TIPOS DE DIODOS:Existen varios tipos de diodos, de algunos ya se habló en otra página y de los cuales haremos mención en esta, con este tipo de componente te vas a encontar en todos los aparatos electrónicos, ya que es un componente de importancia. Vamos a resaltar los que de alguna forma son los más usados y de importancia, trataremos a cada uno de estos en resúmen.
DIODOS RECTIFICADORES:Los diodos rectificadores son los que en principio conocemos, estos facilitan el paso de la corriente contínua en un sólo sentido (polarización directa), en otras palabras, si hacemos circular corriente alterna a través de un diodo rectificador esta solo lo hará en la mitad de los semiciclos, aquellos que polaricen directamente el diodo, por lo que a la salida del mismo obtenemos una señal de tipo pulsatoria pero contínua. Se conoce por señal o tensión contínua aquella que no varia su polaridad.DIODOS DE TRATAMIENTO DE SEÑAL (RF): Los diodos de tratamiento de señal necesitan algo más de calidad de fabricación que los rectificadores. Estos diodos están destinados a formar parte de etapas moduladoras, demoduladoras, mezcla y limitación de señales, etc.Uno de los puntos más críticos en el diodo, al momento de trabajar con media y alta frecuencia, se encuentra en la "capacidad de unión", misma que se debe a que en la zona de la Unión PN se forman dos capas de carga de sentido opuesto que conforman una capacidad real.En los diodos de RF (radio frecuencia) se intenta que dicha capacidad sea reducida a su mínima expresión, lo cual ayudará a que el diodo conserve todas sus habilidades rectidficadoras, incluso cuando trabaje en altas frecuencias.Entre los diodos más preparados para lidiar con las altas frecuencias destaca el diodo denominado Schottky. Este didodo fue desarrolado a principio de los sesenta por la firma Hewletty, deriva de los diodos de punta de contacto y de los de unión PN de los que han heredado el procedimiento de fabricación.DIODOS DE CAPACIDAD VARIABLE ( VARICAP ):La capacidad formada en los extremos de la unión PN puede resultar de gran utilidad cuando, al contrario de lo que ocurre con los diodos de RF, se busca precisamente utilizar dicha capacidad en provecho del circuito en el cual se está utilizando el diodo. Al polarizar un diodo de forma directa se observa que, además de las zonas constitutivas de la capacidad buscada, aparece en paralelo con ellas una resistencia de muy bajo valor óhmico, lo que conforma un capacitor de elevadas pérdidas. Sin embargo, si polarizamos el mismo en sentido inverso la resistencia en paralelo que aparece es de un valor muy alto, lo cual hace que el diodo se pueda comportar como un capacitor con muy bajas pérdidas.Si aumentamos la tensión de polarización inversa las capas de carga del diodo se esparcian lo suficiente para que el efecto se asemeje a una disminución de la capacidad del hipotético capacitor (el mismo efecto producido al distanciar las placas del un capacitor estándar).Por esta razón podemos terminar diciendo que los diodos de capacidad variable, más conocidos como varicap's, varian su capacidad interna al ser alterado el valor de la tensión que los polariza de forma inversa.La utilización más solicitada para este tipo de diodos suele ser la de sustituir a complejos sistemas mecánicos de capacitor variable en etapas de sintonía en todo tipo de equipos de emisión y recepción, ejemplo, cuando cambiamos la sintonía de un receptor antiguo, se varía mecanicamente el eje de un capacitor variable en la etapa de sintonía; pero si por el contrario, pulsamos un botón de sintonía de un receptor de televison moderno, lo que hacemos es variar la tensión de polarización de un diodo varicap que se encuentra en el módulo sintonizador del TV. DIODO ZENER:Cuando se estudian los diodos se recalca sobre la diferencia que existe en la gráfica con respecto a la corriente directa e inversa. Si polarizamos inversamente un diodo estándar y aumentamos la tensión llega un momento en que se origina un fuerte paso de corriente que lleva al diodo a su destrucción. Este punto se da por la tensión de ruptura del diodo.Se puede conseguir controlar este fenómeno y aprovecharlo, de tal manera que no se origine la destrucción del diodo. Lo que tenemos que hacer el que este fenómeno se dé dentro de márgenes que se puedan controlar.El diodo zener es capaz de trabajar en la región en la que se da el efecto del mismo nombre cuando las condidiones de polarización así lo determinen y volver a comportarse como un diodo estándar toda vez que la polarización retorne a su zona de trabajo normal. En resúmen, el diodo zener se comporta como