Protección contra el exceso de temperatura.

Muchos electrodomésticos basan su funcionamiento en la generación de calor de forma controlada, como puede ser la cafetera eléctrica, la plancha, el horno eléctrica, la vitrocerámica, la lavadora, etc.
Estos electrodomésticos disponen de un termostato que desconecta las resistencias calefactoras cuando se sobrepasa la temperatura ajustada por el usuario. En condiciones normales, dicho termostato es el encargado de desconectar el circuito de alimentación del equipo calefactor.

Fusibles.

Protegen el interior del equipo contra cortocircuitos o sobrecargas.

Tienen forma de cartucho cilíndrico y están construidos de material cerámico y de cristal. E su interior hay un hilo que se funde cuando se sobrepasa la corriente para la que ha sido calibrado. Cuando esto sucede, se interrumpe la alimentación eléctrica del equipo, protegiéndolo.

Protección contra sobrecorriente.

Una sobreintensidad o sobrecorriente es un aumento no controlado de la corriente eléctrica que puede ser perjudicial para el circuito en el que se produce. 
Los motivos por los que aparecen sobreintensidades son los siguientes:

• Sobrecarga: es un aumento anómalo de la corriente del circuito durante un tiempo determinado.
• Cortocircuito: es la unión directa de dos conductores que están a diferente potencial, lo que produce una corriente muy grande en un breve periodo de tiempo, que destruye de forma casi instantánea las partes más débiles del circuito.

Protecciones en el interior de equipos.

De igual forma que otro tipo de receptores, los equipos eléctricos y electrónicos se deben proteger contra anomalías que los podrían dañar o que podrían dañar o que podrían poner en peligro a la instalación eléctrica y a las personas que la utilizan.
Los equipos eléctricos y electrónicos se deben proteger contra:

• Sobrecorrientes.
• Exceso de temperatura.
• Sobretensiones.

Conmutación de tres circuitos.

De igual forma que en el circuito anterior, si se utiliza un conmutador SP3T, un polo y tres vías, es posible conmutar tres circuitos diferentes.

Encendido alternativo de lámparas.

En este caso, se utiliza como elemento de conmutación un conmutador SPDT, es decir, un polo y doble vía. Cuando el conmutador está en una posición se enciende una lámpara y, cuando está en la otra, la primera lámpara se apaga y se enciende la segunda.

Punto de luz con lámparas en paralelo.

De igual forma que se controla el encendido una lámpara con un interruptor, es posible hacerlo con varias lámparas a la vez conectadas en paralelo. En este caso, la corriente total de la carga no debe superar la corriente de corte dele elemento de conmutación.

Punto de luz.

La lámpara se enciende cuando sus bornes están conectados al positivo y al negativo de la fuente de alimentación. Si uno de ellos, en este caso el positivo, es controlado por un interruptor, la lámpara se activa cuando se cierra su contacto y se desactiva cuando se abre.

Características eléctricas de los dispositivos de conmutación.

Las características eléctricas más importantes de los pulsadores, los interruptores y los conmutadores son las siguientes: 

• Tensión de trabajo: se expresa en voltios e indica cuál es la tensión máxima con la que puede trabajar el elemento de conmutación. Por ejemplo: 12V, 125V o 230V.
• Corriente de corte: se expresa en amperios, e indica cuál es la corriente máxima que puede circular por los contactos sin que corran el peligro de destruirse. En ocasiones se indica la máxima corriente para un determinado valor de tensión.

Número de polos y vías.

El número de polos hace referencia a la cantidad de circuitos que el dispositivos es capaz de conmutar a la vez. Por tanto, un polo controla un circuito, dos polos, dos circuitos y así sucesivamente.

El número de vías es la cantidad de caminos que un polo es capaz de conmutar. Así, combinando el número de polos y vías, se pueden encontrar numerosas configuraciones en el mercado. Estas se conocen por las siglas de su denominación en inglés.

Interruptores y conmutadores.

