Saber Electronica Inter-268

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2ª de forros.qxd:club 16/11/12 12:21 Página 2ªFo1

AprendA MicrocontrolAdores

s ca s o en 2 díAs. AsistA por internet o personAlMente y p te Mu can técnicAs digitAles y MicrocontrolAdores • los µp en energíA solAr y robóticA beAM Va

• prActicAndo con picAXe desde cero

• los µp en AlArMAs, AUtoMAtisMos y plc

Ecatepec, México - 30 de noviembre y 1 de diciembre Caracas, Venezuela - 23 y 24 de noviembre - 14 y 15 de diciembre

AsistA A los tAlleres de e lectrónicA

ASISTA PERSONALMENTE O DESDE SU CASA

saber electrónica tiene el agrado de invitar a todos los lectores a los tAlleres de electrónicA que se dictarán en la sede central de saber internacional en ecatepec. Lo novedoso de estos talleres es que mientras escucha al profesor, Ud. realizará los ejercicios en el banco de trabajo, además, si compra el Paquete educativo y trae su computadora, TODO LO QUE HAGA QUEDA DE SU PROPIEDAD. Para cada taller se ha preparado un kit de elementos con los que el alumno realizará sus prácticas, este kit viene acompañado de cursos e información bibliográfica (libros, revistas, Cds, Videos, etc.). Quienes asisten personalmente no tienen necesidad de comprar el kit, ya que saber internacional les proveerá de lo necesario para que practique y luego el material quedará en propiedad de sisa. Quienes deseen seguir el taller desde su casa, comprando el kit, podrán hacer los ejercicios siguiendo la clase por Videoconferencia: UD. TENDRÁ EL VIDEO EN EL QUE EL PROFESOR LO GUIARÁ PASO A PASO. los socios del club se sólo deberán abonar una cuota de recuperación de $200.00 M/n, con lo cual tenIng. Horacio D. Vallejo drán derecho a un diploma de asistencia y material exclusivo sobre cada TaLLer que podrán descargar de internet al momento de la inscripción. Los invitados deberán abonar una cuota de $500.00 M/n. Quienes compren el PaQUeTe edUCaTiVO Tienen dereChO a asisTir aL TaLLer, ya sea en forma personal o por Videoconferencia sin abonar ninguna cuota. iMportAnte: Los asistentes deberán tener sus herramientas para realizar las prácticas (cautín, pinzas, multímetro, etc.). si va a asistir

Costo de Cada Taller: $200 para Socios del Club SE - $500 para Invitados Puede Asistir desde su Casa, por Internet Si compra su Paquete Educativo puede realizar el taller GRATIS personalmente sin ellas, debe avisar con anticipación para que tengamos preparado un set. tAller 1: técnicAs digitAles y MicrocontrolAdores tAller 3: los µp en energíA solAr y robóticA beAM (Viernes de 09:00hs. a 12:30hs.) este taller enseña qué son las técnicas digitales, las familias lógicas (TTL y CMOs), las compuertas lógicas, las leyes de la electrónica digital y realiza prácticas con compuertas, flip-flops y circuitos secuenciales. el pAQUete edUcAtiVo (de compra opcional): contiene un curso teórico-práctico de Técnicas digitales compuesto de 6 Cds en dVd, 6 Videos en dVd, 6 revistas, 2 Libros, 1 laboratorio de técnicas digitales compuesto de un protoboard, una placa entrenadora, circuitos integrados y componentes para prácticas. También reciben pilas, cables y demás elementos (Consulte costos del paquete y promociones).

(sábadO de 08:30hs. a 12:30hs.) este taller enseña qué son las fotocélulas y los paneles solares, los principios de la robótica beaM y realiza prácticas sobre cargadores solares, iluminación ecológica, y robótica beam con el armado de insectos robots. el pAQUete edUcAtiVo (de compra opcional): contiene 2 cursos teóricos-prácticos de energía solar y robótica beam compuesto de 8 Cds en dVd, 8 Videos en dVd, 6 revistas, 2 Libros, 1 laboratorio de prácticas compuesto de 2 minipaneles solares, pila recargable, motor, estructura para robot, placa entrenadora y componentes. También reciben pilas, cables y demás elementos (Consulte costos del paquete y promociones).