un diodo normal, a no ser que alcance la tensión zener para la que ha sido fabricado, momento en que dejará pasar a través de él una cantidad determinada de corriente.Este efecto se produce en todo tipo de circuitos reguladores, limitadores y recortadores de tensión.FOTODIODOS:Algo que se ha utilizado en favor de la técnica electrónica moderna es la influencia de la energía luminosa en la ruptura de los enlaces de electrones situados en el seno constitutivo de un diodo. Los fotodiodos no son diodos en los cuales se ha optimizado el proceso de componentes y forma de fabricación de modo que la influencia luminosa sobre su conducción sea la máxima posible. Esto se obtiene, por ejemplo, con fotodiodos de silicio en el émbito de la luz incandescente y con fotodiodos de germanio en zonas de influencia de luz infrarroja.DIODOS LED( LUMINISCENTES ):Este tipo de diodos es muy popular, sino, veamos cualquier equipo electrónico y veremos por lo menos 1 ó más diodos led. Podemos encontrarlos en direfentes formas, tamaños y coloresdiferentes. La forma de operar de un led se basa en la recombinación de portadores mayoritarios en la capa de barrera cuando se polariza una unión Pn en sentido directo. En cada recombinación de un electrón con un hueco se libera cierta energía. Esta energía, en el caso de determinados semiconductores, se irradia en forma de luz, en otros se hace de forma térmica.Dichas radiaciones son básicamente monocromáticas (sin color). Por un método de "dopado" del material semiconductor se puede afectar la enegía de radiación del diodo.El nombre de LED se debe a su abreviatura en ingles ( Light Emmiting Diode )Además de los diodos led existen otros diodos con diferente emisión, como la infrarroja, y que responden a la denominación IRED (Diodo emisor de infra-rojos).
POLARIZACION DIRECTA:El ánodo se conecta al positivo de la batería
y el cátodo al negativo.
El diodo conduce con una caída de tensiónde 0,6 a 0,7V. El valor de la resistencia interna seria muy bajo.
Se comporta como un interruptor cerrado. POLARIZACION INVERSA:el ánodo se conecta al negativo y el cátodo
al positivo de la batería.
El diodo no conduce y toda la tensión de la pila cae sobre el.Puede existir una corriente de fuga. El valor de la resistencia interna sería muy alto
Se comporta como un interruptor abierto.RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA:
El rectificador de media onda es un circuito empleado para eliminar la parte negativa o positiva de una señal de corriente alterna de entrada (Vi) convirtiéndola en corriente directa de salida (Vo).RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA:
Un Rectificador de onda completa es un circuito empleado para convertir una señal de corriente alterna de entrada (Vi) en corriente directa de salida (Vo) pulsante. A diferencia del rectificador de media onda, en este caso, la parte negativa de la señal se convierte en positiva o bien la parte positiva de la señal se convertirá en negativa, según se necesite una señal positiva o negativa de corriente continua.
BATERIA ELECTRICA:Batería, batería eléctrica, acumulador eléctrico o simplemente acumulador, se le denomina al dispositivo que almacena energía eléctrica, usando procedimientos electroquímicos y que posteriormente la devuelve casi en su totalidad; este ciclo puede repetirse por un determinado número de veces. Se trata de un generador eléctrico secundario; es decir, un generador que no puede funcionar sin que se le haya suministrado electricidad previamente mediante lo que se denomina proceso de carga.La energía se produce por una reacción química entre dos placas de plomo, agua y ácido sulfúrico (estos dos componentes forman el electrolito). Mantenimiento:hay que vigilar el estado de los bornes eliminando los sedimentos que produce la evaporación del ácido. Una vez eliminados estos sedimentos aplicaremos una capa de vaselina o grasa sobre los bornes para prevenir la aparición de estos sedimentos. También se deben mantener limpias las uniones entre los bornes y los conectores de la instalación eléctrica.Fin de la vida útil de la batería: El desgaste de las placas de plomo provoca un cortocircuito dentro de la batería el cual provoca su descarga en poco tiempo.FALLAS EN LAS BATERIAS POR (4) CAUSAS:
1) Tiempo de Uso:
El deterioro normal acompaña el avance del tiempo. La repetición del ciclo de carga-descarga desgasta lentamente el material activo de las placas, hasta que se llega al punto en que la superficie de la placa disponible para que se lleve a cabo la reacción con el electrolito, no es suficiente para restaurar la capacidad total de la batería.
