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Teoría
Teoría electrónica de la materia

¿Que hay de nuevo? ¿Dispuestos a continuar con nuestro estudio?. Hoy hablaremos entre otras cosas de la ley de Coulomb. Charles de Coulomb era un físico e ingeniero francés nacido en el año 1736 en la ciudad de Angulema. Sus mayores aportaciones a la ciencia están relacionadas con la electrostática y el magnetismo, habiendo realizado además muchas investigaciones sobre electricidad. Enunció de manera matemática la ley de atracción/repulsión entre cargas eléctricas, la cual lleva su nombre y ha servido de base para los avances conseguidos en el campo de la física moderna.

Si te parece bien, vamos a desgranar el significado de esta ley, la cual nos va a servir para introducirnos en la llamada "Teoría electrónica de la materia", puerta de entrada directa al estudio de la electricidad, la radio y, valga la redundancia, la electrónica.

A partir de este artículo comenzamos a tocar temas de mucha importancia. Es esencial prestar la máxima atención para que los conocimientos adquiridos se graben en nuestra mente y para lograr entender lo que vamos a explicar en los artículos siguientes. ¿Aceptas el reto?.

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Noticias
AFHA - Curso Electrónica, Radio y TV - Tomo 4

Tomo 4 del curso de Electrónica, Radio y Televisión de AFHA.

En este cuarto tomo se habla de amplificadores de sonido, altavoces, impedancia, acoplamiento, curva de máxima disipación, triodos de potencia, tetrodos, pentodos, parámetros, emisión secundaria, proyecto de un amplificador, punto de trabajo, sensibilidad de potencia, amplificador de dos etapas, distorsión de amplitud y de frecuencia, curva de respuesta, frecuencia de corte, teorema de Fourier, grabación y reproducción de discos, piezoelectricidad, etc...

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Radioaficionados
Receptor a reacción para Onda Corta (I)

El principio de la reacción fue ampliamente utilizado por los radioaficionados en los albores de la radio, cuando aún los transistores no habian hecho su aparición en el escenario electrónico.

Los primeros receptores a reacción con válvulas de vacío tuvieron tal aceptación que fueron los preferidos durante muchos años por aquellos que no disponían de la capacidad económica para adquirir un equipo comercial, o bien no tenían los conocimientos técnicos necesarios para la construcción y ajuste de un receptor superheterodino, bastante más complejo de llevar a la práctica y de poner a punto.

Efectivamente, la construcción de un receptor regenerativo, como también suele llamársele, no es nada dificultosa y, por si fuera poco, prácticamente no requiere de ningún ajuste complicado. Además, y para seguir añadiéndole ventajas, los resultados que con él pueden obtenerse casi nunca defraudan. Con solo unos pocos componentes su sensibilidad puede llegar a ser extraordinaria, acercándose mucho a los receptores más sofisticados.

Y para seguir contándote ventajas te diremos que ahora es más fácil que nunca construir uno de estos equipos, ya que afortunadamente podemos usar transistores modernos en lugar de válvulas termoiónicas, sin necesidad de acudir a las altas tensiones de alimentación necesarias para estas últimas. Con solo una pila y algunos componentes más podremos disfrutar de nuestro receptor de Onda Corta en un plis-plas. ¿Te apuntas?.

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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
La soldadura

"Teoría sin práctica es parálisis y práctica sin teoría es ceguera". Con la primera parte de esta frase, cuya autoría desconocemos, podemos resaltar la importancia de que cualquier cosa que estudiemos siempre vaya acompañada de ejercicios prácticos. De nada en absoluto nos sirve estudiar muy a fondo cualquier rama del saber si luego somos incapaces de poner en práctica lo aprendido. ¿Cuantos inventos han podido no ver la luz si su inventor no hubiera llevado a la práctica la idea, basada en su conocimiento teórico, que tuvo en un momento determinado?.

La segunda parte de la frase es tan cierta como la primera y, por desgracia, se da con bastante más frecuencia que su compañera en la vida real. Cuantas veces hemos contratado a un "profesional" para que nos haga un trabajo y al final, cuando ha terminado, vemos "la chapuza" que nos entrega. ¡Cuanta razón tenía Leonardo Da Vinci cuando expresó lo siguiente!: "Los que se enamoran de la práctica sin la teoría son como pilotos sin timón ni brújula que nunca podrán saber a donde van". Esto nos confirma que "práctica sin teoría es ceguera".