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tAller 2: prActicAndo con picAXe desde cero (Viernes de 13:30hs. a 15:00hs. y de 16:00hs. a 18:00) este taller enseña qué es un microcontrolador, las diferencias entre PiC y PiCaXe, que es un programa, cómo se hace un programa y realizará prácticas de programación con los elementos provistos (encendido de leds, automatismos, semáforo, secuenciales, etc.) el pAQUete edUcAtiVo (de compra opcional): es un curso teórico-práctico de Microcontroladores PiCaXe que contiene 6 Cds en dVd, 6 Videos en dVd, 6 revistas, 2 Libros, 1 kit de entrenamiento compuesto una placa entrenadora, cable de programación, microcontrolador PiCaXe y componentes para prácticas. También reciben pilas, cables y demás elementos (Consulte costos del paquete y promociones).

tAller 4: os en lArMAs UtoMAtisMos y (sábadO de 13:00hs. a 15:00hs. y de 16:00hs. a 17:30) Para este taller se supone que el alumno ya sabe lo que es un microcontrolador y se enseña que es un PLC y cómo con él se pueden construir automatismos y sistemas de alarma. realiza prácticas de programación sobre el PLC provisto en el KiT edUCaTiVO (secuenciales, alarmas, automatismos).. el pAQUete edUcAtiVo (de compra opcional): es un curso teórico-práctico de alarmas, automatismos y PLC que contiene 6 Cds en dVd, 6 Videos en dVd, 6 revistas, 2 Libros, 1 kit de entrenamiento compuesto por un PLC, cable de programación, microcontrolador PiCaXe y componentes para prácticas. También reciben pilas, cables y demás elementos (Consulte costos del paquete y promociones).

l µp

A

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para más informes e inscripciones debe contactarse con saber internacional s.A. de c.V., llamando al teléfono del d. F.: (01 55) 58 39 72 77 o enviando un mail a: [email protected].

sumario 268.qxd:sumario 223 16/11/12 11:59 Página 1

ISSN: 0328-5073

Edición Internacional Nº 268 Año 23 Nº 12

SeccioneS FijaS Descarga de cD: Manejo del Multímetro y Medición de componentes electrónicos el Libro del Mes: Mediciones electrónicas en el automóvil Guía de compras Marketplace Sección del Lector

3 4 77 78 80

artÍcuLo De PortaDa Funcionamiento y Manejo del Multímetro: Lo que Debe Saber Para Hacer Mediciones con Éxito

5

curSo De eLectrÓnica etapa 1, Lección 4: Magnetismo e inductancia componentes en corriente alterna

17 25

ManuaLeS tecnicoS 500 Fallas y Soluciones en audio

33

MontajeS Fuente de alimentación 5V y 12V inyector de Señales - analizador Dinámico Fuente temporizada Variable de 1V a 12V x 3a con temporización de Hasta 30 Minutos Disyuntor de Sobretensión para 12V

49 51 53

tÉcnico reParaDor cómo recuperar un Pendrive: Guía Para recuperar una Memoria Flash

54

auto eLÉctrico Vin automotor: Sepa todo Sobre el aDn de su Vehículo

57

inStruMentaciÓn Medición de componentes con el Multímetro analógico

67

editorial 298.qxd:editorial 258 16/11/12 12:16 Página 1

SABER ELECTRONICA Director Ing. Horacio D. Vallejo Producción José María Nieves (Grupo Quark SRL) Columnistas: Federico Prado Luis Horacio Rodríguez Peter Parker Juan Pablo Matute

EDITORIAL QUARK

Edi­to­rial­QUarK­S.r.l. Pro­pie­ta­ria­de­los­de­re­chos en­cas­te­lla­no­de­la­pu­bli­ca­ción­men­sual­Sa­bEr­ElEc­tro­ni­ca argentina: (Grupo­Quark­SRL)­San Ricardo­2072,­Ca­pi­tal­­­Fe­de­ral,­ Tel­(11)­4301-8804 México (SISA):­Cda.­Moctezuma­2, Col.­Sta.­Agueda,­Ecatepec­de­Morelos, Edo.­México,­Tel:­(55)­5839-5077