Son dispositivos de accionamiento permanente, que conmutan uno o más circuitos una vez que se ha actuado sobre ellos. El contacto se mantiene conmutado, aunque se cese la acción que lo originó. Para pasarlo a la posición inicial, es necesario actuar nuevamente sobre su accionamiento.

Pulsadores.

Son dispositivos de accionamiento momentáneo que permiten conmutar uno o más circuitos mientras se mantiene la acción sobre ellos. El contacto retorna a su posición de reposo mediante un muelle o resorte, una vez que ha cesado la acción sobre el botón de mando. Suelen tener forma de botón, aunque también los hay de palanca. Según su instalación, pueden ser de diferentes tipos:

• Montaje en chasis: están diseñados para montarse sobre el chasis o la carcasa del equipo, de forma que el usuario pueda interactuar sobre él desde el exterior.
• Para placa de circuito impreso: se instalan en las propias placas de circuito impreso mediante la conexión por soldadura. En ocasiones disponen de un mando o botón que permite accionarlos desde el exterior del equipo.
• De final de carrera: también denominados interruptores de posición, se instalan en partes móviles del equipo, de forma que se accionan cuando este se encuentra en una posición determinada.
  

Elementos de conmutación.

Se utilizan para realizar operaciones de conmutación en equipos eléctricos y electrónicos, como pueden ser el encendido y apagado, el redireccionamiento de señales, la alimentación de receptores de potencia, el rearme de dispositivos, etc.

Medida de resistencia óhmica.

Permite utilizar el polímetro como si fuera un óhmetro. Se debe insertar la punta de prueba negra en el borne COM y la roja en el terminal Ω. El selector se debe poner en algunas de las posiciones de Ω. Si el valor medido se sale fuera de rango, en la pantalla se muestra el número 1 a la izquierda.

Medida de intensidad de corriente.

En el caso del polímetro que se ha tomado de ejemplo, existen dos posibles formas de conexión para realizar esta medida:

1. Medida hasta 2 A.
2. Medida de 2 A hasta 10 A.

La primera se realiza insertando la punta de prueba negra en el terminal COM y la roja en el terminal A. Y la segunda se lleva a cabo insertando la punta de prueba negra en el terminal COM y la roja en el terminal 10 A.

 

Medida de tensión.

Para medir la tensión, tanto en corriente continua como en alterna, hay que insertar la punta de prueba negra en el borne COM y la roja en el terminal V. El tipo de corriente (CC o CA) y fondo de escala se elige conmutando el selector del instrumento.

Uso del polímetro.

1. Se debe prestar atención a la conexión de las puntas de prueba en los terminales del polímetro, ya que una mala conexión podría dañarlo gravemente. El terminal COM es el borne común para todas las medidas. En él se debe conectar el cable de color negro de las puntas de prueba, que será negativo en aquellas medidas que requieren conocer la polaridad.
2. Hay que observar con detenimiento los cables de las puntas de pruebas para comprobar que no tienen defectos de aislamiento.
3. Se debe poner el selector en el rango y la función que se desea medir. Si no se conoce el valor de la medida que se va a realizar, se debe elegir la escala de mayor rango. Si es polímetro marca de forma intermediante un uno en el lado izquierdo de la pantalla es debido a que la medida se está haciendo fuera de rango y se debe elegir otra más elevada en el selector.
4. Si en la pantalla se muestra un mensaje similar a este: low bat, hay que cambiar la pila del instrumento.
   

Medidas eléctricas con el polímetro.

El polímetro o multímetro es un instrumento multifunción que permite efectuar medidas de diferentes magnitudes eléctricas, tanto en corriente continua como alterna, y con diferentes fondos de escala. Un polímetro digital consta de las siguientes partes:

