Elementos de iluminacion

Muchos equipos y electrodomésticos utilizan elementos de iluminación,bien para señalizar cuando están en marcha o para realizar una función determinada, o bien para iluminar su interior, como es el caso de los frigoríficos, hornos y microondas. En este caso, el propósito es mantener la iluminación durante un breve periodo de tiempo, el suficiente para que el usuario vea lo que hay en el interior del electrodoméstico, cuando lo esté utilizando.

Elementos de caldeo

El funcionamiento de muchos electrodomésticos se basa en la generación de calor, bien por aplicación indirecta, como puede ser la lavadora para mejorar el lavado, o por aplicación directa, para calentar alimentos o las estancias en la que se instala, como las tostadoras, hornos estufas, etc..
Las resistencias de gran potencia al conectarlas a la red eléctrica hace que se  produzca la calor para calentar esos elementos.Las resistencia de potencia tienen diferentes formatos según el electrodoméstico en el que se encuentren instaladas.
En su interior, el elemento resistivo se encuentra separado del tubo metálico que lo recubre en toda su longitud por un aislante de tipo cerámico.

Electroválvulas y bombas.

-Electroválvulas: Son actuadores que permiten controlar eléctricamente circuitos que fluidos como el gas o el agua. Basa su funcionamiento en la excitación de una bobina eléctrica para abrir y cerrar el circuito fluido.

 Se instalan en las conducciones de los fluidos y se controlan eléctricamente a través de un órgano de mando denominado bobina:

-Bombas: Las bombas se diferencian de las electroválvulas en que mueven los líquidos generando presión en su circuito de salida mediante un sistema de bombeo, y las electroválvulas simplemente abren o cierran un circuito hidráulico que ya tiene presión.

Motores monofásicos de inducción

Son motores que están diseñados para conectarse a un sistema de alimentación monofásico (fase+neutro), como ocurre en las instalaciones domésticas de viviendas. Hay de tres tipos:
-Motores de fase de partida o auxiliar: Están constituidos por un circuito eléctrico y otro magnético. El circuito se encuentra en el estator y esta formado por dos devanados de tipo distribuido. Uno de ellos es el devanado de trabajo o principal y el otro es el devanado de arranque o auxiliar

-Motores monofásicos con condensador: De igual forma que los de fase de partida, están constituidos por dos devanados, uno de trabajo y otro auxiliar. Hay de dos tipos de motores con condensadores que pueden ser:
·condensador de arranque
·condensador permanente

-Motores monofásicos de dos velocidades: Son motores que disponen de tres devanados, uno de arranque y dos devanados de trabajo independiente

-Motores de espira: Son motores monofásicos de inducción de potencia muy reducida, cuyo principal campo de aplicación se centra en la fabricación de electrodomésticos y herramientas eléctricas de baja potencia

-Motores sin escobilla: Son maquinas que se caracterizan por disponer de un buen par y una gran precisión en el posicionamiento. Este tipo de motor se caracteriza por no tener escobilla, de ahí su nombre, ya que el rotor no dispone de circuito eléctrico, al estar formado por imágenes permanentes de gran potencia

Motores de corriente contínua y motores universales.

• Motores de corriente continua

 -Como su nombre indica,son motores que se alimentan mediante un sistema de corriente continua (CC),como puede ser una pila o una fuente de alimentación.Este tipo de motores constan de dos partes:una fija,denominada estator,y otra móvil,denominada rotor.En cada una de ellas hay un devanado inductor del estator y el devanado inducido del rotor.

• Motores universales

-Los motores universales son motores de corriente continua conectados en corriente alterna (CA),que tienen algunas peculiaridades de funcionamiento.
Se utilizan principalmente para máquinas de poca potencia (no más de 1KW) y tienen especial aplicación en máquinas herramientas y electrodomésticos, como taladros de mano,lavadoras,lavavajillas,trituradoras,batidoras...
Como cualquier máquina de continua,están constituidos por el circuito inductor,alojado en el estator,y el circuito inducido,en el rotor.En este caso ambos devanados se conectan en serie.
Estos motores presentan numerosas ventajas respecto a otros de corriente alterna:

• Tienen un buen par de arranque.
• Pueden conseguir grandes velocidades (hasta 8000 r.p.m.)y tienen la gran ventaja de que su velocidad se puede regular de forma sencilla.
• Se puede invertir de sentido de giro permutando uno de sus devanados con respecto al otro.