ARGENTINA Administración y Negocios Teresa C. Jara (Grupo Quark) Staff Liliana Teresa Vallejo, Mariela Vallejo, Diego Vallejo Sistemas: Paula Mariana Vidal Red y Computadoras: Raúl Romero Video y Animaciones: Fernando Fernández Legales: Fernando Flores Contaduría: Fernando Ducach Técnica y Desarrollo de Prototipos: Alfredo Armando Flores México Administración y Negocios Patricia Rivero Rivero, Margarita Rivero Rivero Staff Ing. Ismael Cervantes de Anda, Ing. Luis Alberto Castro Regalado, Victor Ramón Rivero Rivero, Georgina Rivero Rivero, José Luis Paredes Flores Atención al Cliente Alejandro Vallejo [email protected] Director del Club SE: [email protected] Grupo Quark SRL San Ricardo 2072 - Capital Federal www.webelectronica.com.ar www.webelectronica.com.mx www.webelectronica.com.ve Grupo Quark SRL y Saber Electrónica no se responsabiliza por el contenido de las notas firmadas. Todos los productos o marcas que se mencionan son a los efectos de prestar un servicio al lector, y no entrañan responsabilidad de nuestra parte. Está prohibida la reproducción total o parcial del material contenido en esta revista, así como la industrialización y/o comercialización de los aparatos o ideas que aparecen en los mencionados textos, bajo pena de sanciones legales, salvo mediante autorización por escrito de la Editorial.

DEL DIRECTOR AL LECTOR

Un Año Más Bien, amigos de Saber Electrónica, nos encontramos nuevamente en las páginas de nuestra revista predilecta para compartir las novedades del mundo de la electrónica. Este año Saber Electrónica cumplió 25 años de edición ininterrumpida desde su creación, allá por 1986 y el mes próximo comenzamos el año 24 en México y otros países de América Latina. Es un motivo de orgullo haber crecido de la mano de muchísimas personas ligadas con la electrónica y que hoy no están con nosotros, Luis Horacio Rodriguez, Egon Strauss y Arnaldo Galetto son solo algunos de los “genios” que formaron parte de este equipo que mes a mes comparte con todos ustedes las “novedades de la electrónica” y que, pese a no estar físicamente, siguen aportando toda su sapiencia y experiencia en más de una ocasión en las páginas de nuestra querida revista. Es cierto que la forma de divulgar contenidos ha cambiado pero la electrónica sigue siendo la misma, evolucionó la tecnología y aparecieron nuevos materiales pero las leyes que rigen esta disciplina siguen siendo las mismas y no creo que vayan a cambiar. También es cierto que hace 25 años existían en el mercado Latinoamericano cerca de 10 revistas hermanas y que hoy sólo Saber Electrónica sigue llegando a todos los rincones de nuestro Continente; pero también es verdad que intentamos mantener “vivas” su enseñanzas publicando artículos en la edición impresa y colocando información en nuestra web (Nueva Electrónica, Electrónica y Computadoras, Radio Práctica y Electrónica Hoy son solo algunas de las revistas a las que agradecemos permanentemente su apoyo y que hoy siguen vigentes en nuestra web). Se está terminando el año y es hora de un nuevo balance… y para nosotros es más que positivo… por eso quiero terminar este mensaje tal como lo empecé: “estamos orgullosos de haber crecido y seguir evolucionando en el campo de la electrónica” y estamos muy agradecidos de que nos siga prefiriendo. Quienes hacemos Saber Electrónica queremos que este fin de año lo encuentre plagado de felicidad y que el año que comienza sea el inicio de una etapa en la que se cumplan todos sus deseos. ¡Hasta el mes próximo! Ing. Horacio D. Vallejo