• Conmutador de funciones: permite, mediante un selector rotativo, elegir la función y escala en la que se va a medir.
• Pantalla o display: es la parte en la que se visualiza la lectura de la medida, además de la información adicional sobre el propio funcionamiento del polímetro.
• Puntas de prueba: son los elementos con los que se realiza la conexión eléctrica en el circuito. Constan de una clavija, que se conecta en los terminales del polímetro, un cable y dos terminaciones con las puntas de comprobación.
• Terminales para las puntas de prueba: son orificios enchufables en los que se insertan las puntas de prueba. Suelen disponer de entre dos y cuatro puntos de conexión, en los que uno de ellos es común (COM) para todo tipo de medidas.
• Botón de encendido: permite activar y desactivar el instrumento. Muchos modelos disponen de apagado automático temporizado para el ahorro de la batería.
• Botón HOLD: Permite "congelar" la lectura aunque se retiren las puntas de prueba del lugar de la medición. Es especialmente útil para tomar lectura de la medición en lugares poco accesibles.

Ley de Ohm.

Esta ley relaciona la corriente, la tensión y la resistencia de un circuito eléctrico. En ella se establece que la corriente que circula por un circuito eléctrico es directamente proporcional a la tensión de la alimentación e inversamente proporcional a su resistencia.

Relaciones entre magnitudes eléctricas.

Las magnitudes estudiadas hasta ahora están relacionadas entre sí, ya que su valor depende en proporción directa o inversa del valor de las demás variables. Así, si se conocen dos de ellas, es posible calcular una tercera de forma indirecta.

Medida de la tensión eléctrica.

La tensión se mide en voltios (V) con un instrumento denominado voltímetro, Este se conecta en paralelo entre los dos puntos con diferente potencial. Así, si se desea conocer la tensión que hay entre la fase y el neutro de una red de alimentación, se debe conectar cada una de las puntas de prueba del voltímetro a cada uno de los bornes de la red.

Tensión eléctrica.

En un circuito eléctrico, las cargas circulan siempre que existe una diferencia de potencial entre dos puntos del mismo. Esa diferencia de potencial es la denominada tensión eléctrica o voltaje.

Medida de la intensidad de corriente.

El amperímetro se conecta en serie con la carga. Por tanto, es necesario cortar o desconectar algún conductor eléctrico para su utilización.
Así, si desea medir la intensidad de corriente que atraviesa una lámpara, el amperímetro se debe conectar en serie con ella.

Intensidad de corriente.

La cantidad de cargas que circulan por un circuito eléctrico por unidad de tiempo recibe el nombre de intensidad de corriente. Este se mide con un instrumento denominado amperímetro y tiene como unidad el amperio.

Resistencias en paralelo.

De igual forma, cuando se asocian resistencias en paralelo, el valor equivalente de grupo corresponde con la siguiente relación matemática: 

  Así, se puede decir que la resistencia equivalente de un circuito paralelo es la inversa de la suma de las inversas de las demás resistencias.

Asociación de resistencias.

Las resistencias, al igual que otro tipo de receptores eléctricos, se pueden conectar de dos maneras: en serie y en paralelo. El valor de un grupo de resistencias en serie es equivalente a sustituir dicho grupo por una única resistencia que coincide con el resultado de la suma del valor óhmico de todas ellas.

Resistencia eléctrica.

Todo cuerpo presenta una resistencia al paso de la corriente eléctrica. En función de que esa resistencia sea mayor o menor, la conducción de corriente se realiza con mayor o menor dificultad.
La resistencia eléctrica se mide en ohmios (Ω). Cuanto menor es el numero de ohmios que presentan un cuerpo, mejor circula la corriente eléctrica través de él. Por contra, cuanto mayor es el valor óhmico, más dificultad encontrará dicha corriente para circular por el cuerpo. La resistencia eléctrica está presente, en mayor o menor medida, en todos los receptores y materiales que intervienen en un circuito eléctrico. 

Magnitudes electricas basicas.

La reparación y mantenimiento de equipos eléctricos y electrónicos requiere conocer cuáles son las magnitudes eléctricas básicas y sus unidades, así como el uso adecuado de los instrumentos para medirlas, tanto en corriente continua como en corriente alterna.

Múltiplos y submúltiplos.