Pues bién, todo ello trasladado a la radio y la electrónica tiene una importancia decisiva. Por lo tanto, vamos a practicar un poco con algo esencial para construir nuestros circuitos de forma apropiada. ¿Que tal si aprendemos a soldar correctamente?. ¿Te gusta la idea?

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Teoría
Las válvulas de vacío II

Una vez que hemos visto la manera en que podemos desarrollar por medios eléctricos el efecto termoiónico, entramos de lleno ahora en la descripción de las válvulas de vacío, las cuales fueron en su tiempo el máximo exponente del citado fenómeno físico en lo que toca a la recepción y emisión de señales de radio entre otras aplicaciones.

Comenzaremos hablando del llamado diodo termoiónico, componente muy usado en los tiempos de los receptores a válvulas como rectificador en fuentes de alimentación y demodulador de señales de R.F. entre otros aspectos, aunque aquí no acaban todas sus aplicaciones.

El diodo termoiónico, también conocido como diodo de vacío, puede considerarse la válvula más elemental y sencilla de todas las que han existido. Fundamentalmente se trata de una ampolla de vidrio completamente cerrada, dentro de la cual se ha practicado el vacío, o sea, que se le ha extraído todo el aire de su interior.

Dispone de dos electrodos, como puede deducirse de su nombre ("di-odo" del griego "dos caminos"), uno llamado ánodo y el otro llamado cátodo, tal y como ocurre en el caso del diodo semiconductor.

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Noticias
Perspectiva básica (AFHA)

Perspectiva básica de ediciones AFHA.

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Nuevas protecciones contra inversión y sobretensión

Chispas alta tensiónAllá por el mes de agosto de 2013 publicamos en nuestro blog un artículo dedicado a una simple protección contra sobretensiones para equipos electrónicos suceptibles de caer en esta "desgracia".

Basicamente, este tipo de circuitos se suelen montar en aquellos aparatos que, funcionando con tensiones de entre 12 y 14 voltios, están diseñados para su uso en vehículos.

Si el usuario de uno de estos equipos, por ejemplo una emisora de CB, trabaja en el mundo del transporte de gran tonelaje, es posible que su vehículo sea un camión o una cabeza tractora, por lo que la alimentación general disponible será de 24 voltios en lugar de los 12 que suelen tener los turismos.

Aunque hoy dia la mayoría de vehiculos pesados incorporan una toma de mechero para 12 voltios, en ocasiones, casi sin darse cuenta y sumidos en una total distracción, se conecta el equipo a la toma de 24 voltios y... ¡ZAAASSS!... Comienza a oler a quemado.

¿Te ha pasado esto alguna vez?. No te preocupes, no eres el único. Si sigues leyendo este artículo descubrirás la mejor manera de protegerte de estos inconvenientes.

Si has leido el artículo mencionado al principio ya sabrás de que va el tema. Tan solo con colocar un diodo zener de valor adecuado en paralelo con el diodo de protección contra inversiones de polaridad que incorporan la mayoría de los equipos, y en la posición correcta, tendrás protegido tu aparato contra una sobretensión.

El esquema de esta sencilla modificación es el que te presentamos a continuación, aunque hemos de reconocer que muchos equipos ya la incorporan.

Protección contra sobretensiones

El funcionamiento es de lo más simple. Cuando se sobrepasa la tensión del diodo zener, este comienza a conducir. Como la corriente a su través no está limitada se convierte en un verdadero contocircuito y entonces funde el fusible.

Normalmente el valor del zener está entre 15 y 16 voltios, dependiendo de la tensión máxima que pueda soportar el equipo en cuestión. A veces será necesario montar el zener de 16V ya que algunos vehículos superan los 15V cuando el motor está funcionando y el alternador carga la batería.