Descarga de CD 268.qxd:DescargaCD 16/11/12 11:03 Página 3

C óMo D ESCARGAR

EL

CD E xCLuSIVo

PARA

L ECtoRES

DE

S ABER E LECtRónICA

CD: Manejo del Multímetro y MEdicióN dE coMpoNENtES ElEctróNicoS

Editorial Quark SRL, Saber Internacional S.A. de C.V., el Club SE y la Revista Saber Electrónica presentan este nuevo producto multimedia. Como lector de Saber Electrónica puede descargar este CD desde nuestra página web, grabar la imagen en un disco virgen y realizar el curso que se propone. Para realizar la descarga tiene que tener esta revista al alcance de su mano, dado que se le harán preguntas sobre su contenido. Para realizar la descarga, vaya al sitio: www.webelectronica.com.ar, haga clic en el ícono password e ingrese la clave “CD-1105”. Deberá ingresar su dirección de correo electrónico y, si ya está registrado, de inmediato podrá realizar la descarga siguiendo las instrucciones que se indiquen. Si no está registrado, se le enviará a su casilla de correo la dirección de descarga (registrarse en webelectronica es gratuito y todos los socios poseen beneficios).

El denominado multímetro o téster puede ser tanto analógico como digital. El multímetro analógico posee como “corazón”, un instrumento de bobina móvil. El instrumento de bobina móvil común para todos los casos, está formado por un arrollamiento en forma de cuadro que puede girar alrededor de un eje vertical que pasa por su centro; dicha bobina está situada entre los polos norte y sur de un imán permanente en forma de herradura. Al circular corriente por la bobina, aparece un par de fuerzas que tiende a hacer girar a la bobina en sentido horario, y junto con ella también gira una aguja que se desplaza sobre una escala graduada que es donde se realiza la lectura. La deflexión de la aguja es proporcional a la intensidad de la corriente que circula por la bobina. Para que la posición de la aguja se estabilice en algún punto de la escala, es necesaria la presencia de un par de fuerzas antagónicas, que se generan por la actuación de un resorte en forma de espiral, para alcanzar el equilibrio cuando ambas cuplas son iguales. Las características más importantes del galvanómetro son la resistencia de la bobina en forma de cuadro y la corriente de deflexión necesaria para alcanzar plena escala, que es la máxima corriente que puede circular por la bobina para hacer girar a la aguja desde cero hasta fondo de escala. Cuanto más pequeña es la corriente de deflexión a plena escala, mayor será la sensibilidad del multímetro porque en ese caso el instrumento podrá detectar corrientes más pequeñas, y eso hace que el instrumento sea más sensible.

Con­te­ni­do­del­CD

4) Seminario: Multímetro: Dedicado a docentes y a los que manejan el Power Como es lógico suponer, para realizar Point, pues se presenta en forma de “lámimediciones con éxito debe conocer perfecta- nas” o placas el resumen de este curso. mente el instrumento, cuáles son sus alcances y limitaciones. En este CD se expo- 5) Video 1: En este video de 15 minutos de nen textos, videos y programas para que duración el Ing. Vallejo lo guía en el uso del aprenda a manejar el multímetro, ya sea multímetro. analógico o digital sin ningún inconveniente. Además aprenderá a realizar mediciones en 6) Programa: Simulador Virtual: El clásico circuitos de audio, video, radio, TV, etc. Para demo Workbench cuya explicación y manejo poder abordar el curso de “Manejo del es objeto de otro CD. Multímetro y Servicio de Equipos Electrónicos con éxito” es preciso que siga 7) Programa: Generador de Funciones: las instrucciones que el Ing. Vallejo brinda en Para que emplee su computadora como un el video “Presentación”, el cual se despliega generador de funciones.. automáticamente cuando introduzca el CD en su computadora y siga cuidadosamente 8) Video 2: las instrucciones dadas antes de la aparición El fin de este Video es que Ud. aprenda a medir del mencionado video. todo tipo de componentes electrónicos. Den­tro­del­CD­Ud.­ten­drá: Detallamos a continuación algunos de los temas que se verán en este video: 1) Libro: Manejo del Multímetro: En este 1-Diferencias entre un multímetro analógico y libro encontrará los fundamentos teóricos uno digital. que hacen al funcionamiento del multímetro, contando con bases teóricas firmes para el 2- El Multímetro como Óhmetro. uso como óhmetro, voltímetro, amperímetro, 3-El Multímetro como Voltímetro de corriente alterna y corriente continua. decibelímetro, etc. 4- El Multímetro como Amperímetro de corriente 2) Libro: Service de Equipos Electróni- alterna y corriente continua. cos: Aquí tiene ejemplos de uso del equipo 5- Medición de potenciómetros. tanto en la medición de componentes como 6- Medición de capacitores. 7- Medición de Resistencias. en la reparación de equipos electrónicos. 8- Medición de Diodos. 3) Libro: Electrónica Básica: Ideal para 9- Medición de Transistores y Transistores bipoquienes están comenzando con la electróni- lares. ca o deseen “reforzar” conocimientos bási- 10- Medición de Tiristores y Triacs. 11- Medición de Fototransistores cos de esta disciplina.