En circuitos electrónicos que trabajan mediante fuentes de baja tensión, como pilas y baterías, los valores de los componentes que utilizan y las medidas de sus magnitudes suelen darse en múltiplos y submúltiplos de la unidad.
Para ello hay que conocer cuál es la relación que existe entre ellos, para así sustituir de forma adecuada el componente o identificar claramente el problema mediante una medida con un instrumento de comprobación. En electrónico es habitual hablar de miliamperios, picofaradios o megohmios.

 

Conexion en paralelo o derivacion.

Se dice que dos o mas aparatos eléctricos están conectados en paralelo cuando se unen todos sus principios a un mismo punto y todos sus finales a otro.

 

Conexion en serie.

Se dice que dos o mas aparatos electricos estan en serie cuando se une el final del primero con el principio del siguiente y los extremos de dicho circuito resultante se conectan a la alimentacion.

 

Conexiones en serie y en paralelo.

Los conceptos de conexión en serie y conexión en paralelo son muy utilizados en electricidad y electrónica. Cualquier aparato en algún momento deberá conectarse de alguna de estas formas a otros elementos del circuito. Por este motivo, debes tener muy claro como se realizan y representan estos tipos de conexión, para entender los circuitos con los que trabajaras en las próximas unidades.

Circuito electrico.

Para que se produzca el desplazamiento de las cargas eléctricas se requiere al menos una fuente de tensión, ya sea en corriente continua o en corriente alterna, un receptor o carga eléctrica y un conjunto de cables que los unan.
Así, con esta combinación de elementos, se pueden dar dos situaciones: 

• Que el circuito este cerrado, con el consiguiente desplazamiento de cargas y sin actuación sobre los receptores.
• Que el circuito este abierto, sin desplazamientos de cargas y sin actuación sobre los receptores.

Corriente alterna.

En la corriente alterna, también denominada CA, el movimiento de cargas se hace en ambos sentidos alternativamente. Este movimiento se produce en un segundo cincuenta veces en un sentido y cincuenta veces en el otro y se denomina frecuencia. Asi la frecuencia de la red eléctrica es de cincuenta hercios y el símbolo general de la corriente alterna es una sinusoide.

Corriente continua.

La corriente continua, también denominada de forma abreviada CC, se genera en baterías, pilas, paneles solares, fuentes de alimentación, etc.
En un circuito de corriente continua el movimiento de cargas se hace en el mismo sentido, de polo positivo al polo negativo de la alimentación, por lo que se dice que este tipo de corriente es unidireccional.

Tipos de corriente electrica.

La corriente eléctrica es un movimiento de cargas eléctricas a través de los conductores de un circuito. En función de como se produzca este movimiento, se pueden distinguir dos tipos de corriente: corriente continua y corriente alterna.

Desoldador.

Es una herramienta imprescindible para reparaciones. Permite retirar la soldadura de los componentes electrónicos de las placas de circuito impreso.
Tiene una boca perforada que esta unida, mediante un tubo, a una pera o elemento de succión. Así, cuando el desoldador esta bien caliente, se aplica al punto de soldadura hasta que se funde por completo el estaño. En ese momento, se presiona la pera repetidas veces, absorbiéndolo.

En este tipo de desoldadores es necesario mantener la punta bien limpia, para evitar que se obstruya, y vaciar la pera de los restos del estaño absorbido.

Soporte de soldador.

Es un elemento auxiliar de gran utilidad, ya que permite apoyar el soldador en la mesa de trabajo, sin peligro de quemaduras al operario o a los componentes que sobre ella se encuentran.
Algunos modelos disponen de una base con una lamina de material esponjoso, que sirve para limpiar la punta del soldador de restos de estaño.

Soldador.

Es la herramienta que permite fundir el estaño en el puto que se ha de soldar. Su funcionamiento se basa en el calentamiento de una resistencia que se encuentra en su interior y cuyo calor se concentra en la punta del soldador.

Decapante.

También conocido como resina de soldar, es una solución que elimina el oxido y las impurezas del metal que se va a soldar, facilitando así la aplicación del estaño. Puede representarse en formato liquido o solido y se debe aplicar con un pincel. Es especialmente útil para soldar conductores de gran sección.

