Transistores Bipolares

Polarizaciones del transistor

Características V-I en emisor común

El transistor bipolar de unión (BJT, Bipolar Junction Transistor)

Funcionamiento. Estados del transistor

Tiristores

El nombre de Tiristor proviene de la palabra griega “ηθνρα”, que significa “una puerta”. El tiristor engloba una familia de dispositivos semiconductores que trabajan en conmutación, teniendo en común una estructura de cuatro capas semiconductoras en una secuencia P-N-P-N, la cual presenta un funcionamiento biestable (dos estados estables).

La conmutación desde el estado de bloqueo (“OFF”) al estado de conducción (“ON”) se realiza normalmente por una señal de control externa. La conmutación desde el estado “ON” al estado “OFF” se produce cuando la corriente por el tiristor es más pequeña que un determinado valor, denominada corriente de mantenimiento, (“holding current”), específica para cada tiristor.

Dentro de la familia de los tiristores podemos destacar:

1. SCR (Silicon Controlled Rectifier). SCRs (tiristores unidireccionales) 22 abril 2024

            ¿Cómo funciona? 21/04/2025

1. GTO (Gate Turn-off) Interruptor unidireccional. Puede ser encendido como un SCR con la diferencia que puede ser desactivado mediante un impulso negativo en la puerta.
2. DIAC (Diode AC) Interruptorbidireccional ( Control de tiristores)
3. TRIAC (Triode AC) TRIACs (tiristores bidireccionales).

La utilización del transistor bipolar de puerta aislada ó IGBT. La variación de la velocidad en los motores eléctricos puede ser lograda sin una pérdida apreciable de eficiencia mediante la utilización de un inversor electrónico de potencia de frecuencia variable.

Dispositivos semiconductores para la Electrónica de Potencia

 La electrónica de potencia se puede definir como la aplicación de la electrónica de estado sólido para el control y la conversión de la energía eléctrica.

 Los dispositivos semiconductores utilizados en Electrónica de Potencia se pueden clasificar en tres grandes grupos, de acuerdo con su grado de controlabilidad:

1. Dispositivos no controlados: en este grupo se encuentran los Diodos . Los estados de conducción o cierre (ON) y bloqueo o abertura (OFF) dependen del circuito de potencia. Por tanto, estos dispositivos no disponen de ningún terminal de control externo.diode-work

2. Dispositivos semicontrolados: en este grupo se encuentran, dentro de la familia de los Tiristores, los SCR y los TRIAC. En éste caso su puesta en conducción (paso de OFF a ON) se debe a una señal de control externa que se aplica en uno de los terminales del dispositivo, comúnmente denominado puerta. Por otro lado, su bloqueo (paso de ON a OFF) lo determina el propio circuito de potencia. Es decir, se tiene control externo de la puesta en conducción, pero no así del bloqueo del dispositivo.

3. Dispositivos totalmente controlados: en este grupo encontramos los transistores bipolares BJT, los transistores de efecto de campo MOSFET, los transistores bipolares de puerta aislada IGBT y los tiristores GTO, entre otros.

La electrónica de potencia combina la energía, la electrónica y el control. El control se encarga del régimen permanente y de las características dinámicas de los sistemas de lazo cerrado.

Lo más importante a considerar de estos dispositivos, es la curva característica que nos relaciona la intensidad que los atraviesa con la caída de tensión entre los electrodos principales

El componente básico del circuito de potencia debe cumplir los siguientes requisitos :

1.    Tener dos estados claramente definidos, uno de alta impedancia (bloqueo) y otro de baja impedancia (conducción).

2.     Poder controlar el paso de un estado a otro con facilidad y pequeña potencia.

3.   Ser capaces de soportar grandes intensidades y altas tensiones cuando está en estado de bloqueo, con pequeñas caídas de tensión entre sus electrodos, cuando está en estado de conducción. Ambas condiciones lo capacitan para controlar grandes potencias.