Saber Electrónica Nº 268

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04 libro mes - 93 auto.qxd:Maquetación 1 16/11/12 10:41 Página 4

El Libro del Mes

Mediciones Electrónicas

en el Automóvil

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ste mes presentamos el séptimo tomo de la colección Club Saber Electrónica dedicado a la electrónica del automóvil. En números anteriores hemos visto los diferentes métodos de inyección electrónica, el sistema OBD II, la función de la computadora de a bordo, cómo realizar el mantenimiento de sistemas electrónicos, cómo se escanea un vehículo, la forma de realizar mediciones con el multímetro y el osciloscopio y brindamos los montajes de algunos circuitos e instrumentos útiles tanto para el mecánico como para el electrónico. Este volumen intenta ir un poco más a fondo con las mediciones electrónicas en el coche. Explicamos la relación de los diferentes sensores y actuadores con el sistema de control electrónico (computadora o ECU) en un sistema de inyección directa de gasolina para luego “detallar” los procedimientos que nos permitirán saber si cadaelemento funciona como corresponde. En los capítulo 2 y 3 mostramos los componentes que integran el sistema de inyección directa de gasolina, basándonos en un dispositivo Bosch Motronic MED 7 empleado en el Lupo FSI y en el Golf FSI de Volkswagen. El objetivo que se plantea al desarrollo de motores consiste en reducir el consumo de combustible y con éste también las emisiones de escape. Las emisiones de hidrocarburos, óxidos nítricos y monóxido de carbono se reducen hasta un 99% al hacer intervenir a un catalizador de tres vías. Por su parte, el dióxido de carbono (CO2) que se produce con motivo de la combustión, siendo el causante del «efecto inverSumario Capítulo 1: Funcionamiento del Sistema de Inyección a Gasolina .......................3 Funcionamiento del Sistema de Inyección Directa de Gasolina.............7 El Colector de Admisión Vertical...............................................................8 Mezcla Estratificada .................................................................................8 Mezcla Homogénea: ...............................................................................9 Reducción en las Emisiones de Gases Contaminantes.........................10 El Sistema de Inyección Directa de Gasolina Bosch..............................10 Funcionamiento en Modo Estratificado ................................................11 Funcionamiento en Modo Homogéneo-Pobre .....................................11 Modo de Carga Estratificada. Admisión ................................................12 Flujo del Aire. Inyección .........................................................................13 Modo de Carga Homogéneo-Pobre .....................................................14 Admisión. Inyección ..............................................................................14 Formación de la Mezcla ........................................................................15 Modo Homogéneo ................................................................................15 Capítulo 2: Gestión Electrónica del Motor: El Sistema de Control........................19 Funciones de la ECU ..............................................................................20 Control de la Inyección de Combustible...............................................20 Control del Tiempo de Inyección...........................................................20 Control de la Distribución de Válvulas ....................................................20 Control de Arranque...............................................................................20 Gestión del Motor Basada en el Par.......................................................24 Implementación en el Modo Estratificado ............................................25 Implementación en el Modo Homogéneo-Pobre y en el Modo Homogéneo ...................................................................25 Sistema de Encendido ..........................................................................25 Reglaje de Distribución Variable.............................................................26 La Recirculación de Gases de Escape .................................................27 La Válvula de Recirculación de Gases de Escape ...............................27 Sistema de Escape ...............................................................................28 Refrigeración de los Gases de Escape .................................................28 Refrigeración del Colector de Escape ..................................................28 El Tubo de Escape de Tres Caudales ....................................................28 Sonda Lambda de Banda Ancha .........................................................29 Aplicaciones de la Señal .....................................................................29

