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Teoría
Estabilizadores de tensión con diodos zener

Los diodos han invadido casi todas las ramas y facetas de la electrónica. Pero eso no acaba ahí. A dia de hoy, rara es la persona que no ha oido hablar del diodo, a pesar de que no todos saben lo que es en realidad y como funciona. Esto quizás se deba a la "invasión" de los diodos LED a casi todos los niveles.

Sin embargo, hoy no vamos a hablarte de este tipo de diodo sino de otro quizás menos conocido denominado diodo "zener".

El diodo zener se usa casi de forma sistemática en la mayoría de las fuentes de alimentación que incorporan los dispositivos electrónicos actuales y como componente integrado en chips reguladores de tensión.

Gracias a él podemos conseguir una tensión estable, a pesar de que por diferentes causas dicha tensión pueda ver alterado su valor, y usarla para alimentar circuitos electrónicos sensibles, o como referencia para conseguir fuentes de tensión estabilizada capaces de alimentar equipos de alto consumo.

Hoy vamos a enseñarte a usar el diodo zener en la situación más sencilla posible y a la vez más típica, o sea, como estabilizador de tensión con resistencia limitadora. No te preocupes que no será dificil.

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Otros Temas Interesantes
Noticias
Versión 1.02 del calculador para Ebay

Volvemos a subir una nueva versión del calculador para vendedores de Ebay debido a la modificación de tarifas que la plataforma de compra-venta ha iniciado a partir del dia 2 del presente mes de octubre. Las implantación de las nuevas tarifas se reflejará en la necesidad de aplicar precios de venta más altos para todo tipo de vendedores en general, a pesar que Ebay ha intentado "maquillar" dicha subida con unos pocos anuncios gratis al mes para vendedores particulares.

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Radioaficionados
Montar una antena de móvil (II)

Continuamos con el montaje de nuestra antena de móvil. En el artículo anterior vimos la necesidad de que la antena de móvil disponga de un buen plano de tierra ya que de lo contrario tendremos muchos problemas de desadaptación y por lo tanto la relación de ondas estacionarias (ROE) se nos va a disparar. Hemos aprendido que, si no tenemos un buen plano de tierra tendremos que "crear" uno incorporandole a la parte interior del techo o capó del vehículo una superficie metálica de 30 x 30 centímetros o más (sirve por ejemplo una chapa de aluminio) y con las uñas de la "araña" de la base de la antena bien hundida en ella para lograr un contacto eléctrico adecuado.

Pero queda aún por aclarar algunos detalles de la instalación si queremos que nuestro equipo funcione de la mejor manera posible. ¿Que haremos si aparece ruido del motor? ¿Como puedo anular o reducir ese infernal ruido que se produce al arrancar y que aumenta conforme pisamos el acelerador? ¿Puedo conectar la alimentación de la emisora a la toma de mechero del vehículo? ¿Como ajusto la antena y le reduzco la relación de ondas estacionarias (ROE) al sistema? ¿Tengo que cortar necesariamente la varilla de la antena para que funcione mejor? ¿Es cierto que cortando (o añadiendo) cable coaxial puedo ajustar la ROE? Todo esto y más en el siguiente artículo.

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Miscelanea
Detector de OVNIS (UFO Detector)

A veces nos encontramos con circuitos que nos sorprenden por su simplicidad y por la efectividad con que realizan su trabajo. En este dia hemos querido publicar uno de estos montajes tan atractivos para muchos entusiastas de la electrónica y, al mismo tiempo, aficionados a la llamada "UFOLOGIA".

Presentamos en esta ocasión los detalles técnicos de un equipo de muy fácil construcción con el que podremos detectar en las inmediaciones la existencia de OVNIs (Objetos Volantes No Identificados), también llamados en inglés UFOs (Unidentified Flying Object).

Se ha demostrado que dichos objetos producen picos de energia electromagnética que pueden ser recibidos por circuitos amplificadores con entrada de alta impedancia. Es precisamente este tipo de circuito el que te proponemos como miscelánea y despedida del año 2015.

