Guia basica para transistores y triac

hola este es mi primera guia todo lo que escribo lo saco de mi cabeza por lo tanto puede sonar medio complicado si no lo entienden avisen que lo reexplico

Transistor

Guia basica para transistores y triac




Si hablamos del transistor debemos dar un gran invento humano ya que gracias a las propiedades del silicio se puede llegar a la miniaturización del hoy en día….

El transistor contiene dos junturas P-N-P y N-P-N. Si vemos el caso de un diodo común tienen una sola juntura P-N por esa misma razón el diodo es llamado 1N-4070 por ejemplo el 1n significa un juntura… mientras que el transistor se lo llama por lo general por ejemplo BC337 el B es por las dos junturas…. por lo que seria algo asi como dos diodos con los anodos puenteados

NOTA: si unimos dos diodos no fabricamos un transistor esto solo lo pongo a modo de explicacion pero fisicamente es imposible.


electronica



El transistor tiene tres terminales eléctricos los cuales son:

-Base
-Colector
-Emisor

circuito






El transistor básicamente tiene dos aplicaciones básicas… las cuales son la amplificación y la utilización como llave electrónica

Llave electronica:

Cuando al transistor le llega uns señal a la base del transistor, el mismo deja circular la corriente desde el colector hasta el emisor… seria lo mismo decir que por ejemplo una represa de agua tenga sus escotillas cerradas… cuando alguien llega y abre la escotilla (llega una señal la base) deja pasar el agua (corriente)…
que le llege tancion a la base significari apretar la ficha de luz de una casa


transistor

aqui podemos abserbar una llave narmal abierta si damos señal a la bas se convertiria en un normal cerrado



Amplificación

La amplificación es un poco mas jodida para explicar… se puede decir que la amplificación de la señal se toma del Terminal del colector…

La amplificación de la señal llega a través de la base y el transistor por sus propiedades tiene un factor de ganancia que se llama beta o hfe. El cual es expresado por un numero entero por lo tanto si a la entrada de la base tengo por ejemplo 100µA y la ganancia del transistor es 100 (beta=100) el transistor por el colector va a circulas una corriente de 100mA

Se que capas que es difícil de entender si no entienden o me equivoco avísenme (esto lo escribo de mi cabeza y tengo tantas ideas que ya ni se lo que escribo ja)…

La ganancia de un transistor equivale a la corriente de salida por la corriente de entrada

Por lo tanto Ic/Ib= beta… se suprimen amper con amper y queda un numero solo…

en sa lisguiente imagen podemos obserbar un transistor con sus tres terminales... (emisor base colector) es un tipo NPN... podemos observar que es un npn porque la flecha del emisor mira hacia la masa o tierra...



Triac

podemos decir de paso lo que significa "polarizar un transistor"

por años me torturarn con esta frace pero no es muy dificil de netender... es basicamente conectar las resistencias de emisor base y colector una vez que pones esas resistencias el transistor ya esta polarizado

ya que estamos hablando de las resistencias podemos hablar de las corrientes...

podemos apreciar en la sig. imagen que hay basicamente dos coriente (I) la corriente de señal que es la de base... y la corriente de colector...
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se preguntaran porque puse que la IC es casi igual a la IE... es por lo siguiente:

la señal que entra en la pata de la base es tan chica que(recordemos que segun la 2da ley de kirchoff en un nodo las I se dividen y se juntan: la suma algebraica de todas la I entrantes y salientes = 0 ) cuando se suma la corrinte de base a la corriente de colector la de base es tan chica que casi no hay diferencia... por lo tanto nos damos el lujo de poder decir que la corriente de colector es casi igual a la de emisor



EL TRANSISTOR:AMPLIFICADOR CON EMISOR COMÚN


En estos tipos de montajes en los que la entrada de señal a amplificar y la salida amplificada se toma con respecto a un punto común, en este caso el negativo, conectado con el emisor del transistor. Este circuito nos ayudará a comprender el funcionamiento de un transistor tipo NPN.
electronica

Participemos de la base del conocimiento del circuito eléctrico interior del transistor NPN, y de sus polarizaciones. Se puede decir que un transistor NPN es basicamente un circuito hecho con dos diodos conectados en oposición y con una toma intermedia, de la forma que vemos en la figura.

circuito

aca me gustaria aclara que se dice esto de los diodos mas que nada por la juntura de los materiales N-P-N , pero si uno arma un circuito con dos diodos como vemos ariba no actua como un transistor, es mas que nada para explicar como son las junturas

Su polarización correcta de funcionamiento es la siguiente: V emisor-base = directa, es decir, el diodo formado por emisor y base debe estar polarizado directamente. V base-colector = inversa. De esta forma podemos decir que un transistor está polarizado correctamente cuando lo hagamos como en el dibujo que sigue.