4.  Rapidez de funcionamiento para pasar de un estado a otro. Este requisito se traduce en que a mayor frecuencia de funcionamiento habrá una mayor disipación de potencia. Por tanto, la potencia disipada depende de la frecuencia.

Que son los transistores

Rendimiento del transformador

Práctica 34: Sensor digital de temperatura y humedad con salida por pantalla de cristal liquido. BORRADOR

LCD

LCDpines

Conexionado LCD

• LCD RS pin to digital pin 12
• LCD Enable pin to digital pin 11
• LCD D4 pin to digital pin 5
• LCD D5 pin to digital pin 4
• LCD D6 pin to digital pin 3
• LCD D7 pin to digital pin 2

Conexión: fila GND (fila -) de la breadboard --> pin 1 de la LCD (VSS)
Conexión: fila 5V (fila +) de la breadboard--> pin 2 de la LCD (VDD)+R

Conexión: fila 5V (fila +) de la breadboard--> pin 15 de la LCD (A)

Conexión: fila GND (fila -) de la breadboard --> pin 16 de la LCD (K)

Conexión: primer pin del potenciómetro---> GND de la breadboard (fila -)

Conexión: pin de en medio potenciómetro --> pin 3 de la pantalla LCD (VO)

Conexión: tercer pin del potenciómetro---> 5V de la breadboard (fila -)

Conexión: pin 5 de la LCD (RW) --> GND de la breadboard (fila -)

Programa LCD

/*

  LiquidCrystal Library - Hello World

 Demonstrates the use a 16x2 LCD display.  The LiquidCrystal

 library works with all LCD displays that are compatible with the

 Hitachi HD44780 driver. There are many of them out there, and you

 can usually tell them by the 16-pin interface.

 This sketch prints "Hello World!" to the LCD

 and shows the time.

  The circuit:

 * LCD RS pin to digital pin 12

 * LCD Enable pin to digital pin 11

 * LCD D4 pin to digital pin 5

 * LCD D5 pin to digital pin 4

 * LCD D6 pin to digital pin 3

 * LCD D7 pin to digital pin 2

 * LCD R/W pin to ground

 * 10K resistor:

 * ends to +5V and ground

 * wiper to LCD VO pin (pin 3)

 Library originally added 18 Apr 2008

 by David A. Mellis  library modified 5 Jul 2009

 by Limor Fried (http://www.ladyada.net)  example added 9 Jul 2009

 by Tom Igoe  modified 22 Nov 2010

 by Tom Igoe

 This example code is in the public domain.

 http://www.arduino.cc/en/Tutorial/LiquidCrystal

 */

// include the library code:

#include

// initialize the library with the numbers of the interface pins LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

void setup() {

  // set up the LCD's number of columns and rows:

  lcd.begin(16, 2);

  // Print a message to the LCD.

  lcd.print("hello, world!");

}

void loop() {

  // set the cursor to column 0, line 1

  // (note: line 1 is the second row, since counting begins with 0):

  lcd.setCursor(0, 1);

  // print the number of seconds since reset:

  lcd.print(millis() / 1000);

}

Programa LCD+DHT
 

// Example testing sketch for various DHT humidity/temperature sensors

// Written by ladyada, public domain

#include "DHT.h"

#include

#define DHTPIN 8     // what pin we're connected to

// Uncomment whatever type you're using!

//#define DHTTYPE DHT11   // DHT 11

#define DHTTYPE DHT11   // DHT 22  (AM2302)

//#define DHTTYPE DHT21   // DHT 21 (AM2301)

// Connect pin 1 (on the left) of the sensor to +5V

// NOTE: If using a board with 3.3V logic like an Arduino Due connect pin 1

// to 3.3V instead of 5V!

// Connect pin 2 of the sensor to whatever your DHTPIN is

// Connect pin 4 (on the right) of the sensor to GROUND

// Connect a 10K resistor from pin 2 (data) to pin 1 (power) of the sensor

// Initialize DHT sensor for normal 16mhz Arduino

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

// NOTE: For working with a faster chip, like an Arduino Due or Teensy, you

// might need to increase the threshold for cycle counts considered a 1 or 0.