Los materiales usados para llevar a cabo este montaje son baratos y muy corrientes. Por lo tanto, te serán facilmente localizables en el mercado. ¿Te atreverás a detectar la presencia de OVNIS con él?.

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Práctica
Cálculo de circuitos con diodos LED

Casi todo el mundo sabe de que se trata cuando se habla de diodos LED, esos pequeños componentes electrónicos que tienen la facultad de iluminarse cuando son atravesados por una corriente eléctrica. Además de que algunos modelos pueden llegar a desarrollar un considerable nivel lumínico el gasto energético que ocasionan es muy pequeño, por lo que en la actualidad ya han aparecido infinidad de lámparas domésticas basadas en ellos para casi todo tipo de aplicaciones.

Sin embargo, y centrándonos en los diodos LED estándar de 3 y de 5 milímetros usados en electrónica, muchos son los que se preguntan como se conectan a una pila o a una fuente de alimentación, quizás para usarlo como testigo de funcionamiento de algún equipo, o para hacer algún trabajo manual del colegio.

Hemos oido comentarios de todo tipo al respecto. Algunos dicen que el LED se conecta a la pila sin más, ya que piensan que funcionan con un determinado voltaje, algo parecido a las lamparitas de las linternas. Otros piensan que hay que poner dos o tres diodos más en serie, porque de lo contrario pueden "fundirse". Algunos no concretan y dicen que además del diodo LED y la pila o batería, el circuito debe de incorporar algún otro componente que lo proteja. ¿Que crees tu?.

El presente artículo tratará de arrojar luz sobre este tema, el cual en muchas ocasiones no está claro en la mente de algunos.

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Teoría
Las ondas (II)

Cuando hemos hablado del movimiento ondulatorio producido por la piedra que cae en el estanque de aguas tranquilas no hemos ahondado demasiado en su mecánica ni en sus peculiaridades. El estudio de tales ondas puede darnos muchas ideas y proporcionarnos algunos conocimientos relacionados con el resto de ondas, incluidas las ondas electromagnéticas utilizadas en las transmisiones de radio. Para un observador poco experimentado, las ondas producidas por la piedra al caer no son mas que unas pocas circunferencias que se dibujan en el agua y que se alejan del punto en donde cayó el pedrusco, aumentando progresivamente de diámetro y disminuyendo de intensidad. Sin embargo, hay mucha más información implícita en esas circunferencias de la que se ve a simple vista, solo que debemos conocer la manera de extraerla para así poder asimilarla.

Una vez dicho esto surgen algunas preguntas relacionadas con lo expuesto hasta el momento. ¿Que métodos podemos utilizar para conocer estas ondas mas a fondo? ¿Que podemos aprender de ellas que aplique también a los demás tipos de ondas? ¿Cuales son sus características principales? Todas las respuestas vienen a continuación.

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Noticias
El embalse de Guadalcacín

El copioso año de lluvias que estamos teniendo en Andalucía está provocando un llenado masivo de la mayoría de los embalses de la región. Son muchos los que deciden visitar alguno de los más cercanos a su domicilio para llevarse un recuerdo del mismo en forma de imagen.

El embalse de Guadalcacín, muy próximo a la localidad de San José del Valle, es uno de los mayores de la comunidad andaluza y el más grande de la provincia de Cádiz. Tiene una capacidad total aproximada de 800 hectómetros cúbicos y cuando se acabó de construir en el año 1995 nadie pensó que algún dia se llenaría.

Sin embargo, a fecha de hoy, este pantano está a punto de rebosar, ya que se encuentra a más del 95% de su capacidad máxima, con un total de 766 hectómetros cúbicos de agua embalsada. De hecho, y en previsión de las lluvias que están por llegar, este "macropantano" ya está desembalsando agua por sus aliviaderos de fondo.

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Soldador de temperatura controlada económico

Si es la primera vez que vas a comprarte un soldador es muy probable que te encuentres en una disyuntiva. En primer lugar, no tienes ni idea a que tipo de trabajos vas a enfrentarte y por ese motivo no te decides por una punta determinada.