El estaño.

El estaño es un metal que funde con facilidad cuando se le aplica calor. El estaño utilizando en electricidad y electrónica se encuentra aleado con pomo en una proporción 60% - 40%. Tiene forma de hilo de diferentes diámetros, siendo muy común en electrónica el de 0,8 mm.

Dispone de un núcleo de decapante o resina que facilita la distribución por el material base y que, en la mayoría de las ocasiones, no requiere el uso extra de este producto.

Soldadura blanda.

Se basa en el calentamiento de estaño sobre el punto que se tiene que soldar. Este se funde con rapidez, lo que origina su esparcimiento de forma fluida sobre el material base, realizando así la unión eléctrica. La técnica de soldadura blanda se utiliza para hacer conexiones eléctricas duraderas y con carácter definitivo.

Se puede utilizar tanto para la unión entre cables como para la conexión de componentes en las placas de circuito impreso.

Conectores placa-placa.

La parte hembra suele ir soldada en una placa de circuito impreso, sobre la que se conecta otra placa de circuito impreso con forma de conector plano.

Es muy habitual el uso en equipo informáticos de sobremesa para añadir tarjetas de ampliación, pero se utilizan en todo tipo de dispositivos con tarjetas extraíbles.

Conectores cable-placa.

Permiten la conexión entre una placa de circuito impreso y un cable externo.

                                            Pines y espadines.
Los conectores basados en pines son muy utilizados en todo tipo de circuitos, tanto para el transporte de datos como para los de la alimentación eléctrica.

Los pines suelen disponer de una varilla rectangular, redonda o plana sobre a que se hace la conexión eléctrica. La conexión a los pines se realiza mediante los denominados espadines. Estos tienen un aspecto muy similar a los terminales Faston, pero mucho mas estrechos.

Conectores de cable-cable.

Permiten realizar conexiones entre dos grupos de cables mediante una conexión de tipo aéreo. En esta clase de conexión, ni la clavija ni la base están fijadas eléctricamente a los elementos de los equipos, salvo a otro grupo o mazo de cables.

Otros tipos de conectores.

A continuación se muestran algunos de los tipos de conectores mas utilizados en los equipos eléctricos y electrónicoss. No son los unicos, pero su estudio permite dar una visión global de los sistemas de conexión existentes.
Dependiendo del tipo de señales que transportan, se pueden clasificar en:

• Conectores para señales de datos.
• Conectores para alimentación (12Vcc, 24Vcc, 230Vac, etc.).

Bornes enchufables.

Son conectores con un aspecto similar a los bornes para circuito impreso, pero en estos, la parte que se conecta al cable se puede conectar y desconectar sin necesidad de soltar el cableado o desoldar el conector de la placa.
Se utilizan en aquellas aplicaciones en las que esta previsto que un circuito electrónico se puede cambiar con facilidad. 

Dispone de dos partes: la hembra, que por un lado tiene tornillos para la fijación de cable, y por otro la clavija de conexión, y el macho, que por un lado se suelda a la placa de circuito impreso, y por otro se conecta con la pieza hembra extraíble.

Regletas o clemas.

Las regletas de conexión permite unir y realizar derivaciones entre conductores. Se comercializan en diferentes formas y tamaños en función de la aplicación en la que se van a utilizar y la sección del conductor que van a alojar. El material aislante suele ser de plástico, pero también existen de tipo cerámico o de baquelita, de amplia utilización en algunos electrodomésticos que generan calor mediante de resistencias calefactoras.

Bornes.

Los bornes, también denominados regletas, permiten conectar y desconectar el cable de otros cables o de un dispositivo eléctrico. Los mas comunes son los que se realizan el ajuste mediante u tornillo, pero también están muy extendidos los sistemas de conexión rápida sin tornillo.

Bornes y conectores.

Son los puntos de conexión que unen los cables entre si o con algún dispositivo eléctrico o electrónico del equipo.

Terminales y punteras.