No obstante,estos motores presentan algunos inconvenientes:

• Al utilizar corriente alterna,el chisporroteo en el colector de mayor y,por tanto también lo es su desgaste y de las escobillas.
• La velocidad de giro cambia en función de la carga,por lo que no se puede utilizar para aplicaciones que requieren una velocidad estable.
• Generan mucho ruido cuando están en funcionamiento.

Motores eléctricos

En función de las aplicaciones en las que se van a usar,los motores utilizados en los equipos y electrodomésticos pueden ser de diferentes tipos.A continuación se ofrece una visión general de los mas comunes en equipos domésticos.

Motores y otros actuadores de electrodomésticos.

Muchos equipos y electrodomésticos requieren transformar la energía eléctrica que reciben en energía mecánica o térmica para efectuar las operaciones para las que han sido diseñados,
Dependiendo de la operación que se desee realizar (mover líquido,calentar, iluminar...)los actuadores mas comunes utilizados en los equipos y en los electrodomésticos son los que se estudian a continuación).

Soldar y desoldar componentes SMD

Regulador de velocidad de un motor de lavado en un circuito TRIAC

Fabricación de una placa de circuitoo impreso.

La fabricación industrial de placas de circuito impreso (PCB) se realiza mediante equipos muy sofisticados a partir de diseños realizados mediante ordenador.
A continuación se describe el método más sencillo para la fabricación de placas  de circuito impreso de forma manual.
-1 Composición de la placa de circuito impreso virgen: Está constituido por un material aislante, que normalmente es baquelita o fibra de vidrio, y una capa de cobre que la cubre por una o por las dos caras.

-2 Diseño de la disposición de los componentes: Consiste en dibujar la que será la disposición de los componentes sobre la placa de circuito impreso, representando el espacio que van a ocupar y el lugar en el que se insertarán sus terminales.

-3 Creación de fotolito de pista: Utilizando papel transparente (vegetal o de seda), se coloca sobre el diseño en el panel milimetrado y con un lapicero se realiza la conexión entre los componentes según el esquema.

-4 Fijación de fotolito por el lado del cobre: El fotolito resultante del paso anterior es la representación de las pistas por el lado de los componentes. Como el diseño de las pistas debe hacerse por el lado del cobre, es necesario girar el fotolito para asi obtener su negativo.

 -5 Taladrado de orificios: Con el fotolito sobre la placa de circuito impreso, se marcan los puntos de los pads. Para ello se coloca un granete o puncero de pequeñas dimensiones en cada uno de ellos y se golpea suavemente con un martillo dejando una igera marca en el cobre.

-6 Representación de las pistas en el lado del cobre: Con una lija de pulir de grano fino se eliminan las marcas y rebabas que hay en el lado del cobre, tras la operación de taladrado.

-7 Representación de las pistas en la placa: Con un rotulador permanente se marcan los pads y las pistas en el lado del cobre de la placa. El rotulador se debe pasar varias veces por cada tramo y siempre en el mismo sentido, ya que un movimiento de valvén puede retirar la tinta que ya se había aplicado.

-8 Tratamiento químico: Permite eliminar el cobre sobrante que no se ha marcado con un rotulador. Para esta operación pueden usarse diferentes productos quimicos, no obstante, aqui se ha decidido utilizar el cloruro férrico, ya que aporta bastante seguridad respecto a otros como la sosa cáustica.

-9 Soldadura de componentes: Consiste en insertar las patillas de los componentes en el interior de los orificios, respetando su polaridad, y soldarlas por el siguiete orden:
·ZÓCALOS DE CIRCUITO INTEGRADOS
·BORNES Y ESPADINES
·RESISTENCIAS
·CONDENSADORES
·COMPONENTES ACTIVOS: (DIODOS, TRANSISTORES, INTEGRADOS SIN ZÓCALOS, ETC..)