Después está el tema de la potencia necesaria para el calentamiento: ¿Estarían bien 15W? ¿o quizás serían deseables 30W? ¿Prefieres a lo mejor un soldador de 60W para trabajos de cierta entidad?.

La evidente realidad es que el soldador tendría que elegirse en consonancia con el tipo de trabajo que uno vaya a realizar. Para soldaduras de componentes muy pequeños, delicados y los de tipo SMD es preferible un soldador de punta fina y de unos 15 watios. Sin embargo, si vas a usarlo para trabajos mas generales (componentes estandar, cables de conexión de cierto grosor, etc...) lo mejor sería acudir a uno de más potencia, como por ejemplo 30 watios.

Y si haces montajes que necesiten de alguna soldadura a masa localizada en la propia caja o chasis metálico del aparato que construyes, entonces lo mejor sería uno de 60 watios como poco y con un generoso tamaño de punta que permita el calentamiento de una zona amplia, de manera que esa soldadura no te salga "fria".

La pregunta que surge es: ¿no existe un soldador que permita la consecución óptima de la mayoría de los trabajos que un técnico electrónico realiza normalmente hoy dia?. La respuesta la tienes a continuación.

Aunque lo ideal sería disponer de una estación de soldadura con control de temperatura no siempre resulta posible la adquisición de una de estas, ya que las mejores suelen tener un precio prohibitivo.

De todas formas, siendo objetivos, creemos que con un par de soldadores ibas a tener de sobra para la mayoría de los trabajos que un técnico electrónico realiza normalmente en un taller moderno. Estaríamos hablando de uno de 15 watios para trabajos delicados y otro de 30 watios para los más generales. En contadas ocasiones se necesita hoy dia un soldador de 60 watios en un taller de electrónica.

¿Que pensarías si te dijéramos que incluso esos dos soldadores podemos reducirlos a solo uno sin perder prestaciones?. Lo que queremos decir es que existe la posibilidad de tener esas dos potencias en un único soldador, con solamente una pequeña modificación y por un módico precio. ¿Te lo crees?.

DOS POR EL PRECIO DE UNO
Hasta hace algunos años, para algunos serán muchos años y para otros no tantos, en algunos domicilios aún se usaba en España la tensión eléctrica de red de 125 voltios. Por entonces, en algunos modelos de soldadores se implementaba un sistema de lo más sencillo para poder usarlo tanto con 125 como con 220 voltios.

Se trataba simplemente de colocar, embutido en el mango del soldador, un pequeño conmutador rotativo con las leyendas "125V" y "220V". La resistencia de este modelo de soldador estaba diseñada para 125 voltios y cuando la herramienta se conectaba a 220V, previa colocación del conmutador en esa posición, se intercalaba un diodo rectificador tipo 1N4007 en serie con la resistencia calefactora. Era algo así como lo representado a continuación.

Está claro que cuando el soldador funcionaba a 125 voltios la resistencia se conectaba directamente a la red de distribución eléctrica. Cuando se conmutaba a 220 voltios lo único que se hacía era lo ya mencionado, es decir, colocar ese diodo en serie. El sistema funcionaba maravillosamente bien. Con este procedimiento el soldador calentaba practicamente lo mismo tanto a 125 como a 220 voltios y la resistencia no sufría absolutamente ningún daño. ¿Sabrías tu explicar porqué?.

CONTROLAR LA TEMPERATURA CON UN DIODO
Efectivamente aquel sencillo invento se convirtió en un gran aliado para los que andábamos de casa en casa haciendo reparaciones a domicilio, como fué mi caso, ya que solo necesitábamos un soldador en la maleta para la mayoría de los trabajos.

El principio en que se basa este artilugio es muy sencillo y por lo demás, lógico. Para entender como funciona tendremos que ayudarnos de algunos gráficos de ondas senoidales. En principio, pongamos que la resistencia está conectada directamente a 125 voltios.

Para no liarnos, vamos a suponer que los picos de las dos tensiones de red que cohabitaban juntas fueran 125V y 220V aunque en realidad eran más elevados. Mira en el siguiente gráfico la forma de onda senoidal de la tensión de 125V.