2) Pobre Mantenimiento:
Niveles de Electrolito Bajo: una condición permanente de bajos niveles del electrolito ( originado por la pérdida de agua ) causa un rápido deterioro del material activo en la parte superior de las placas no cubiertas por el electrolito. Esta condición reduce y eventualmente acaba con la habilidad de la batería para producir la energía requerida para suministrar la descarga necesaria. Al retirar las tapas de la batería, el electrolito debe ser claro. La decoloración ( solución marrón ) y un olor desagradable, puede indicar una carga excesiva o batería vieja que se acerca al fin de su vida de servicio.
Jamás se vertirá ácido a la batería porque éste no se evapora, lo que se evapora es el agua destilada.
3) Sobrecarga o insuficiencia de carga:
Un suministro excesivo o insuficiente de carga, puede causar serios daños a la batería. Esto se aplica tanto para el sistema de generación propia del vehículo, como para las fuentes externas de emergencia, como los cargadores para batería.
La Sobrecarga provoca:
1. Rápida corrosión de las placas positivas.
2. Calor, lo que intensifica la reacción química normal, originando un envejecimiento prematuro de todos los componentes.
3. Deformación de las placas positivas y daños a los separadores.
4. Derramamiento del ácido, lo cual reduce el nivel del electrolito y ocasiona daños por el ácido en los postes, cables y partes aledañas a la batería.5. Pérdida excesiva de agua.
La insuficiencia de carga provoca:
1. Grandes depósitos de sulfato de plomo en las placas, lo que afecta la reacción electroquímica normal. Esto debería ocurrir, cuando la batería está cargada.
2. Acumulación de depósitos de plomo en los separadores, lo que origina cortocircuitos entre placas positivas y negativas.
3. Bajo contenido de ácido en el electrolito, lo que incrementa las posibilidades de congelación en temperaturas muy frías.
4. Una batería descargada.
Uso de una batería de baja capacidad: La instalación de una batería con una capacidad menor a la especificada por el fabricante, causa inevitablemente frecuentes descargas, incapacidad para funcionar en condiciones frías y fallas prematuras de la batería.
Vibración excesiva:
Muchas de las fallas prematuras en la batería, se deben a la vibración excesiva (falta de sujetadores y/o mala función en la suspensión del vehículo).
En la mayoría de los casos, el daño por vibraciones, es el resultado de la mala fijación de la batería a su base, o por conducir en terrenos accidentados o sin pavimentar. La vibración sacude el material activo de las placas, provocando su desprendimiento y su acumulación en la parte baja de la batería. Los tornillos del sujetador para la batería deben estar lo suficientemente apretados para evitar su movimiento. Sin embargo, si los tornillos están excesivamente apretados, pueden causar puntos de tensión, lo que a su vez, tiene como resultado, tapas y cajas rotas.
ALMACENAMIENTO:
Todas las baterías deben ser almacenadas en un sitio seco y fresco y en su posición normal (bornes hacia arriba), para evitar posibles fugas de electrolito. La existencia de las baterías debe ser rotada en estricto orden: primera en llegar, primera en salir. Los códigos de fecha de fabricación estampados en las cajas de cartón y en las baterías, pueden ser de gran ayuda. Una de las mayores causas de problemas con el reemplazo de las baterías, es no seguir el procedimiento de primera en llegar, primera en salir, y el no mantener unos niveles de inventarios, en balance con la demanda. Baterías almacenadas sin uso por períodos largos, sin carga, aceleran la corrosión, formando una capa de sulfato no-conductor, evidenciándose en la pérdida de capacidad eléctrica.Si la temperatura ambiente del lugar de almacenamiento es elevada, la autodescarga será más acelerada ; es decir, a mayor temperatura ambiente, la batería presenta mayor actividad interna. Cuando se almacenan incorrectamente las baterías, éstas comienzan a perder su carga eléctrica, hasta quedar completamente descargadas.