MONTAJE EN SUPERFICIE.

Conocida como montaje SMD, es una tecnica que no rquiere perforar la placa de circuito impreso, ya que los componentes se sueldan directamente sobre las pistas de cobre.

CONEXIÓN POR ORIFICIO PASANTE.

Esta tecnología es ampliamente utilizada desde los albores de la electrónica. En numerosas ocasiones, la complejidad de conexión entre los componentes de un circuito electrónico requiere utilizar placas de circuito impreso de más de una cara, denominadas (multicapa).

CIRCUITOS SOBRE LA PLACA DE CIRCUITO IMPRESO.

Presente en equipos con gran cantidad de componentes electrónicos, su ejecución puede hacerse de dos formas:

CIRCUITOS CABLEADOS

Muy utilizados en electrodomésticos y máquinas herramientas para conectar entre si los diferentes componentes de su circuito eléctrico y electrónicos.

TECNICAS DE EJECUCIÓN DE CIRCUITOS

Los circuitos del interior de los equipos electrónicos y de los electrodomésticos, pueden realizarse según diferentes tecnologías

El Relé

Es un dispositivo electromagnetico que esta formado por una bobina y un contacto o grupo de contactos. Consta de las siguientes partes: nucleo, bobina, terminales de la bobina, terminales del contacto, base, sistema del balanceo, contectos y armadura.
Las caracteristicas que hay que conocer en el relé son : Tensión de la bobina y poder de corte de los contactos.

Circuitos integrados (IC)

Conocido como chips o microchips, son componentes electronicos basados en semiconductores que alojan en su interior circuitos completos con una función determindad. Se puede sustituir por la misma referencia o una equivalente.

El transitor bipolar (BJT)

Es un componente electrónico que permite obtener una señal de salida amplificada partiendo de una señal de entrada mucho más débil y de similares características.Esta propiedad del transistor lo hace idóneo para el desarollo de sistemas de amplificación y de conmutación de potencia.

Fotodiodos

Son diodos LED que permiten el paso de la corriente a través de ellos,en función de la luz que reciben.Trabajan con luz visible o infrerroja.

En aplicaciones domésticas están presentes en la mayoría de los mandos a distancia de los equipos como la televisión, el DVD...

LED de varios colores

Son diodos LED que pueden cambiar de color y los hay de diferentes tipos:

• LED bicolor de dos terminales:Es un LED que se comporta como si en su interior tuviera dos LED conectados en antiparalelo

• LED bicolor de tres terminales:Es un LED que se comporta como en su interior existieran dos LED con ánodo o el cátodo común.

Asociación de LED en serie y en paralelo

Los LED se pueden conectar en serie y en paralelo y utilizar una única resistencia de polarización.

• En serie:se conecta el cátodo del primero con el ánodo del siguiente y así sucesivamente.

• En paralelo:se conectan los ánodos de todos los LED al positivo de la alimentación a través de la resistencia de polarización,y todos los cátodos al negativo.

Resistencia de polarizacion LED.

Para que todos los tipos de LED se puedan adaptar a las tensiones de trabajo del circuito en el que se desean instalar,es necesario conectar con ellos una resistencia de polarización.

El diodo LED.

Es un componente semiconductor que tiene la propiedad de emitir luz cuando es atravesado por una corriente en polarización directa. Las características eléctricas que hay que tener en cuenta al trabajar con diodos LED son la tensión umbral y corriente de paso máxima.

Puente de diodos

El circuito de puentes puede realizarse con cuatro diodos individuales, teniendo en cuenta la polaridad de los mismos, pero también existen componentes que las tienen encapsuladas en una única pieza

Rectificación de la corriente.

Esta propiedad es especialmente útil para rectificar la corriente alterna y, asi, convertirla en corriente continua.
Con esta disposición, es posible obtener en la salida una corriente pulsatoria polarizada, pero con todos los semiciclos de la señal original de la corriente alterna de entrada.