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nadero», sólo se puede reducir a base de disminuir el consumo de combustible. Esto, sin embargo, apenas sigue siendo posible en sistemas con formación externa de la mezcla (inyección en el colector de admisión). Por ese motivo, en los vehículos Lupo FSI y Golf FSI se emplearon por primera vez motores con el sistema de inyección directa de gasolina Bosch Motronic MED 7. Con este sistema se consigue un potencial de reducción de hasta un 15% en comparación con un motor comparable con inyección en el colector de admisión. En el capítulo 4 se muestra cómo realizar mediciones electrónicas para verificar el estado de cada componente del sistema. Cabe aclarar que para la elaboración de este texto nos basamos en bibliografía tanto de Bosch como de Volkswagen, lo que representa un elemento más de la calidad de su contenido. Resérvelo con su voceador amigo o en tiendas de cadena (vea la página 77).

Sobre loS 2 CDS y Su DeSCarga Ud. podrá descargar de nuestra web el CD y el VCD: “Colección Electrónica Automotor” el CD posee, además de los 7 libros editados, bibliografía adicional, fallas y soluciones, programas, etc. y el VCD contienen 25 videos de larga duración con diferentes procedimientos de mantenimiento automotor y empleo de un escaner genérico. Todos los CDs son productos multimedia completos con un costo de mercado equivalente a 8 dólares americanos cada uno y Ud. los puede descargar GRATIS con su número de serie por ser comprador de este libro. Para realizar la descarga deberá ingresar a nuestra web: www.webelectronica.com.mx, tendrá que hacer clic en el ícono password e ingresar la clave “eleauToC93”. Tenga este texto cerca suyo ya que se le hará una pregunta aleatoria sobre el contenido para que pueda iniciar la descarga. J

El Catalizador Previo de Tres Vías ...........................................................29 Sensor de Temperatura de los Gases de Escape .................................29 Catalizador-acumulador de NOx ..........................................................30 La Unidad de Control para Sensor de NOx ...........................................31 Sensor de NOx .......................................................................................31 Modo de Regeneración ........................................................................32 Esquema Eléctrico .................................................................................33 Capítulo 3: Gestión Electrónica del Motor: El Sistema de Combustible ...............37 Funcionamiento del Sistema de Combustible.......................................38 La Bomba de Combustible de Alta Presión ..........................................39 Válvula Reguladora de Presión de Combustible ...................................40 Sensor de Presión de Combustible ........................................................40 Los Inyectores de Alta Presión ................................................................42 Excitación de los Inyectores de Alta Presión .........................................42 La Válvula Dosificadora de Combustible ..............................................43 El Depósito de Carbón Activo (Canister) ...............................................43 Sistema de Admisión de Aire .................................................................45 El Acelerador Electrónico .....................................................................46 Colector de Admisión Variable Mediante Trampas (Chapaletas) .........46 Electroválvula de Control para Chapaleta en el Colector de Admisión ................................................48 Medidor de la Masa de Aire con Sensor de Temperatura del Aire Aspirado .............................................48 Sensor de Presión en el Colector de Admisión ......................................48 Sistema de Recirculación de Gases de Escape (EGR) .........................49 Sensor de Presión para Amplificación de Servofreno ............................50 Capítulo 4: Prueba de los Componentes del Sistema Electro/Electrónico ...........55 Sistema Mono Punto Bosch MA 1.7 ........................................................56 Sistema Mono Punto Magneti Marelli G7.11 ..........................................56 Sistema Multi Punto, Inyección Simultánea Bosch Motronic 5.1.............57 Inyección Multi Punto Semi Secuencial EEC-IV.......................................58 Pruebas Específicas en Componentes...................................................59 Válvula de Inyección .............................................................................59 Medidor de Flujo de Aire (Caudalímetro) ..............................................60 Potenciómetro de la Mariposa...............................................................60 Sensor de Temperatura del Motor ..........................................................60

