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Teoría
El generador electromagnético

Existen generadores de corriente de diferentes tipos, y la primera división que podemos hacer de ellos es si son de corriente alterna o de corriente continua. Estos últimos, los de corriente continua, generalmente están basados en fundamentos químicos y/o en la acción de la luz o del calor. Se trata de generadores que proporcionan una tensión constante en sus bornes gracias a la creación de una f.e.m. en su interior generada por una reacción química. Ejemplo de esto son las conocidas pilas en sus diferentes tipos. Sin embargo, en este artículo no vamos a hablar de estos generadores, sino de los mencionados en primer lugar, los de corriente alterna.

Llamados también "alternadores", estos generadores basan su funcionamiento en la inducción electromagnética. Como ya hemos visto en artículos anteriores, cuando un conductor o un solenoide atraviesa las lineas de flujo magnético de un imán se produce en él una corriente inducida. En este artículo vamos a profundizar en este fenómeno, y vamos a hablar sobre el tipo de corriente que es capaz de suministrar un generador elemental de esta clase y algunos pormenores mas sobre ello. ¿Te apuntas?.

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Noticias
AFHA - Electricidad Teórico Práctica - Tomo 8

Tomo 8 del curso de Electricidad Teórico Práctica de AFHA.

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Radioaficionados
Oscilador de laboratorio hasta 200 MHz

Para un radioaficionado es importantísimo saber usar y manipular los circuitos resonantes. Conocer a que frecuencia oscila uno de estos circuitos es, la mayoría de las veces, uno de los problemas mas habituales con los que tiene que enfrentarse el experimentador.

No obstante, en muchas ocasiones no se dispone del instrumental adecuado para realizar una medida de este tipo. Aunque es posible que dispongamos de un frecuencímetro, en la mayoría de las ocasiones no es suficiente, ya que es probable que no tengamos los medios para hacer oscilar al circuito tanque en cuestión.

Por esta razón, traemos a nuestro blog un pequeño dispositivo con el que podremos realizar esta medida con total seguridad y fiabilidad, además de ser útil para otros menesteres. Básicamente se trata de un oscilador al que únicamente le falta el circuito resonante objeto de nuestra medición. Dicho oscilador se acompaña de la circuitería necesaria para poder usarlo con nuestro frecuencímetro sin que el acoplamiento de este último afecte lo más mínimo a su frecuencia de resonancia. Y lo mejor de todo es que este circuito puede hacer oscilar "casi cualquier cosa que tenga espiras".

El montaje se lleva a cabo con solo seis transistores, uno de ellos el conocido JFET de canal "N" tipo BF-245, de muy fácil localización en el mercado, e incorpora técnicas para estabilizar la amplitud de la señal producida dentro de unos márgenes razonables, pudiendo llegar a oscilar hasta casi los 200 MHz.

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Miscelanea
Luz trasera para bicicleta (piloto) sin pilas

¿Eres de los que les gusta pedalear?. Si es así, es muy probable que cuando te subes a la bicicleta quieras que tu seguridad no corra peligro.

Algo que te puede ayudar mucho en este sentido, y que no debería faltar nunca en el equipo de un ciclista, es una luz trasera o piloto que sea visible a muchos metros de distancia.

Dicho dispositivo no debería depender del nivel de carga de unas pilas o unas baterías sino que ha de ser un sistema autónomo e independiente, que se ponga en marcha y se ilumine de manera automática en cuanto se inicie la marcha, indicando a los demás nuestra presencia en la carretera.

Pero además, este piloto debería seguir iluminado aunque detuviéramos nuestra bicicleta y mantener la luz indicadora de nuestra posición sin necesidad de continuar pedaleando. Insistimos, todo ello sin usar pilas ni baterías.

Te presentamos en este artículo un sistema de iluminación trasera para bicicletas sin mantenimiento de ningún tipo, del cual no tendrás que preocuparte nunca más ya que estará siempre listo en el momento en que subas a tu vehículo y continuará dando servicio cuando te pares. ¿Te interesa?.

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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
El puente de Wien (I)

El puente de Wien es un circuito electrónico compuesto por una combinación de resistencias y condensadores en serie-paralelo. Se utiliza generalmente en instrumentos de medida y generadores de señales de baja frecuencia para laboratorios y servicios de electrónica.

Cuando se implementa como oscilador, el puente de Wien puede generar frecuencias de entre 1 Hz a 1 MHz aproximadamente y entregar una forma de onda perfectamente senoidal.

Fue usado por uno de los fundadores de la firma Hewlett-Packard (William Hewlett) en la tesis final que elaboró para conseguir el máster en la Universidad de Stanford. Posteriormente, William Hewlett junto con David Packard fundaron la empresa "Hewlett-Packard" y el primer producto que comercializaron fue el generador de señales de B.F. de precisión modelo HP-200A, basado en el circuito al que nos referimos en este artículo, el cual se hizo muy popular por su baja distorsión.

¿Por qué queremos hablar del puente de Wien?. Por una sencilla razón. En nuestro próximo artículo de la sección de "Radioaficionados" publicaremos un montaje basado en este circuito, aunque no precisamente trabajando como oscilador.

Por el momento, vamos a ver de forma básica, con la menor cantidad de matemáticas posibles, y con palabras comprensibles por todos, como funciona y que se puede hacer con este artilugio electrónico estudiando su diseño y configuración.

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Noticias
Construcción fácil de mini receptores de radio

Pequeño manual en el que se enseña a construir 30 sencillos receptores de radio basados en el radio galena.

Muy interesante para los que tienen en proyecto la construcción de uno de estos dispositivos, ya que ofrece la posibilidad de elegir entre un gran número de modelos diferentes. Autor Juan Garriga. Ediciones Cedel.

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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.

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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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