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SEMICONDUCTORES

También llamados componentes de estado sólido, son aquellos que se fabrican con material semiconductor como el silicio o el germanio.


DIODOS

SCR (RECTIFICADOR CONTROLADO DE SILICIO)

TRIACS

TRANSISTORES

SEMICONDUCTORES OPTICOS


DIODOS

Los diodos, conocidos generalmente como rectificadores, son puertas de una sola vía. Ellos sólo permiten el paso de la corriente en un solo sentido.

Estos encuentran aplicación en la conversión de corriente alterna (CA), en corriente continua o directa (CD).


Símbolo del diodo.

La dirección de la corriente es siempre en sentido contrario a donde apunta la flecha. Haz clic para ver los demás símbolos.

La corriente se mueve de un polo negativo a uno positivo. El lado del símbolo que tiene la flecha indica el terminal negativo o Cátodo, y al otro lado el positivo o Ánodo. También se indica con un borde recortado diagonalmente o con alguna otra marca especial. El diodo debe conectarse en la posición correcta y al igual que un condensador electrolítico tiene polaridad.

Los diodos se clasifican por su capacidad de manejar determinada corriente y voltaje. Un diodo de 1 Amperio y 200 Voltios, puede soportar hasta un amperio de corriente y 200 voltios de potencia. Si alguno de estos factores se aumenta, se destruye el diodo y probablemente el circuito que lo contenga.


LED (DIODO EMISOR DE LUZ)

Un LED o diodo emisor de luz, es un tipo especial de diodo que produce luz cuando circula corriente a través de él. Vienen en colores, siendo el rojo el más usado. Es importante recordar que el LED, como todos los diodos, tiene polaridad. El Cátodo se indica generalmente por un borde plano o por un terminal más corto que el otro.


SCR (Rectificador Controlado de Silicio)

El SCR es un suiche electrónico, que se cierra cuando se le aplica un voltaje positivo en su compuerta o "Gate".

Un SCR es un diodo, pero con una diferencia. Al igual que un diodo tiene cátodo y ánodo, y deja pasar la corriente en un solo sentido, además tiene un terminal adicional llamado compuerta o "Gate".
La compuerta se utiliza para empujar o disparar el SCR al estado de conducción. Solamente cuando la compuerta recibe un voltaje positivo, conduce el SCR. Después, aunque se suspenda ese voltaje, el SCR continúa en conducción. La única manera de suspender la conducción, es retirar o cambiar la polaridad del voltaje positivo que hay en el ánodo.

Como los diodos, los SCR's están clasificados en términos de su capacidad de manejar corriente y voltaje. Por ejemplo el GE106B1 tiene una capacidad de 2 Amperios y 200 Voltios.

Los SCR's se utilizan en una gran cantidad de circuitos, desde alarmas contra ladrones hasta equipos de luces rítmicas y secuenciales.

Símbolo del SCR.

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TRIACS

Un Triac es equivalente a dos SCR's conectados en paralelo. Su funcionamiento es similar a estos y se utilizan como "suiches electrónicos" para encender o controlar cargas eléctricas que se manejen con corriente alterna.

El triac está fabricado con cinco capas de material semiconductor. Este componente tiene 3 terminales que se denominan MT1, MT2 y compuerta o "Gate".

El Triac se utiliza como suiche electrónico, reemplazando con muchas ventajas a los relés y otro tipo de interruptores mecánicos, ya que por no tener partes móviles como los contactos metálicos, no sufre desgaste durante su operación. Además su operación es muy rápida.

Símbolo del SCR.


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Los terminales MT1 y MT2 son los terminales de unión para cerrar el circuito.
Cuando se aplica una señal al terminal de control llamado compuerta o "Gate", se cierran los contactos y el aparato que está conectado a través de él se enciende.

Por medio del Triac se pueden controlar bombillos, motores, resistencias, etc.

La señal de control es una señal de baja potencia, del orden de 1 a 2 voltios y 30 a 50 miliamperios de corriente.

Los triacs se diferencian unos de otros por el voltaje y la corriente que pueden manejar. Por ejemplo el triac Q4010 puede manejar una carga de 10 amperios y 400 voltios. El tamaño físico del Triac y su empaque, dependen de estas características.

TRANSISTORES

El transistor es un amplificador de corriente que también se utiliza como suiche electrónico y está fabricado con material semiconductor.

El transistor, inventado en 1948, es uno de los avances tecnológicos más importantes de nuestra época. Ha revolucionado completamente la industria electrónica en el último cuarto de siglo.

Hay dos grupos principales de transistores: los transistores Bipolares y los transistores de efecto de campo o FET's (Field Effect Transistor).

Transistores Bipolares

Son los más utilizados y se fabrican con tres capas de material semiconductor en forma de "Sándwich". Según la disposición de estas capas se dividen en dos tipos, transistores NPN y transistores PNP. Cada sección o capa del transistor tiene un terminal conectado a ella. Estas secciones e conocen como: Emisor, Base y Colector y se marcan con sus letras iníciales E, B, y C respectivamente.