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Actuador de Ralenti................................................................................61 Sonda Lambda ......................................................................................61 Sensor de Revoluciones..........................................................................61 Pruebas del Sistema de Alimentación de Combustible. Presión. Caudal...........................................................63 Medición de Corriente ...........................................................................65 Sensores: Oscilogramas..........................................................................67 Sensor de Presión Absoluta en el Colector MAP.....................................67 Sonda Lambda (Sensor de Oxígeno) .....................................................68 ¿Qué es un Sensor de Temperatura? .....................................................68 Sensor de Temperatura ..........................................................................68 Sensor de Posición de la Mariposa de Aceleración (TPS) .......................69 Sensor de Tipo Potenciómetro................................................................69 Tipo de Sensor con Interruptores ............................................................69 Prueba de la Tensión de Corriente Continua desde el Sensor de la Mariposa de Aceleración ..............................................70 Sensor de Posición del Cigüeñal/Eje de Levas (CPS) Óptico ..................70 ¿Qué es el Sensor de Posición del Cigüeñal? ........................................71 Sensor de Posición del Cigüeñal/Eje de Levas (CPS) Magnético............71 Sensor de Velocidad del Vehículo (VSS) ................................................72 ¿Qué es el Sensor de Detonación? ........................................................73 El Sensor de Detonación ........................................................................73 Sensor de Caudal de Aire ......................................................................74 Medidor de Caudal Másico de Aire.......................................................74 Sensor de Caudal Másico de Aire..........................................................74 Medidor de Caudal de Aire Potenciométrico ........................................75 Actuadores .............................................................................................76 Recirculación de Gases de Escape.......................................................76 Sensor de Posición de la Válvula de Recirculación de Gases de Escape.......................................................76 El Inyector de Gasolina...........................................................................77 Prueba de Inyectores .............................................................................77 Cómo Probar Inyectores Usando un Banco de Prueba .........................77 Válvula de Inyección..............................................................................78 Control de Aire al Ralenti/Control............................................................80 Prueba de una Válvula de Control de Aire de Ralenti ........................................................................................80 Sensor de Detonaciones – Cristal Piezoeléctrico....................................80

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A r t í c u lo

de

t A pA

El multímetro, conocido también como téster, es un instrumento imprescindible en cualquier taller de servicio electrónico o mecánico. El nombre multímetro se debe a que permite realizar mediciones en diferentes escalas y es el primer instrumento que aprende a manejar todo “amante” de la electrónica. Dependiendo del modelo, éste nos permitirá medir tensión de alimentación en VOLT, resistencias de componentes en OHM, corrientes en circuitos electrónicos en AMPERE y, en muchos casos, temperaturas, capacidades, frecuencias y hasta el estado de componentes electrónicos. Las zonas más reconocibles de un multímetro son la llave de selección de rango y el display, en el caso de multímetros digitales, o la escala, cuando se trata de un multímetro analógico. En general, los “electrónicos” creemos saber usar este instrumento, sin embargo, cuando lo empleamos podemos cometer una serie de errores por ignorar cuáles son sus características o de qué forma se debe realizar una medida en forma correcta. En este artículo veremos qué tiene un multímetro analógico en su interior, qué consideraciones deben realizarse antes de hacer mediciones y cómo se pueden medir diferentes componentes electrónicos sin necesidad de otros instrumentos costosos. Coordinación y Comentarios: Ing. Horacio Daniel Vallejo [email protected]