transistor


El transistor está en condiciones de funcionar. Es preciso aclarar que estas tensiones de polarización son más fuertes entre base y colector que entre base y emisor.
En el circuito amplificador, la polarización del transistor se consigue mediante el dividir la tensión formada por la resistencia R1 y R2 (R1=10K W , R2=3k3). Con el circuito en reposo (sin V e), podemos saber si el circuito funciona midiendo las tensiones de polarización y las intensidades de base, de emisor y de colector (Hay que recordar que I e=I b+I c).
Veamos ahora como se produce la amplificación en este circuito. Al amplificar una señal alterna en la entrada, estamos modificando la tensión de base-emisor del circuito, por consiguiente, la I b, depende de la conducción de transistor.
Supongamos que en la entrada aparece el semiciclo positivo de una señal alterna. A través del condensador de acople C1, se elevará la tensión de base, y por tanto, la de base-emisor. Esto hace que aumente I b y se reduzca la barrera entre base y colector. El resultado es que el transistor conduzca más, (aumenta la I c), aumenta la VR c y decrece entre colector y emisor ( por tanto también decrece entre colector y masa). La tensión de colector que antes era constante, ha disminuido y el condensador de desacoplo C 2 transmitiendo a la salida el descenso de V e como el semiciclo negativo, igual que en el de entrada pero amplificado y desfasado 150º. Pasemos ahora al semiciclo negativo en la entrada. A través de C 1 la tensión de base disminuirá, por tanto, la tensión V b-e , con lo que también lo hará la I b. De esta forma crece la barrera entre base y colector y el transistor conducirá menos (baja la I c). Así, aumenta la V e y al haber menos corriente, baja la tensión en R L. El efecto es que la tensión de colector sube u el condensador C2 transmite esta variación a la salida con el desfase de 180º indefinidamente.
El condensador de emisión se utiliza para estabilizar la tensión de emisor V e. Con las variaciones de corriente de colector se producen variaciones de tensión en R e, en colector emisor y en R e (Resistencia de emisor). Esta ultima no interesa mantenerla estable para que esta polarización continúe como si estuviera en estado de reposo, en el que la polarización del transistor es estable. El condensador C e mantiene la polarización de emisor constante y evita la distorsión producida por la misma tensión alterna de entrada.

En los transistores la mayor corriente circula por el colector, por lo tanto la corriente que pasa por la base es muy poca (como ya explique mas ariba IC es aproximadamente igual a IE porque se desprecia la señal de la base) y para hacegurarse de que sea minima se puede utilizar un divisor de tension.

como podemos abnservar en la siguiente figura:

Triac
La señal de la bace se toma del punto medio entre las dos resistencias
y siguiendo la siguiente formula podemos saver que tencion tenemos en la base.

Guia basica para transistores y triac

Hasta aca escribì lo que es el funcionamiento basico de un transistor y todo desde lo que se y lo intente explicar lo mas facil posible.
Para terminar con el tema de transistores y comensar con tracs queria dejar unas recomendaciones en base a mi experiencia... que no es demaciada yo apenas estoy saliendo de la secundaria tecnica, y toy entrando el la univercidad pero con lo que se creo que me basta para escribir estas palabras...

Siempre que esten armando y diseñando una plaqueta y si tienen internet siempre recuerden usar las hojas de datos... una paguina buena es datasheetcatalog.com y si no recurir a un ECG... bueno a lo que iva... si trabajan con un transistor siempre tengan en cuenta las corriente las potencias, traten de elegir el transistor mas adecuado. siempre que diselen algo no se queden en lo que tienen... traten de aspirar a algo mas y tratar de ingeniartelas para ahorrar cosas. y asi hacer algo que puede ser jodido lo transformas en algo que podes difrutar mucho, como ago yo... diseñen cosas sarpadas y utilicen al maximo el transistor que parea eso se invento

Apartir da aca voy a segui con el funcionamienti de un TRIAC, y pienso enganchar el tema de DIAC y TIRISTOR que son paresidos...

triacs


un triac tiene una utilidad similar a la de un transistor en corte y saturacion...
posee tres terminales electricos llamados Anodo 1 (A1), anodo2(A2) y gate(G) como se puede observaar en la suiguiente imagen:

electronica

basicamente la pata gate tiene la funcion de abrir el paso a la corriente electrica (de hay el nombre de gate o puerte en ingles). similar a lo que pasa en un transistor con la pata de base, pero con unas diferencias enormes.

En primer lugar el triac puede trabajar con mucho voltaje y mucha potencia y no se quema, en sintesis quiero decir que uno puede conectar una lampara de 60W en seri a las patas de anodo y trabajaria como una llave electrica. esta es una forma muy habitual con la cual se puede encontrar a un triac.