Para evitar ésto, siga las siguientes normas:Almacenaje correcto
Almacénese sobre estibas (pallets) de madera preferentemente, ya que ésta actúa como aislante.
- Asegúrese que se almacenen en bodegas secas y frescas, donde no se tenga el efecto de la luz solar directa.
-Evite almacenar las baterías cerca a ventanas o donde se presente radiación solar, que incremente la temperatura.
-Las celdas muestran una disminución gradual del nivel del electrolito, después de un tiempo de estar trabajando la batería, debido a la pérdida de agua del electrolito. Esto es normal; la electrólisis libera gases de hidrógeno y oxígeno, como resultado de la corriente de carga.
-Las celdas también pierden agua, a causa de la evaporación normal. Estas pérdidas de agua, se deben reemplazar con agua desionizada o desmineralizada, para mantener el electrolito en un nivel adecuado (nunca dejar secar las placas).
De esta manera, alargará el tiempo de vida de su batería. Es necesario mantener limpia y seca la superficie o bandeja, donde está instalada la batería.
-Si se ha producido derrame o fugas externas de electrolito, se debe limpiar con una solución de bicarbonato de sodio, para neutralizar el ácido y evitar la corrosión.
Las descargas profundas por largo tiempo, se traducen en entregas de voltajes inferiores a 1.75 v/celda, lo cual causa daños irreversibles a la batería, como son: acelerada formación de sulfatos y disminución de su capacidad eléctrica.
-Mantenga seca la cubierta de la batería, conectores y terminales libres de sulfato.
Adicione grasa blanca o vaselina a todas las partesmetálicas, para impedir el desarrollo de la corrosión.
-Revise periódicamente el funcionamiento de los componentes del sistema de carga. Evite fugas a tierra que drenen constantemente a la batería y/o terminales.
CARGA DE LA BATERIA:
Hay varias formas de cargar las baterías. La más sencilla es la utilizada en los automóviles, con un alternador que carga a una intensidad constante, hasta alcanzar un voltaje determinado, en ese punto la carga se interrumpe. En realidad, el regulador reduce la intensidad de carga a medida que nos acercamos a este voltaje.
Este tipo de carga es al mejor para el uso de la batería en el motor, pues habitualmente la batería no se utiliza nada más que para el arranque. Durante el estado de motor parado, habitualmente en los automóviles no hay consumos, y si los hay son tan pequeños que no son determinantes en la vida de la batería, por otro lado durante el estado de motor en marcha, el alternador suple todos los consumos del automóvil, por lo que la batería solo esta cargando o en reposo.
Esto quiere decir que la batería solo se utiliza durante unos pocos segundos, pero con una descarga brutal de entre 250 y 300 amperios. La descarga producida por un arranque apenas alcanza el 1% de la capacidad, y se repone de forma casi inmediata después del arranque. Un arranque de 3 segundos a 300 Amperios, se repone al cargar el alternador a 50 Amperios durante 20 segundos, es decir, que el alternador, después del primer minuto de marcha ya ha recuperado con creces el gasto en el arranque y solo se dedica a generar la corriente que el automóvil necesita para funcionar.
Carga en dos etapas.
Cuando la batería recibe otros usos, como puede ser el de la vivienda de la AC, el consumo instantáneo es menor, pero la descarga es mas profunda, y por lo tanto se necesita un método de carga más racional. Los cargadores habituales de los talleres de automoción, ya no son la mejor formula para cargarlas. La forma mas adecuada de cargar las baterías de plomo acido cuando son para este uso es en dos etapas. En primer lugar se carga a una intensidad constante. Sometiendo la batería a esta intensidad, a medida que se carga, el voltaje va subiendo hasta alcanzar el voltaje máximo, que oscila entre 14,4 y 14,6 V. Una vez alcanzado este valor, se mantiene la carga a tensión constante, lo que hace que la intensidad vaya decayendo. Esta carga a intensidad constante se mantiene durante un periodo que oscila según el tipo de batería, aproximadamente una hora para las de electrolito líquido y 8 horas para las de GEL.
