SISTEMA DE ENCENDIDO

Su función consiste en generar en las bujías la chispa necesaria para la ignición de la mezcla dentro de los cilindros en el orden adecuado de funcionamiento.

En los sistemas de encendido denominados básicos (denominados también como encendido por batería) podemos encontrar la llave de contacto, bobina, ruptor, el condensador, distribuidor, bujias.

• La llave de contacto es la encargada de permitirle al conductor encender el vehículo mediante al cerrar el circuito eléctrico de encendido al girar la llave, alimentando con la batería el circuito primario y motor de arranque.


• La bobina es la encargada de lograr una corriente de alta tensión para las bujías con la corriente que le llega de las baterías, ya que las bujías necesitan tensiones en el entorno de los 25000 volts para una correcta ignición de la mezcla.


• El ruptor, conocido también como platino, interrumpe la corriente en la bobina y provoca el aumento de tensión.Esta constituído básicamente por un contacto el martillo, contacto móvil que se encarga de recibir la corriente procedente de la bobina y el yunque en donde se hace masa.


• El condensador que es quien abserve la chispa resultante en los contactos del ruptor durante la apertura evitando que éstos se quemen, además de reducir el lapso de tiempo del corte de la corriente en la bobina contribuyendo así también a subir el voltaje.


• El distribuidor reparte la corriente a las bujías en el orden que éstas la necesitan para generar la chispa.


• Las bujías situadas en el interior de los cilindros y que es donde finalmente se genera la chispa necesaria para la ignición de la mezcla.


• En los sistemas de encendido transitorizados también encontramos un transistor situado entre la bobina y el ruptor que tiene como objetivo dividir la corriente de la batería en una de baja tensión para el ruptor y otra mayor para la masa de la bobina.La acción de este transitor tiene grandes ventajas como un menor consumo, mayor vida de los contacto del ruptor, mejor potencia de la chispa, y se puede prescindir del condensador para el ruptor.


• Finalmente tenemos los sistemas que no poseen ruptor sino que llevan un elemento electrónico que se encarga de controlar la ruptura y tiempo de alimentación de la bobina, por lo que se denominan a éstos sistemas como encendido electrónico.Entre sus mejores prestaciones encontramos que el motor puede ser puesto en marcha en frío con una mejor facilidad que en los anteriores sistemas, un mejor funcionamiento tanto en ralenti como en altas revoluciones y un menor consumo de combustible y batería.
  

HISTORIA DE EL TRANSISTOR

Las primeras tres patentes para un transistor de efecto de campo fueron registradas en Alemania en 1928 por el físico Juluis Edgar Lilienfeld.
Lilienfeld jamás publico sus dispositivos y por lo tanto fue ignorado por la industria.
En 1934 el físco aleman Dr. Oskar Heil patento otro transistor de efecto de campo, pero sin evidencia de que haya fabricado dichos dispositivos.
El 16 de diciembre de 1947,, William Shockley, John Bardeen y Walter Brattain contruyeron el primer transistor de contactor (metal-semiconductor) en los laboratorios Bell.
Utilizo Germanio puro para un mezclador de señales a utilizarse en los radares desarrollados en la segunda guerra mundial.



Shockley, Bardeen, y Brattain ganaron el Premio Nobel de Física en 1956 por [sus investigaciones en semiconductores y su descubrimiento del efecto de campo”
Bardeen ganó un segundo premio Nobel por sus investigaciones en superconductividad.

TRANSISTOR POTENCIA

El funcionamiento y utilización de los transistores de potencia es idéntico al de los transistores normales, teniendo como características especiales las altas tensiones e intensidades que tienen que soportar y, por tanto, las altas potencias a disipar.
Existen tres tipos de transistores de potencia:

• bipolar.




• unipolar o FET (Transistor de Efecto de Campo).

• IGBT.
  

El IGBT ofrece a los usuarios las ventajas de entrada MOS, más la capacidad de carga en corriente de los transistores bipolares:

• Trabaja con tensión.
  
• Tiempos de conmutación bajos.
  
• Disipación mucho mayor (como los bipolares).
  

Nos interesa que el transistor se parezca, lo más posible, a un elemento ideal:

• Pequeñas fugas.
  
• Alta potencia.
  
• Bajos tiempos de respuesta (ton , toff), para conseguir una alta frecuencia de funcionamiento.
  
• Alta concentración de intensidad por unidad de superficie del semiconductor.
  
• Que el efecto avalancha se produzca a un valor elevado ( VCE máxima elevada).
  