En segundo lugar el triac es bidireccional es decir que la corriente puede pasar desde A1 hacia A2, o desde A2 hacia A1 no hay diferencia...

Un triac srive para poder manejar altas potensias pero como al igual que un transistor, el triac nesesita una circuito de disparo...

disparo de un triac

un triac es disparado habitualmente por un diac.
por eso decia previamente que ivamos a ver diac y tiristores...


DIAC
circuito

Diac: diac significa en castellano diodo de corriente alterna. actua como un diodo comun pero nada que ver. con esto quiero decir que tiene caracteristicas de un diodo comun pero muy distintas:

# un diac es bidireccional (si notan tiene un simbolo similar a un triac) la coriente puede sircular desde cualquiera de los dos teminales.

# un dica al igual que un diodo comun tambien tiene una tencion de disparo; la de un diodo es de 0,7V (que si, si, tambien la caida de tencion) mientras que la de un diac es de 30V vieron nada que ver con un diodo... jajajaja.

A lo que voy con la tencion de disparo, y es lo importante aca, es que la tencion en la cual el diac deja pasar la corriente, si no logran entender esto imaginesen lo siguiente: tenemos un diac con una fotoselula, con la variacion de la luz deja pasar mas corriente que por ejemplo llega a un diac, si este mismo tienepor ejemplo 8V va a trabajar como una llave abierta, y en el momento en que el LDR llege a dar al diac por ej. 30V el diac se dispara, como si fuera una llave cerrada, y al momento de vajar esa tencion por ejemplo a 25V el diac deja de conducir...

Nota: insisto, recuerden siempre de fijarse en las hojas de datos, y por ejemplo en este caso buscar un diac con la tencion nesesaria.

Con todo este tema yo quyeria llagar a la parte importante...
La funcion basica de un diac es utilizarse como disparo de un triac entonses a esta altura podremos comprender el siguiente circuito:
transistor

en este caso mediante un potenciometro regulamos la tencion que llega al diac y por lo tanto regulamos la corriente del triac, que a la vez regula la carga en este caso regulamos una lampara de un casa por ejemplo. y asi regulamos el brillo,

como lo ven un triac controla altas potencias y sirve para manejar luces. en mi caso personal yo arme un audioritmico de graves, medios, y agudos y utilise varios triac para la sada de las luces...

Ahorac reo que seria el turno de hablar un poco sobre los TIRISTORES y del SCR.
Los tiristores son usualmente dispositivos de mediana y de alta potencia con tres junturas de material semiconductor. Vimos anterior mente en que los transistores tienen 2 capas de material demiconductor (dos capas de material P y una de N o viceversa ) o los diodos retificadores con una juntura de materia. En este caso los tiristotres llevan un minimo de cuantro capas de material, P-N-P-N.

Los tiristores actuan como un interuptor mecanico, bloqueandose completamente o estando conduciendo.


Fuentes:
*wikipedia e http://bestpicturesof.com/misc/pictures%20of%20bjt/ (en imagenes )
*teoría sacada de los 6 años en el industrial y una parte de http://www.electronicafacil.net

18 comentarios - Guia basica para transistores y triac

@LEOCNC +2
buen post...tendrias q poner algo de transistores BF o algunos de efecto de campo
@edsontimana +1
muy buena explicacion hasta yo lo entendi y eso que no se nada de electronica
@xJeZax
matii dsp lo leo, lo recomendé y lo guarde para leer beso. t dejo +10
@Alanelpran10
buen post! solo faltan 22 horas para que yo sea new full user
@paragua30
BUEN DEBUT, MEN.
A FAVORITOS Y MAÑANA TE DOY MIS 10
@paragua30 +1
ACA TE VAN MIS 10. LO PROMETIDO ES DEUDA
@Aces_High_87 +1
Hola, muy buena explicacion che, te felicito. Queria hacer un comentario: En la practica la forma mas comun y seguro de disparar un triac es mediante un MOC, que seguramente lo conoces, pero les cuento para aquellos que lean esto: es un opto-acoplador pero en vez de tener un transistor a la salida, tienen un mini triac, del cual solo se tienen los terminales T1 y T2 (ya que la G es interna y fotosensible al led infra-rojo del MOC).
Fijate que con el MOC te ahorras todo tipo de quilombos y ademas de todo te aisla la etapa de control de la de potencia (lease ruidos, picos de tension, etc etc etc) protegiendo por ej la salida del micro...

Segunda aclaracion que me parece importante mencionar: El triac comunmente no solo sirve para trabajar con alterna, sino que es LA UNICA FORMA practica de trabajarlo. De lo contrario no podrias sacarlo de conduccion una vez disparado...

Saludos!