Son pequeñas piezas que disponen de un orificio adaptado a la sección del conductor para el que se ha diseñado, y un cabezal sobre la cual se realizara la conexión con el dispositivo eléctrico.
En función del tipo de conexión pueden ser de puntera, de ojal, de horquilla o enchufable. Este ultimo es muy utilizado en la interconexión de todo tipo de equipos eléctricos y electrónicos.

Los terminales pueden disponer o no de funda aislante. En los casos que no la lleven, es necesario aislarlos de alguna manera, como puede ser utilizando una funda termorretractil.

Crimpado o engastado.

El crimpado o engastado,es una técnica que consiste en poner terminales o punteras en los extremos de los cables eléctricos. El uso de terminales es muy habitual en las conexiones del interior de equipos eléctricos y electrónicos. Para el crimpado de un cable es necesario uno o varios terminales o punteras y una tenaza de crimpar o engastar.

Terminaciones de cables.

Los cables tienen como finalidad conectar internamente los circuitos y elementos que constituyan los equipos eléctricos y electrónicos. Para ello se pueden utilizar diferentes técnicas y componentes.

Sistea de indentificacion del cableado.

La identificación del cableado consiste en etiquetar los dos extremos de cada cable con un código (numero, letra o ambos), de forma que con un simple vistazo se localicen en el circuito y en el esquema, sin necesidad de hacer ninguna comprobación eléctrica. 
La forma mas sencilla de etiquetar los cables consiste en poner el mismo código al principio y al final del cable, no pudiéndose repetir dicho código para ningún otro cable del mismo circuito.
Los sistemas de etiquetado son muy numerosos, pero los que aquí se nombran son los mas utilizados: 

• Anillos de plástico numerados y codificados por colores.
• Manguitos transparentes.
• Manguitos rotulables.
• Bridas rotulables para mazos de cables y mangueras.
  

Cinta helicoidal.

Es una cinta plástica que se encuentra enrollada helicoidalmente en forma de tubo.
A diferencia de otros sistemas de fijación, como puede ser la malla de poliéster, no es necesario desconectar los cables de los bornes para poder enrollarla sobre ellos, pudiéndose instalar y retirar con la relativa facilidad.

Bases y tacos para bridas.

Son elementos auxiliares utilizados en la fijación mural para el guiado de cables mediante bridas, que evita moverse libremente. Pueden ser de dos tipos: bases o tacos.
Las bases pueden ser a su vez de fijación por tornillo o mediante un adhesivo. Los tacos requieren hacer un orificio de diámetro adecuado para su inserción, pudiéndose instalar en cualquier material, incluso en paredes y techos de cemento o yeso.

Bridas.

En la actualidad las bridas son elementos comunes en la vida cotidiana. Se utilizan para la sujeción de todo tipo de objetos, tanto en hogar como en la industria. No obstante, en electricidad y electrónica adquieren un especial protagonismo, ya que son ampliamente utilizadas para el guiado de cables en las instalaciones y en el interior de equipos.
Se fabrican en nailon, aunque también pueden ser metálicas. Disponen de una cabeza con trinquete y una cinta con una cremallera, el trinquete la bloquea evitando que se salga.

Fundas trenzadas de poliester.

Se trata de fundas en forma de tubo, formadas por finos hilos de poliéster trenzados entre si. Se cortan fácilmente con una tijera, pero existen herramientas especificas para ellos y así evitar que se deshilachen. En cualquier caso, si el corte se realiza con una tijera convencional, se debe aplicar calor, por ejemplo con un mechero, para evitar el deshilachado. Son recomendables para el guiado de cables en lugares en los que no se va a modificar el cableado una vez que se finalizado.

Tubos flexibles de fibra de vidrio.

Conocidos también como "macarrones", son fundas aislantes muy flexibles, que se utilizan para el guiado del cableado principalmente en el interior de maquinas eléctricas. No obstante, se pueden encontrar y utilizar en todo tipo de electrodomésticos y equipos eléctricos. Están formadas por trenzas de fibra de vidrio barnizadas con resina de silicona.