• Que no se produzcan puntos calientes (grandes di/dt ). Una limitación importante de todos los dispositivos de potencia y concretamente de los transistores bipolares, es que el paso de bloqueo a conducción y viceversa no se hace instantáneamente, sino que siempre hay un retardo (ton , toff). Las causas fundamentales de estos retardos son las capacidades asociadas a las uniones colector - base y base - emisor y los tiempos de difusión y recombinación de los portadores.

La diferencia entre un transistor bipolar y un transistor unipolar o FET es el modo de actuación sobre el terminal de control. En el transistor bipolar hay que inyectar una corriente de base para regular la corriente de colector, mientras que en el FET el control se hace mediante la aplicación de una tensión entre puerta y fuente. Esta diferencia vienen determinada por la estructura interna de ambos dispositivos, que son substancialmente distintas.
Es una característica común, sin embargo, el hecho de que la potencia que consume el terminal de control (base o puerta) es siempre más pequeña que la potencia manejada en los otros dos terminales.

TRANSISTOR DARLINGTON

El transistor Darlington es un tipo especial de transistor que tiene una alta ganancia de corriente.
Está compuesto internamente por dos transistores bipolares que se conectan es cascada.



El transistor T1 entrega la corriente que sale por su emisor a la base del transistor T2.

La ecuación de ganancia de un transistor típico es:
IE= β x IB (Corriente de colector es igual a beta por la corriente de base).

Como se puede deducir, este
amplificador tiene una ganancia mucho mayor que la de un transistor corriente, pues aprovecha la ganancia de los dos transistores. ( la ganancias se multiplican).
Si se tuvieran dos transistores con ganancia 100 (β = 100) conectados como un transistor Darlington y se utilizara la fórmula anterior, la ganancia sería, en teoría: β2 x β1 = 100 x 100 = 10000. Como se ve es una ganancia muy grande. En la realidad la ganancia es menor.
Se utilizan ampliamente en circuitos en donde es necesario controlar cargas grandes con corrientes muy pequeñas.
Muy importante:La caída de tensión entre la base y el emisor del transistor Darlington es 1.4 voltios que resulta de la suma de las caídas de tensión de base a emisor del primer transistor B1 a E1 (0.7 voltios) y base a emisor del segundo transistor B2 y E2 (0.7 voltios).

EL TRANSISTOR BIPOLAR

Un transistor bipolar está formado por dos uniones pn en contraposición. Físicamente, el transistor está consitutído por tres regiones semiconductoras denominadas emisor, base y colector. Existen 2 tipos de transistores bipolares, los denominados NPN y PNP:

Transistores Bipolares npn y pnp.
A partir de este punto nos centramos en el estudio de los transistores bipolares NPN, siendo el comportamiento de los transistores PNP totalmente análgolo.
El emisor en un transistor NPN es la zona semiconductora más fuertemente dopada con donadores de electrones, siendo su ancho intermedio entre el de la base y el colector. Su función es la de emitir electrones a la base. La base es la zona más estrecha y se encuentra débilmente dopada con aceptores de electrones. El colector es la zona más ancha, y se encuentra dopado con donadores de electrones en cantidad intermedia entre el emisor y la base.

Condiciones de funcionamiento
Las condiciones normales de funcionamiento de un transistor NPN se dan cuando el diodo B-E se encuentra polarizado en directa y el diodo B-C se encuentra polarizado en inversa. En esta situación gran parte de los electrones que fluyen del emisor a la base consiguen atravesar ésta, debido a su poco grosor y débil dopado, y llegar al colector.
El transistor posee tres zonas de funcionamiento:

Zona de saturación: El diodo colector está polarizado directamente y es transistor se comporta como una pequeña resistencia. En esta zona un aumento adicionar de la corriente de base no provoca un aumento de la corriente de colector, ésta depende exclusivamente de la tensión entre emisor y colector. El transistor se asemeja en su circuito emisor-colector a un interruptor cerrado.

Zona activa: En este intervalo el transistor se comporta como una fuente de corriente , determinada por la corriente de base. A pequeños aumentos de la corriente de base corresponden grandes aumentos de la corriente de colector, de forma casi independiente de la tension entre emisor y colector. Para trabajar en esta zona el diodo B-E ha de estar polarizado en directa, mientra que el diodo B-C, ha de estar polarizado en inversa.

Zona de corte: El hecho de hacer nula la corriente de base, es equivalente a mantener el circuito base emisor abierto, en estas circunstancias la corriente de colector es prácticamente nula y por ello se puede considerar el transistor en su circuito C-E como un interruptor abierto.
Los transistores se usan en su zona activa cuando se emplean como amplificadores de señales. Las zonas de corte y saturación son útiles en circuítos digitales.