El diodo

Es un semiconductor que tiene la propiedad de facilitar el paso de la corriente en un sentido y bloquearla en el otro. Tiene forma cilíndrica, con dos terminales conectados en forma de axial
El diodo está formado por dos partes: una denominada ánodo (a) y otra cátodo (k)

Componentes electrónicos activos

Son aquellos cuyo comportamiento cambia en función de variaciones eléctricas que se producen en el circuito. Con ellos se pueden transformar señales, amplificarlas, disparar circuito...

Tipos de condensadores

Los condensadores mas utilizados son los que se enumeran a continuación.

Sus tipos de condensadores son:

• De poliéster:No están polarizados y reciben su nombre por el tipo de material dieléctrico que se encuentra entre sus armaduras.

• Cerámicos:También denominados (de lenteja), son de pequeño tamaño y el dieléctrico es de material cerámico.

• Electrolíticos:Son condensadores cuyas armaduras están formadas por dos láminas de aluminio,entre las que se ha insertado un papel impregnado.

• Supercondensadores:Son condensadores polarizados,que tienen valores de capacidad muy alta y un tamaño muy pequeño.

• Condensadores en tantalio:Son una variante de los condensadores electrolíticos, con la diferencia de que para la construcción de sus armaduras utilizan tantalio en lugar de aluminio.

• Condensadores de corriente alterna:Son condensadores que están diseñados para trabajar en circuitos de corriente alterna de tensiones elevadas entre 100 y 1000 V.

 

 

El valor de los condensadores

La capacidad del condensador se mide en faradios (F). No obstante, al ser una unidad muy grande, el valor de los condensadores siempre se da en submúltiplos del faradio como: el microfaradio (µF ), el nanofaradio (nF) y el picofaradio (pF).Dicho valor suele estar impreso en el mismo cuerpo de los condensadores e, igual que en las resistencias, puede estar codificado por un código de colores (casi en desuso) o por un código alfanumérico.

• Identificación por código de colores:Se utilizan en condensadores con cinco bandas de colores.Los dos primeros colores dígitos y el tercer color es el multiplicador.El valor de estos condensadores se obtiene en picofaradios (pF). La cuarta banda de color corresponde a la tolerancia y la quinta y última, a la tensión de trabajo del condensador.

• Identificación por código alfanumérico:En este caso, el valor del condensador expresado en picofaradios se muestra mediante tres cifras y una letra.Las dos primeras corresponden a las unidades y las decenas, el tercer número indica la cantidad de ceros que hay detrás de las dos primeras unidades y la letra es la tolerancia.

Condensadores

También denominados capacitores, son componentes pasivos que tienen la propiedad de almacenar energía. De esta forma, aprovechando su carga y su descarga, es posible utilizarlos en circuitos electrónicos para filtrar señales,acoplar circuitos,construcción de osciladores...
Los condensadores están formados por dos láminas metálicas (armaduras), separadas por un elemento eléctrico como puede ser el papel, el poliéster...
Las principales características eléctricas de los condensadores son: su capacidad y su tensión de trabajo.

Tipos de resistencias

En función de la posibilidad de alteración de su valor, las resistencias pueden ser fijas y variables:

• Resistencias de valor fijo:Son aquellas que fabrican con un valor fijo, el cual no se puede variar en condiciones de funcionamiento normales.

 

• Resistencias variables:Son aquellas que permiten ajustar su valor, bien de forma manual o por la variación de alguna magnitud física(luz...).

La potencia de disipación

La potencia que las resistencias son capaces de disipar expresada en vatios (W). Así, a mayor número de vatios, mayor tamaño de la resistencia.
Las resistencias de carbón,de aplicación de la electrónica, suelen tener potencias normalizadas de 1/8, 1/4, 1/2, 1 y 2W.

El valor óhmico

Se expresa en ohmios (Ω), y en sus múltiplos y sus submúltiplos.
Dicho valor suele estar impreso en el mismo cuerpo de las resistencias y puede estar codificado de dos formas:

• Por código de colores.

• Por código alfanumérico.