La efectividad de este circuito está fuera de toda duda, ya que ante una eventual conexión de nuestra emisora o equipo móvil, que funciona normalmente a 12V, a la tensión habitual en vehículos pesados, o sea a 24V, el fusible fundirá y evitará daños graves al aparato, siempre que el valor del mencionado fusible sea correcto.

Sin embargo, este sistema tiene el inconveniente de que en la mayoría de ocasiones en que soporta una sobretensión, además de saltar el fusible, el propio zener también "salta por los aires" y se quema, obligando al usuario a llevar el equipo al "doctor" y, como consecuencia, su cartera pesará menos al salir del "quirófano".

Un circuito que evita este desagradable y costoso desenlace, y hace saltar solo el fusible y nada más, es el que presentamos a continuación.

Protección contra sobretensiones mejorada

Aunque su circuitería es un poco más dificultosa que la anterior con solo un zener, es evidente que no deja de ser de una simpleza extraordinaria. Hemos añadido un SCR (rectificador controlado de silicio o tiristor) justo en la posición donde antes estaba el mencionado zener.

Además, dicho diodo zener está ahora en serie con una resistencia limitadora, y del punto común de ambos hemos extraido la toma para activar la puerta (gate) del SCR que, dicho sea de paso, puede montarse de un valor máximo de corriente muy superior al valor del fusible, con lo que nos aseguramos de que no sufra para nada su integridad.

Cuando el equipo protegido con este sistema sufre una sobretensión, o sea, se conecta a una tensión superior a la de referencia del zener, este se hace conductor y ceba el SCR, provocando este último el consabido cortocircuito que evita que dicha sobretensión pase a nuestro equipo.

En ese momento, la intensidad de corriente a través del fusible aumenta vertiginosamente y lo funde, permaneciendo tanto el zener como el SCR intactos. Por tanto, solo tendremos que cambiar el fusible.

Sin embargo, aún nos queda el problema de la inversión de polaridad. Tal y como pasaba con el primer circuito protector contra la sobretensión, casi siempre después de una inversión, además del fusible también se quema el diodo rectificador 1N4007 en paralelo con la entrada. ¿Por qué no aplicar el mismo circuito en este caso?. Seguidamente veremos como hacerlo.

PROTECCIÓN MEJORADA CONTRA INVERSIONES
Vamos a completar el circuito anterior con una protección contra inversiones de polaridad que solo funda el fusible, sin tener que preocuparnos de otra cosa.

La circuitería para llevar a cabo este dispositivo es practicamente igual a la anterior, solo que en lugar de utilizar un zener vamos a usar un simple diodo rectificador 1N4007 montado siguiendo la filosofía del primero.

Eso si, como el gate del SCR se activa mediante un impulso positivo con respecto al cátodo, tendremos que cambiar su posición. Mira el esquema eléctrico que representamos a continuación para que lo puedas entender.

Protección contra inversiones y sobretensiones mejorada

Si se invierte la polaridad de la alimentación, el polo positivo quedará en la parte inferior. Entonces, el diodo rectificador conducirá y enviará a la puerta del SCR el impulso que necesita para cebarlo. A partir de aquí ya conoces lo que ocurre.

Con solo dos SCR, un zener, un rectificador y dos resistencias tendremos protegido nuestro equipo contra cualquier eventual subida de tensión o inversión de polaridad. Pero la mejor noticia es que solo tendremos que cambiar el fusible, siempre y cuando (esto hay que dejarlo muy claro) que se respete su valor y no se coloque en su lugar un hilo de cobre para salir del paso.

Hemos preparado un video en el que te mostramos como funciona este sistema a base de rectificadores controlados de silicio (SCR), tambien llamados tiristores.

No obstante todo lo anterior, el circuito podría simplificarse todavía más. ¿Como?. Sigue leyendo.

PROTECCIÓN GLOBAL MÁS SIMPLIFICADA
Aún podríamos simplificar más nuestro circuito de protección sin perder nada de sus excelentes prestaciones.

Hasta aquí, el nuevo componente que hemos usado para implementar los anteriores circuitos es el SCR. Dicho componente es un dispositivo "unidireccional", es decir, solo puede conducir la corriente eléctrica en un sentido. Sin embargo hay otra posibilidad; se llama "triac".