FUNCIONAMIENTO DE EL TRANSISTOR

Suponiendo una coneccion apropiada se puede decir que :

• Cuando el interruptor SW1 está abierto no circula intensidad por la Base del transistor por lo que la lámpara no se encenderá, ya que, toda la tensión se encuentra entre Colector y Emisor.

• Cuando se cierra el interruptor SW1, una intensidad muy pequeña circulará por la Base. Así el transistor disminuirá su resistencia entre Colector y Emisor por lo que pasará una intensidad muy grande, haciendo que se encienda la lámpara.

TRANSISTOR

Sería imposible entender la evolución de la electrónica digital en general, y de la informáctica en particular sin una buena comprensión de lo que es, y lo que ha aportado el transistor a estas ciencias.

>>TUBO DE VACIO >>>>>>>>> >transistores

El transistor vino a reemplazar a un dispositivo denominado tubo de vacío (los tubos de vacío aún se emplean en electrónica de potencia, cuando son necesarías elevadísimas ganancias, por ejemplo en amplificadores para trasmisión vía satélite) con las siguientes ventajas:

• Su consumo de corriente es mucho menor con lo que también es menor su producción de calor.
  
• Su tamaño es también mucho menor. Un transistor puede tener el tamaño de una lenteja mientras que un tubo de vacío tiene un tamaño mayor que el de un cartucho de escopeta de caza. Esto permite una drástica reducción de tamaño.
  
• Mientras que las tensiones de alimentación de los tubos estaban alrededor de los 300 voltios las de los transistores vienen a ser de 10 voltios con lo que los demás elementos de circuito también pueden ser de menor tamaño al tener que disipar mucho menos calor y soportar tensiones mucho menores.
  
• Un transistor es un dispositivo que controla el flujo de una señal por medio de una segunda señal de mucho menor intensidad. La señal de control puede ser una señal de corriente o voltaje.
  
• Los transistores son uno de los inventos mas relevantes del siglo pasado.
  
• Son componentes básicos de practicamente toda la electrónica moderna.
  
• Su bajo costo, flexibilidad y confiabilidad los ha vuelto indispensables para aplicaciones no mecanicas.

El transistor es un elemento constituido fundamentalmente por silicio o germanio. Su vida media es prácticamente ilimitada y en cualquier caso muy superior a la del tubo de vacío.

Como podemos ver el simple hecho de pasar del tubo de vacío al transistor supone un gran paso en cuanto a reducción de tamaño y consumo y aumento de fiabilidad.

SIMBOLO DE EL TRANSISTOR

DIODOS

El diodo es el dispositivo semiconductor más sencillo y se puede encontrar, prácticamente en cualquier circuito electrónico.
Los diodos se fabrican en versiones de silicio (la más utilizada) y de germanio.

Símbolo del diodo ( A - ánodo, K - cátodo)

Principio de operación de un diodo

Diodo semiconductor permite el flujo de corriente en un solo sentido. Los electrones del material tipo n pueden fluir hacia la izquierda, atravesando el material tipo p, pero la falta de un exceso de electrones en el material tipo p impedirá cualquier flujo de electrones hacia la derecha. Obsérvese que se define que la corriente fluye en un sentido opuesto al del flujo de los electrones.

El semiconductor tipo N tiene electrones libres (exceso de electrones) y el semiconductor tipo P tiene huecos libres (ausencia o falta de electrones)
Cuando una tensión

positiva se aplica al lado P y una negativa al lado N, los electrones en el lado N son empujados al lado P y los electrones fluyen a través del material P mas allá de los límites del semiconductor.De igual manera los huecos en el material P son empujados con una tensión negativa al lado del material N y los huecos fluyen a través del material N.
En el caso opuesto, cuando una tensión positiva se aplica al lado N y una negativa al lado P, los electrones en el lado N son empujados al lado N y los huecos del lado P son empujados al lado P. En este caso los electrones en el semiconductor no se mueven y en consecuencia no hay corriente
El diodo se puede hacer trabajar de 2 maneras diferentes:

Polarización directa

Es cuando la corriente que circula por el diodo sigue la ruta de la flecha (la del diodo), o sea del ánodo al cátodo. En este caso la corriente atraviesa el diodo con mucha facilidad comportándose prácticamente como un corto circuito.

Polarización inversa

Es cuando la corriente en el diodo desea circular en sentido opuesto a la flecha (la flecha del diodo), o se del cátodo al ánodo. En este caso la corriente no atraviesa el diodo, y se comporta prácticamente como un circuito abierto.