Proyecto-Taller: Electrónica, desde cero.

[Firos]

¿Qué es un relé?

Es un interruptor de accionamiento electromagnetico:

Esta imagen es para describir el funcionamiento de un relé:

En el circuito de la izquierda tenemos el circuito de control por el cual hacemos circular una corriente. La cajita rectangular con la línea intermitente es una bobina y la linea intermitente podríamos decir que es una vara metalica.

Al hacer pasar una corriente por el circuito de control y hacerla pasar por la bobina, al generarse un campo electromagnetico en la bobina la varilla se expulsa del interior, cerrando el circuito de potencia y haciendo que la tensión de 230v circule por ese circuito alimentando el consumidor.

A veces se puede confundir e igualar el concepto de RELÉ y TRANSISTOR. Un transistor, conectado de cierta forma se puede imitar el funcionamiento de un relé, pero los transistores sirven para mucho más que para eso. Aunque bueno, dejemos el tema de los transistores para otro momento ya que es un tema muy amplio y hay que tomarlo muy bien.

[Firos]

Como ya dije en un principio, la finalidad del documento era comprender un poco la electricidad, tampoco a fondo porque cuando empecemos a trastear con circuitos simples empezaremos ya a comprender realmente qué es lo que pasa con la electricidad y al hacer alguna que otra práctica se irán explicando conceptos como el electromagnetismo, cuando realicemos un rectificador de corriente con diodos o con transistores. Veremos también si conseguimos crear un alternador manual (como si fuera un molino en un río, por ejemplo) y a raíz de ahí se me ocurren un sin fin de aplicaciones...


Programador T20

En el enlace de a continuación encontraremos lo necesario para hacernos nuestro propio T20 casero aunque os recomiendo que os esperéis, porque yo voy a comprarlo directamente. Desde mi punto de vista montarlo sin tener ni idea no me parece muy correcto, el que tenga nociones adelante. El T20 que voy a comprar yo es algo diferente, a ver si consigo que el de la tienda me pase las imagenes y las cuelgo aquí.

http://www.info-ab.uclm.es/labelec/solar/Microcontroladores/Programador%20T-20.htm

Enlace interesante: Guía para el uso del programador TE20 con ICprog


Varios PICS 16F84:

Placa fotosensible:

De momento no comprarla porque hay varios métodos y todavía no se cuál usar. Aver como salen las primeras prácticas que serán sobre esto y ya os iré comentando mis experiencias. En el índice hay varios posts interesantes sobre como plasmar los circuitos impresos tanto en placa fotosensible como en placa de cobre asi que bueno, dejarme probar.


Polímetro:

Este aparatejo nos servirá para comprobar las magnitudes en distintos puntos del circuito. Cuando empecemos a practicar con él explicaremos las formas de conectarlo al circuito para comprobar las distintas magnitudes. Veremos también las distintas opciones que presenta.

Protoboard:

Estas placas nos sirven como base para montarnos lo que es un primer diseño del circuito para no tener que estar soldando y cortando continuamente, una vez comprobemos que nos sirve realmente el circuito es cuando pasaremos a una placa fotosensible y a realizar las soldadoras convenientes.

Cautín (soldador) de punta fina:

Un par de rollos de Estaño:

Componentes para el circuito:

De estos hay muchos tipos y para distintas cosas de cada tipo, asi que, intentad buscar algun PACK para principiantes y sino, el miercoles, cuando vaya yo a comprarlo todo, si no lo encuentro, hare un buen listado (en el cual incluiremos la caja xD) para comprarlas. No son muy caras.


El coste de los componentes no es muy elevado, no supera los 50€.

[Firos]

Video para la comprensión de los diodos:

[youtube=425,350]http://www.youtube.com/watch?v=4qdAQTfOlIw[/youtube]

Tipos de Diodos:

http://www.electronica2000.com/temas/diodostipos.htm

[Firos]

Vamos allá:

Ya hemos visto qué son los diodos y cuáles son sus funciones.


Ahora vamos a usar Diodos rectificadores (imagen de abajo) para rectificar una corriente alterna a continua con lo cual luego tendremos la teoría para poder hacer un transformador de corriente en nuestro laboratorio casero.

Vamos a ver... como bien hemos visto ya estos diodos sirven para dejar pasar la corriente en un solo sentido ¿vale? Una señal de la corriente alterna es asi:

Facil, ¿no? Vale, entonces, si eso lo conseguimos con un solo diodo, si colocamos estrategicamente diodos en un circuito y este circuito lo colocamos de cierta manera, conseguiríamos algo así:

¿Interesante, verdad? En esa imagen podemos ver la conexión de los diodos de un puente de Winston (lo comentaremos más adelante) conectando el circuito de manera que una corriente alterna pasaría a ser una coriente continua. Podemos observar en la parte de la izquierda esas dos espirales que son bobinas, una proviene de una corriente alterna que genera un campo electromagnético e INDUCE a la otra bobina por la cual se genera corriente en la segunda bobina de nuestro nuevo circuito y la transforma gracias al puente de Winston. Interesante, ¿verdad?.