Como resulta que la resistencia estaba fabricada para esa tensión de 125V, el soldador calentaba de maravilla cuando se conectaba a la red con esta tensión. Fundía el estaño que se las pelaba, con la temperatura precisa para la que fué diseñado.

Imagina que ahora alimentamos esa misma resistencia con una tensión de red también de 125 voltios, pero con sus semiciclos negativos convertidos en positivos. Algo así como la tensión que hemos representado con la forma de onda siguiente.

¿Crees que calentaría lo mismo o quizás lo haría con menos intensidad?. En realidad al soldador le da exactamente igual que la corriente circule en uno u otro sentido para producir calor. La cuestión es que circule. Antes lo hacía en un sentido durante los semiciclos negativos y ahora sigue circulando solo que en sentido contrario. Por lo tanto, el soldador seguirá calentando exactamente lo mismo que antes, ni un grado más ni uno menos.

¿Que ocurriría si en vez de "invertirle" los semiciclos negativos se los eliminamos, y dejamos la tensión aplicada a la resistencia solo con los semiciclos positivos?. Para que sepas exactamente a que nos referimos, a continuación te hemos representado la tensión con la forma de onda a la que hacemos alusión.

Y ahora... ¿Crees que calentaría menos o quizás lo haría exactamente igual que con todas las semiondas?. La explicación la encontramos, como tantas otras veces pasa en electrónica, en el tiempo.

Resulta muy sencillo deducir que, al circular la corriente solo la mitad del tiempo que antes, el soldador también calentará la mitad. ¿Lo entiendes?. Si antes le aplicábamos a la resistencia 100 impulsos de 125 voltios durante un segundo ahora solo le aplicamos 50, y eso se traduce en que el calor generado también se reduce a la mitad.

Esto último es precisamente lo que conseguimos al intercalar un diodo 1N4007 en la alimentación de la resistencia. Si tenemos un soldador de 30 watios y le intercalamos un diodo obtendremos un soldador de 15 watios ya que la corriente solo circulará durante la mitad de tiempo que lo hacía sin el diodo. Y eso por el módico precio de un simple rectificador.

Con esto ya tenemos solucionado el problema de disponer de un solo soldador con las dos potencias más usadas hoy dia; te compras un soldador de 30W y con un diodo lo conviertes en uno de 15W. Después hablaremos de cual es el mejor sistema para llevar esto a la práctica.

Pero... ¿Por qué funciona este invento haciendo que un soldador que tiene la resistencia diseñada para 125V pueda realizar perfectamente su cometido cuando se conecta a 220 voltios?. ¿Por qué no se quema esa resistencia que está diseñada para una tensión de casi la mitad de voltaje?

La explicación de nuevo la encontramos en el tiempo. Para entenderlo mejor hemos confeccionado una nueva ilustración en la que aparece la forma de onda de la tensión de red de 220V una vez rectificada por el diodo.

Observa que, efectivamente los picos de esos pulsos llegan a 220V (aunque, como hemos dicho antes, en realidad esos picos son de una tensión más elevada), pero esto no significa que la resistencia vaya a saltar en pedazos. Aunque la tensión aplicada sea doble que la de 125V, sin embargo solo está activa la mitad del tiempo que lo haría en caso de aplicarle la senoide completa. La otra mitad está inactiva.

Si admitimos que aproximadamente 125 es la mitad de 220 podemos llegar a la siguiente conclusión; efectivamente, al soldador se le están aplicando unos pulsos de aproximadamente el doble de la tensión para la que fué diseñada su resistencia, pero no es menos cierto que se le aplican solo durante la mitad de tiempo que cuando se conecta a 125V, voltaje este último con el que la resistencia recibe la forma de onda senoidal completa, es decir, con el doble de pulsos.

Resumiendo; con el diodo se le aplica a la resistencia el doble de tensión pero solo la mitad del tiempo. Una cosa compensa perfectamente la otra. Cuando el soldador se conecta a 125V se le aplican a la resistencia 100 pulsos por segundo. Sin embargo, cuando se conecta a 220V (el doble de tensión), la resistencia solo recibirá 50 pulsos por segundo (la mitad). La temperatura generada por la resistencia prácticamente será la misma en uno y otro caso.