Hay algunos fabricantes que recomiendan para sus baterías mantener esta carga hasta que la intensidad cae por debajo de un cierto valor.
Carga de flotación:
Una batería desconectada tiene pequeños consumos internos, lo que hace que tenga una descarga permanente, incluso con los bornes desconectados. Esta descarga, tras unos meses hace que la batería se pueda sulfatar y quedar dañada de forma irreversible si no se tiene la precaución de guardarla cargada a tope. Una forma de evitar esta degradación de la batería es la carga de flotación. Los cargadores más sencillos simplemente meten una corriente constante de unos 50 a 100 mA, los más avanzados someten la batería a esa carga minúscula fija y otra intermitente que cada 24 horas de flotación, pasan al estado de carga de absorción, carga a tensión constante, ya sea por un tiempo determinado o hasta obtener una intensidad lo bastante baja como para considerar que ya esta cargada la batería a tope. Estos cargadores son los de tres etapas.
Una formula para que las baterías no se degraden en las paradas largas de la AC son unas plaquitas solares de muy poca potencia que mantienen este ritmo de carga. Una placa de 1 W, mantiene a 12V una corriente de algo mas de 80 mA, suficiente para mantener la batería en estado de flotación, es decir, perfectamente cargada y lista para su uso.
Conectar más baterías.
Cuando la capacidad de una batería se queda corta para el uso que le damos, tenemos dos opciones, instalar una batería mayor o poner dos baterías juntas. La primera opción tiene un límite por el tamaño de las baterías y el espacio de que disponemos.
Se puede instalar dos o mas baterías simplemente conectándolas en paralelo, es decir, los negativos juntos y los positivos juntos, pero solo si las baterías son idénticas. Dos baterías de diferente fabricante o diferente modelo, o una mas nueva que la otra, pueden tener diferentes voltajes de trabajo, y cuando cargamos, una se carga mas que la otra. Eso provoca que al dejar de cargar, la batería que mas carga tiene se descarga sobre la otra, o que una de las baterías se sobrecarga y la otra no se carga nada, con lo que la primera se puede dañar y la segunda no nos rinde nada. También puede ocurrir que en descarga, una de ellas queda por debajo del nivel de voltaje en el que se empieza a deteriorar mientras la otra aun no ha terminado de dar toda la energía almacenada, con lo que una se castiga en exceso y la otra se hace vieja sin utilizarla apenas.
La instalación ideal es con un separador de baterías. Estos separadores hacen que las baterías se conecten al circuito de carga y de descarga de forma alternativa, por lo que cada una de ellas recibe la carga y descarga adecuada
PARTES DE LA BATERIA:
Separadores:Son los elementos en forma de sobre que tienen la función de aislar las placas positivas de las negativas, impidiendo el cortocircuito por contacto entre ellas.Caja:Fabricada en polipropileno, inyectado o expandido de alta resistencia, proporciona gran resistencia a las vibraciones que ocurren en los diversos tipos de terreno.selladoRejilla: Son piezas de liga de plomo con adición de dos elementos calcio, estaño y plata. Tiene la función de conducir la corriente eléctrica de la batería y dar suporte a la pasta activa positiva y negativa.
Polos: Los polos de la batería o bornes, son responsables de la entrada y salida de la energía acumulada en la batería, produciendo la descarga y la carga de la misma. Son de extrema importancia, ya que hacen el contacto final de la batería con el sistema eléctrico del vehículo.
Así mismo como toda parte de metal de la batería, ella también es realizada de plomo, que puede ser fundido o forjado.
Los polos fundidos usados en muchas baterías, poseen mucha porosidad, lo que acaba siendo perjudicial para el funcionamiento y vida útil de la batería. A través de esos poros, ocurren una migración de ácido sulfúrico fuera de la batería, que produce una capa de oxido en el conector de fijación del vehículo. Esta situación perjudica el desempeño de la batería, porque dificulta el contacto eléctrico entre el polo y el cable de la batería.
Los polos forjados, que son usados en las baterías de Johnson Controls, tienen una superficie lisa y homogénea, sin ninguna porosidad, lo que elimina a migración de ácido sulfúrico fuera de la batería.