Bueno, con esa teoría ya tendríamos la base para poder hacer nuestro propio transformador casero aunque bueno, falta por explicar el funcionamiento de algunos componentes que harían falta para ello. El día que haga la práctica profundizaré en parametros. Poco a poco.

Buscando las imagenes por SanGoogle me he topado con esta página que, en fin, es muy interesante:
http://melca.com.ar/fuente_driver_cnc.html


Estoy en ello...

[berni69]

No se si te interesara pero por si acaso te dejo la grafica de la funcion rectificadora del diodo:


y para la fuente de laimentacion tambien, con un zener y un condensador para el rizado

[Firos]

¿Que es un regulador de tensión?

Como hemos podido observar, la corriente alterna tiene unas propiedades que, en el caso del voltaje tiene unos picos que podrñian llegar a fastidiar los componentes electronicos.

¿A que me refiero con esto? Muy simple, un regulador de tensión es un dispositivo que se encarga de que el voltaje de salida de una fuente de alimentación, por ejemplo, sea constante y no haya más de lo permitido.

Echemosle un vistazo a la definicion de Wikipedia que lo define muy bien y de paso, conoceremos en que consiste un diodo Zener.

- http://es.wikipedia.org/wiki/Regulador_de_tensi%C3%B3n

Continúa en el siguiente mensaje

[Firos]

Buenas, otro día mas por aquí.


A ver... un regulador de tensión lo podríamos definir como una salida de tensión constante.

Los componentes electrónicos funciónan a un voltaje concreto y a una intensidad concreta ¿verdad? Sabemos que si un componente funciona a 5V el mejor rendimiento lo sacará a ese voltaje, si le llega menos lo mismo no funciona (como cuando falla la corriente en una casa que las bombillas alumbran menos, o como suce en una linterna al acabarse las pilas).

Bien, en una corriente alterna o continua pueden haber caidas de tensión debidas a muchas cosas que se solucionan en apenas unos segundos pero, como sabemos que la electricidad se mueve mucho mas rápido, que funciona incorrectamente unos segundos para la electricidad es una eternidad. Para esto mismo sirven los reguladores de tensión. Que son componentes que al pasar la corriente a través de ellos si sube o si baja pueden mantener la corriente estable gracias a unos condensadores o un diodo Zener, por ejemplo.


Las fuentes de tensión, en los alternadores de los coches, en los motores de arranque, existen estos dispositivos con la finalidad de mantener una corriente estable con las menores pérdidas posibles y en el menor tiempo.

Podemos ver también la definición de Unicrom:

Regulación de tensión: Es la capacidad de mantener una tensión dada, aún con cambios en la carga.

Regulador de tensión: Circuito diseñado para mantener una tensión constante, independientemente del valor de la carga.

Regulador zener: Regulador basado en el diodo zener cuando trabaja en la zona de ruptura

Ahorrando un poco de tiempo vamos a fijarnos en la definición de Unicrom para el diodo Zener:

- http://www.unicrom.com/Tut_diodozener_.asp

[Firos]

CONDENSADORES:

Wikipedia

- http://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_el%C3%A9ctrico

En electricidad y electrónica, un condensador (capacitor en inglés) es un dispositivo que almacena energía eléctrica, es un componente pasivo.

Consultar el enlace si queréis, está my completo e incluye fórmulas. Cuando empecemos con las primeras prácticas ya tocaremos el tema de calculos ya que, desde mi punto de vista, con la práctica se simplifica mucho.

[Firos]

Bueno, vamos a intentar coger un poco el modo de funcionamiento de los transistores. Como recomendación os sugiero que para comprenderlos mejor, por lo menos para que lo memoricéis un poco mejor, os cogçjáis una libreta y os pongáis las distintas fórumlas arriba (no hace falta memorizarlas) y que os lo clasifiquéis, es decir: cogéis una forma de conectarlo y las fórmulas respectivas y empezáis a dar valores para ver como varían las magnitudes dependiendo de como lo conectemos y lo que le conectemos. Esto os facilitará el aprendizaje y la aplicación en circuitos. Hay muchas formas de conectarlos y muchos tipos de transistores por lo que empezaremos poco a poco.