// You can do this by passing a 3rd parameter for this threshold.  It's a bit

// of fiddling to find the right value, but in general the faster the CPU the

// higher the value.  The default for a 16mhz AVR is a value of 6.  For an

// Arduino Due that runs at 84mhz a value of 30 works.

// Example to initialize DHT sensor for Arduino Due:

//DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE, 30);

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

void setup() {

    lcd.begin(16, 2);

  lcd.println("Humed Temperatura");

  dht.begin();

}

void loop() {

  // Wait a few seconds between measurements.

  delay(1000);

  // Reading temperature or humidity takes about 250 milliseconds!

  // Sensor readings may also be up to 2 seconds 'old' (its a very slow sensor)

  float h = dht.readHumidity();

  // Read temperature as Celsius

  float t = dht.readTemperature();

  // Read temperature as Fahrenheit

  float f = dht.readTemperature(true);

 

  // Check if any reads failed and exit early (to try again).

  if (isnan(h) || isnan(t) || isnan(f)) {

    Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");

    return;

  }

  // Compute heat index

  // Must send in temp in Fahrenheit!

  float hi = dht.computeHeatIndex(f, h);

 

  lcd.setCursor(0, 1);

  lcd.print(h);

  

   lcd.setCursor(6, 1);

    lcd.print(t);

     

     lcd.setCursor(12, 1);

    lcd.print(f);

 

}

Fotos del montaje:

Conexión Arduino DHT11+LCD

Conexión LCD 

Conexión Arduino-Protoboard-LCD+DHT 

Tipos de señales

La comprensión de los sistema de control hace necesaria la introducción de una nueva definición, el concepto de señal:
 

Señal: Variación en el tiempo de una magnitud física, que permite transmitir información.
Las señales pueden ser de dos tipos:

• Analógicas: Pueden adquirir infinitos valores (el conjunto de números reales) en cualquier intervalo continuo de tiempo. La variación de la señal constituye una gráfica continua.
• Digitales: Pueden adquirir únicamente valores concretos, es decir, no varían a lo largo de un cierto intervalo de tiempo. La variación de la señal constituye una gráfica discontinua Por ejemplo, el estado de un interruptor sólo puede tener dos valores (0 abierto, 1 cerrado) y en general pueden estar representadas por cualquier elemento dual: encendido/apagado, conduce/no conduce, conectado/desconectado, nivel alto/nivel bajo...

A cada valor de una señal digital se le llama bit resultando ser esta la unidad mínima de información.

Conversor Analógico Digital (ADC Analog-to-Digital Converter)
Sistema que lleva a cabo el proceso de conversión de una señal analógica en digital. El objeto de este procedimiento es por un lado facilitar el procesamiento de las señales y por otro hacerlas más inmunes a las interferencias.
Para realizar esta función, el conversor ADC tiene que ejecutar los siguientes procesos:

1. Muestreo de la señal analógica.
2. Cuantización de la propia señal.
3. Codificación del resultado en código binario.

Ventajas de la señal digital
La utilización de señales digitales frente a las analógicas ofrece múltiples ventajas. Entre ellas podemos destacar:

• Si una señal digital sufre perturbaciones leves, se puede reconstruir y amplificar por medio de un sistema regenerador de señales.
• Existen códigos binarios que son capaces de detectar e incluso corregir si se ha producido algún error en la captación y transmisión de información digitalizada.
• Facilitan enormemente el proceso de procesamiento de las señales.
• Puede ser reproducida un elevado número de veces (infinitas veces) sin perder calidad en el proceso.
• Existe la posibilidad de aplicar técnicas de compresión de datos, sin pérdida de información de modo mucho más eficiente que con las señales analógicas.

El único inconveniente que supone su utilización se encuentra en el hecho de que se hace necesaria la utilización de un conversor A/D previa y una decodificación posterior en el momento de la recepción de la señal.