COMO IMPLEMENTAR LA CONEXIÓN DEL DIODO
Para poder conseguir nuestro soldador de dos potencias podemos disponer el montaje físico del diodo de varias maneras, dependiendo de los gustos de cada cual y de lo "manitas" que seamos. La primera forma que se nos ocurre, y que vamos a exponeros, es introducir el diodo dentro de un interruptor de cable pasante. El esquema que vamos a usar lo tienes en la siguiente ilustración.

Como puedes ver, en vez de usar un conmutador como en el caso del soldador bitensión vamos a implementar el cambio de potencias con un simple interruptor, colocándolo en paralelo con el diodo.

Cuando el interruptor se encuentra cerrado el diodo no tiene efecto alguno, por lo que el soldador desarrolla una potencia de 30W, suponiendo que su resistencia tuviese esa capacidad.

Sin embargo cuando el interruptor se abre, entonces el diodo se coloca en serie con la resistencia y recorta una de las semiondas de la tensión de red. En éste último caso la resistencia calefactora desarrolla solo la mitad de la potencia, es decir 15W.

Interruptor y diodo se pueden montar perfectamente en el cable de conexión del soldador. El tipo de interruptor de que hablamos, por si no lo conoces, es el que representamos en la foto adjunta.

Lógicamente no hace ninguna falta que sea idéntico a este, basta con que se pueda montar en el cable del soldador y que tenga sitio suficiente en su interior para ubicar al diodo 1N4007.

Si no quieres tocar el cable del soldador puedes usar un pequeño truco para fabricarte un "reductor de potencia" para tu soldador de 30 o 40 watios. Se trata de usar un adaptador de enchufe de red de los que existen en el mercado para conectar a la red de distribución eléctrica aquellos dispositivos que, o bien tienen un conector de enchufe tipo USA, o el conector de enchufe es de los de clavija gruesa.

Como una imagen vale más que mil palabras te ponemos una foto del adaptador al que nos referimos.

La idea es abrir por la mitad dicho adaptador e introducir en su interior el diodo 1N4007, de manera que quede en serie con uno de los conductores del cable de conexión del soldador que conectemos por su parte posterior. Una vez introducido y conectado el diodo procederemos a pegar con un adhesivo adecuado la carcasa del adaptador para dejarlo como estaba en un principio.

En el momento que queramos reducir la potencia de nuestro soldador solo tendremos que usar este "adaptador reductor de potencia" y la resistencia de nuestro soldador calentará la mitad que sin conectar el adaptador.

Habrás de tener un cuidado especial para hacer este trabajo ya que algunos adaptadores son especialmente duros y difíciles de "romper". En última instancia, si ves que esto se te resiste y no te resulta posible llevarlo a cabo, siempre tienes la posibilidad de hacer un pequeño "latiguillo" compuesto de un macho y una hembra de red eléctrica interconectados mediante un conductor de cobre al que se le ha intercalado el diodo 1N4007.

En fin, también es posible que a ti se te ocurra otra manera de hacerlo. Si tienes alguna idea siéntete libre de dejarnos un comentario. Hasta la vista.

 
C O M E N T A R I O S   
Soldador JBC

#3 Abner Pérez » 20-04-2015 17:39

Tengo un soldador JBC modelo 30ST. Este soldador posee internamente un diodo rectificador, por lo que este truco no me sirve. Si utilizo un diodo en una posición, no pasa corriente, y si lo coloco en la posición contraria, pasa toda la corriente. De todas formas me puede ser útil para un calefactor que tengo jejeje gracias

Opinión

#2 ANTONIO » 28-01-2015 00:56

Me encanta.

soldador de temperatura controlada económico

#1 ANTONIO » 28-01-2015 00:30

No entiendo prácticamente nada de todo esto pero me gustaría saber cómo hacer esa pequeña trampa del enchufe para poderlo realizar en mi soldador y así poder bajar los watios.Me encanta este artículo y eso que no entiendo.
Gracias.

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