Podemos considerar al triac como dos SCR en antiparalelo con sus "gates" unidas. Algo así como lo mostrado en la siguiente imagen.

Dos SCR equivalen a un triac

Después de saber esto, es lógico pensar que este componente electrónico no dispone de un ánodo ni de un cátodo "predefinidos". Dicho de otra manera y dejando de lado el electrodo que se sigue denominando "gate" (G) o "puerta", a los otros dos electrodos se les suele llamar "ánodo 1" o "A1" y "ánodo 2" o "A2", aunque para muchos es mas correcto llamarlos "MT1" y "MT2", siglas provinientes del inglés "Main Terminal 1" y "Main Terminal 2".

El triac es un dispositivo "bidireccional" pues tiene la facultad de poder conducir en ambos sentidos y su cebado se consigue tanto con impulsos positivos como negativos aplicados al gate.

El esquema eléctrico que proponemos para este último circuito, que protege tanto contra inversiones como contra sobretensiones, es el siguiente:

Protección contra inversiones y sobretensiones con triac

En condiciones normales, es decir, con una tensión de entre 12V y 13,8V aplicada con la polaridad correcta, el zener no conduce al no llegar a su tensión de cebado. Sin embargo, al superarse los 15 voltios el zener comienza a conducir y entonces ceba al triac que también se vuelve conductor y produce un cortocircuito franco que acaba fundiendo el fusible.

Si por contra se aplica una tensión con la polaridad invertida, entonces el zener conduce desde el primer momento al estar polarizado en directa. Al conducir el zener ceba al triac y se produce la interrupción del fusible.

Recordad que debeis elegir tanto los SCR como el triac de una intensidad de corriente máxima suficientemente superior a la que soporta el fusible montado en el circuito. De esta manera os asegurareis que, en caso de incidencia, solo salte el fusible y no se dañe nada más.

Aunque la tendencia general como humanos es pensar... "esto nunca me va a pasar a mi", podemos asegurar que puede pasarle a cualquiera por muy precavido que sea. Entonces nos alegraremos de haber tenido la precaución de instalar alguno de estos dispositivos.

Esperamos que os haya sido de provecho. ¡Hasta otra amigos!.

 
C O M E N T A R I O S   
Duda

#4 Oscar Hernández González » 12-11-2020 02:42

Hola, tengo una duda. He implementado el circuito que incluye los dos SCR, pero he cambiado el Zener a uno de 27 V (1N4750A), ya que el circuito que quiero proteger trabaja con 24V. El caso es que al conectar a la fuente de 24V, automáticamente el circuito de protección se activa y quema mi fusible. Los SCR son el CD106. Que creen que puede ser? De antemano gracias.

mas dudas

#3 Octavio Muñoz » 13-03-2019 23:37

que valor tienen las bobinas??.....saludos

RE: Nuevas protecciones contra inversión y sobretensión

#2 Ariel Garces apablaza » 03-12-2018 21:38

Hola esta bueno el circuito, pero me pregunto si uso un fusible de 25 amp (como los de mi equipo de radio), entonces uso un triac de 30 amp. Hasta ahí bien. La cosa es que no me queda claro cómo no va a conducir hacia el equipo cuando tenga mas voltaje mientras no corte el fusible, suponiendo que sea la fuente la que pase mas voltaje justo cuando este en uso el equipo.
Saludos desde Chile
Ariel Garces
CA2AGH

Mejora con Relay

#1 Javier Gaige » 18-03-2018 05:56

Buenos días una consulta al circuito que has diseñado que me parece excelente, sería posible mejorarlo colocándole un Ray Ray que en condición de normalmente cerrado conduzca alimentación y cuando se produzca una sobre tensión o una inversión de polaridad se abra?.

De esta manera se podría evitar el tener que reemplazar el fusible y simplemente todo vuelve el regla y volvería su condición inicial conduciendo la alimentación al cesar la sobre Tensión o al cortar el cortocircuito espero sus comentarios y a ver si me podría enviar el circuito como sería con un regla y obviamente que esté ready like tendría que tener la cantidad de corrientes o por soportar la cantidad de corriente necesaria para alimentar el equipo no en este caso por ejemplo de no sé 3 o 4 amp

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