La dirección de la flecha del emisor indica si el transistor es del tipo NPN o PNP.
La flecha está siempre en el emisor. En el transistor PNP, la flecha entra.

En el transistor NPN, la flecha sale.


Adicionalmente a su tipo PNP o NPN, los transistores se clasifican como de potencia o de propósito general.
Su tamaño determina generalmente esta característica, siendo el más grande el de potencia, ya que tiene que disipar más calor o voltaje.

La identificación correcta de los terminales de los transistores es muy importante ya que si éste se conecta mal, puede dañarse muy fácil.


Como la apariencia física o forma de muchos transistores es idéntica, la única manera o sistema para distinguir unos de otros, es marcarlos por medio de una referencia o sistema de numeración.

La mayoría de los transistores de tipo americano, se numeran empezando con el prefijo 2N, por ejemplo: 2N3906, 2N2222, 2N3055, etc.

El 2N nos indica que es un transistor. En la nomenclatura japonesa lo más común es encontrar los prefijos 2SA, 2SB, 2SC, 2SD, seguidos por un número, por ejemplo: 2SA56, 2SB25, 2SC458, 2SD329, etc.

Una cosa importante para conocer, es que existen las series de reemplazos para transistores como la línea ECG, SK, HEP, etc. En este sistema, una referencia de transistor de la familia ECG como la ECG123A, reemplaza una gran cantidad de referencias americanas, japonesas y europeas. Este método se emplea cuando hay que cambiar un transistor u otro componente de estado sólido en un aparato electrónico y no se consigue la referencia original.

Símbolo del Transistor Bipolar.


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Transistores de efecto de campo (FET)

Los transistores de efecto de campo, más conocidos como FET se fabrican de una forma diferente a los transistores bipolares. Según el material se clasifican en FET canal N y FET canal P.

Según su sistema de fabricación existen dos tipos de FET, el FET de Juntura y el MOSFET. En cada uno de ellos hay un tipo P y un tipo N.

Los terminales de los transistores tipo FET reciben el nombre de Fuente (Source), Compuerta (Gate) y Drenador (Drain) y se identifican con las letras S, G y D.

En los transistores FET tipo MOSFET, la compuerta o "gate" está aislada eléctricamente de las otras partes del componente.

El nombre de MOSFET viene de la sigla de Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, o Transistor de Efecto de Campo con Semiconductores de Oxido Metálico.

La técnica de fabricación MOS permite obtener dispositivos semiconductores como transistores y circuitos integrados muy eficientes, con características especiales. Entre ellas se destacan el bajo consumo de corriente y el fácil manejo en los circuitos. Por esta razón este tipo de semiconductores se está utilizando mucho en todos los circuitos electrónicos modernos.

Uno de los tipos de MOSFET, llamado MOSFET DE POTENCIA, que se utiliza para manejar corrientes altas, se ha vuelto muy popular debido a su capacidad para controlar fácilmente cargas grandes como motores, bobinas, amplificadores de audio de gran potencia, etc.

Símbolo del Transistor Fet.



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SEMICONDUCTORES OPTICOS

Este es un grupo especial de semiconductores que utilizan la luz para trabajar. Para su estudio y experimentación se ha establecido una rama llamada Optoelectrónica.

En este grupo se pueden mencionar los siguientes:

  • El diodo LED (Diodo emisor de luz)

  • La fotoresistencia o Fotocelda

  • El Fotodiodo

  • El Fototransistor

  • El Optoacoplador

El diodo Led ya se estudio anteriormente en el grupo de los diodos.

Fotoresistencia o Fotocelda

La fotoresistencia es un detector de luz en el que varía el valor de resistencia según la cantidad de luz que llegue a su superficie. Cuando no le llega luz, su resistencia es muy alta, de varios millones de ohmios. Cuando tiene luz en su superficie, la resistencia es de pocos ohmios.

Fotodiodo

El fotodiodo es un diodo muy sensible a la luz y cambia su comportamiento con la presencia de esta en su superficie.

En el fotodiodo hay circulación de corriente, si éste está iluminado.

Fototransistor

En el fototransistor, se ha reemplazado la base con una superficie muy sensible a la luz y por medio de ésta se controla el funcionamiento del transistor como suiche, o como amplificador.

Los fotodiodos y los fototransistores se emplean muy comúnmente en circuitos de control remoto por medio de rayos luminosos.

Optoacopladores

Los optoacopladores son dispositivos semiconductores que contienen su propia fuente luminosa.

Estos se utilizan para acoplar o unir circuitos de control de baja potencia con circuitos o cargas eléctricas de gran potencia. También se utilizan para aislar eléctricamente dos circuitos entre sí. Los dos principales tipos son el de transistor y el de triac. El control de la señal se hace por un haz luminoso y por lo tanto no hay ningún contacto entre los circuitos.

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