrerá el circuito buscando el signo
menos, pero el diodo que puede permitirle el paso
es D1 (D2 le impide el paso), por lo tanto, el
circuito será solo la fuente, el capacitor C1 (que se
carga al valor de la fuente (V1)), y el diodo D1 que
permite el paso para cerrar circuito.
Observando durante el semiciclo negativo de la señal:
Para el semiciclo negativo de la señal (observe el signo + abajo), la
corriente recorrerá el circuito buscando el signo menos, pero el diodo
que puede permitirle el paso ahora es D2 (D1 le impide el paso), por
lo tanto, el circuito será el capacitor C1 (que ahora descarga lo que
almaceno durante el semiciclo positivo (V1)), la fuente (que suma su
valor al de C1 (V1+V1)), el capacitor C2 (que se carga al valor de 2.V1),
y el diodo D2 que permite el paso para cerrar circuito. Observe que en
el capacitor C2, tenemos el doble de la tensión de la fuente.
3.3.
Circuitos accionados con sensores
Observando el circuito, notamos dos caminos principales
para la corriente (Corriente Continua en este caso, E1 es
una batería), el camino que va desde E1 pasando por el
resistor R1 y el resistor dependiente de la luz (LDR),
llegando a E1 otra vez; y el otro camino que va desde E1 ,
pasando por el LED, luego del Colector al Emisor del
transistor Q1 y llegando a la batería E1 (este camino esta
abierto (no hay paso) si no conduce Q1, y esto dependerá
de su base).
Para que la base de Q1 active el camino mencionado, necesita que una pequeña corriente circule por
ella, y esto dependerá de la resistencia que presenta el LDR. Si esta resistencia es muy baja, la corriente
pasara totalmente por ella, dejando sin corriente a la base de Q1. Sin embargo, el LDR cambia su
resistencia dependiendo de la luz que incide en él, cuando la intensidad de la luz (por ejemplo, del día),
va disminuyendo, la resistencia del LDR va aumentando, haciendo llegar una pequeña corriente a la
base de Q1 que es necesaria para activar el camino Colector-Emisor de Q1, y de esta forma activar el
circuito E1, LED, Q1, encendiéndose el LED.
3.4.
Amplificadores
Al analizar este circuito, debemos tener en
cuenta que esta trabajando con los dos tipos de
corrientes, la alimentación del circuito en C.C.
(observar la batería de 6 Voltios que alimenta la
base de los transistores para que funcionen), y
también trabaja con C.A. (la señal acústica y
luego eléctrica que entra por el micrófono
(entrada) es una señal alterna), esta señal
normalmente es muy pequeña, pero en este circuito los transistores están trabajando como
amplificadores, amplificando la señal que entra en base y teniendo la salida en el colector.