TRANSISTORES DE UNIÓN BIPOLAR (BJT)

Darle un pequeño repaso al siguiente enlace de Wikipedia y cuando terminéis de leerlo al de Unicrom:
http://es.wikipedia.org/wiki/Transistor_de_uni%C3%B3n_bipolar
http://www.unicrom.com/Tut_transistor_bipolar.asp


Unicrom

- Ic (corriente que pasa por la patilla colector) es igual a ß (factor de amplificación) por Ib (corriente que pasa por la patilla base).
- Ic = ß * Ib
- Ie (corriente que pasa por la patilla emisor) es del mismo valor que Ic, sólo que, la corriente en un caso entra al transistor y en el otro caso sale de él, o viceversa.

Y aquí tenéis alguna gráfica de cómo varían las magnitudes dependiendo de la intensidad, el voltaje, ...:
http://www.st-andrews.ac.uk/~www_pa/Scots_Guide/info/comp/active/BiPolar/bpcur.html

Cuando comencémos las prácticas y usemos algún transistor pondré alguna gráfica de el tipo de conexión que use y explicaré lo que hace el transistor en ese tipo de conexión.


Regiones operativas: (Wikipedia)

* Región activa:

   Cuando un transistor no está ni en su región de saturación ni en la región de corte entonces está en una región intermedia, la región activa. En esta región la corriente de colector (Ic) depende principalmente de la corriente de base (Ib), de β (ganancia de corriente, es un dato del fabricante) y de las resistencias que se encuentren conectadas en el colector y emisor. Esta región es la más importante si lo que se desea es utilizar el transistor como un amplificador de señal.

   * Región inversa:

   Al invertir las condiciones de polaridad del funcionamiento en modo activo, el transistor bipolar entra en funcionamiento en modo inverso. En este modo, las regiones del colector y emisor intercambian roles. Debido a que la mayoría de los BJT son diseñados para maximizar la ganancia de corriente en modo activo, el parámetro beta en modo inverso es drásticamente menor al presente en modo activo.

   * Región de corte: Un transistor está en corte cuando:

   corrientedecolector = corrientedeemisor = 0,(Ic = Ie = 0)

   En este caso el voltaje entre el colector y el emisor del transistor es el voltaje de alimentación del circuito. (como no hay corriente circulando, no hay caída de voltaje, ver Ley de Ohm). Este caso normalmente se presenta cuando la corriente de base = 0 (Ib =0)

   * Región de saturación: Un transistor está saturado cuando:

   corrientedecolector = corrientedeemisor = corrientemaxima,(Ic = Ie = Imaxima)

   En este caso la magnitud de la corriente depende del voltaje de alimentación del circuito y de las resistencias conectadas en el colector o el emisor o en ambos, ver ley de Ohm. Este caso normalmente se presenta cuando la corriente de base es lo suficientemente grande como para inducir una corriente de colector β veces más grande. (recordar que Ic = β * Ib)

Desarrollándolo.

[Firos]

Buenas! De nuevo por aquí.

Las buenas noticias son que ya he comprado la mayor parte de cosas necesarias para ir empezando. A ver si hago algunas fotos ahora y lo subo.


Y las malas noticias son que no lo he tenido hasta ahora y que ya he vuelto a empezar las clases. De todas formas no nos desesperemos que me queda un mes y medio de clase y empezaré a hacer los primeros pasos.

A ver si consigo hacer un par de fotos ahora y subo lo que he comprado ya. En total han sido uno 130-140€, se podría haber conseguido un poco más barato, rebajándolo casi a los 100€.

En la primera foto: Mi gato fiel, 16 añazos!! y no se separa de mi mientras estoy por aquí!

Y en las siguientes en orden: Polímetro, protoboard, soldador de punta fina, placa virgen para circuitos, el bote es cloruro férrico (para que se coma el sobrante de la placa y se quede solo el circuito impreso), un rotulador para circuitos y, en la última podemos encontrar el cable rs232, el te20 (con tarjetero) y el pic 16f84A con su zocalo (para no joder el pic scanadolo y poniendolo).


EDITO: Me gustaría añadir, que el precio de los componentes aquí puestos es medio, los hay mas caros y los hay mas baratos. El soldador en cuestión cuesta unos 30 euros (se pueden encontrar por menos de 15 euros), el polimetro vale alrededor de 30 euros (se pueden encontrar por 15 euros o menos), el cloruro ferrico yo lo he comprado en la tienda (a lo mejor en alguna drogueria o farmacia resulta mas barato), el boligrafo es caro (compraros alguno en alguna papeleria que saldra mas barato), el programador t20, si os lo haceis vosotros mismos os ahorrareis unos 17 euros mas. En resumen, os ahorraríais casi 50 euros, dejandolo en un precio aproximado de 80 euros en total incluyendo el rollo de estaño que yo todavia no he comprado.