Funcionamiento lo

que

y

manejo

multímetro

debe Saber Para Hacer medicioneS

IntroduccIón El denominado téster o multímetro puede ser tanto analógico como digital. El multímetro analógico (figura 1) posee como “corazón”, un instrumento de bobina móvil. El instrumento de bobina móvil común para todos los casos, está formado por un arrollamiento en forma de cuadro que puede girar alrededor de un eje vertical que pasa por su centro; dicha bobina está situada entre los polos norte y sur de un imán permanente en forma de herradura. Al circular corriente por la bobina, aparece un

del con

Éxito

par de fuerzas que tiende a hacer girar a la bobina en sentido horario, y junto con ella también gira una aguja que se desplaza sobre una escala graduada que es donde se realiza la lectura. La deflexión de la aguja es proporcional a la intensidad de la corriente que circula por la bobina. Para que la posición de la aguja se estabilice en algún punto de la escala, es necesaria la presencia de un par de fuerzas antagónicas, que se generan por la actuación de un resorte en forma de espiral, para alcanzar el equilibrio cuando ambas cuplas son iguales. Las características más importantes del galvanómetro son la resisSaber Electrónica Nº 268

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Artículo de tapa tencia de la bobina en forma de cuadro y la corriente de deflexión necesaria para alcanzar plena escala, que es la máxima corriente que puede circular por la bobina para hacer girar a la aguja desde cero hasta fondo de escala. La sensibilidad del galvanómetro es la inversa de la corriente: 1 S = ––––––– Idpe Donde: S: sensibilidad; Idpe: corriente de deflexión a plena escala. Por ejemplo, si la corriente es Idpe = 50µA, entonces:

Figura 1 Para hacer mediciones con el multímetro analógico es preciso que Ud sepa perfectamente leer sobre la escala del mismo.

1 1 1 S= ––––– = –––––– = ––––––– = 50µA 50 10-6 5 10-5 S = 20.000ΩV Cuanto más pequeña es la corriente de deflexión a plena escala, mayor será la sensibilidad del téster porque en ese caso el instrumento podrá detectar corrientes más pequeñas, y eso hace que el instrumento sea más sensible.

El MultíMEtro coMo VoltíMEtro Un instrumento de bobina móvil se convierte en voltímetro cuando está en serie con un resistor de valor adecuado para que limite la corriente a un valor que sea el máximo que puede circular por la bobina del galvanómetro, o sea, la que produce deflexión a plena escala. En la figura 2 se muestra el circuito de un multímetro empleado como voltímetro. Si el galvanómetro tiene las características indicadas en la figura 2, sin el resistor, sólo podría medir hasta una tensión de:

Figura 2

Figura 3

V = (0,1mA) x (1kΩ) = 0,1V Veamos qué valor debe tener Rs para poder medir una tensión de 10V. V = Vdpe x Rs + Idpe x Rg V =10V = 0,1mA x Rs + 0,1V V = 0,1mA x Rs V = 10V - 0,1V = 9,9V 9,9 rs= ––––––– = 99kΩ 0,1mA

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En la práctica se utilizan voltímetros de varias escalas para poder medir distintas tensiones, como por ejemplo 2,5V; 10V; 50V; 250V, 500V y 1000V en corriente continua (valores a fondo de escala). Al respecto, en la figura 3, se muestra el circuito de un voltímetro de continua donde los resistores limitadores se han calculado como se ha indicado recientemente. El circuito del voltímetro de tres escalas es seleccionable mediante una llave giratoria.

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Funcionamiento y Manejo del Multímetro Figura 4

cóMo HAcEr MEdIcIonES VoltíMEtro

con El

Debemos poner la llave selectora de funciones en alguno de los rangos para medir tensión continua (DCV), si no conocemos el valor a medir, empezamos por el más alto para luego bajar de rango, si es necesario, hasta que la aguja se ubique desde el centro hasta la parte superior de la escala. Si queremos medir tensión, el voltímetro debe conectarse en paralelo con el componente cuya tensión queremos determinar según lo indicado en la figura 4. Si queremos medir la tensión sobre R2, el voltímetro debe conectarse como se indica; si por error conectamos al revés las puntas de prueba, la aguja girará en sentido contrario, eso indica que se las debe invertir. El voltímetro debe tomar poca corriente del circuito, como consecuencia su resistencia interna debe ser alta (cuanto más alta mejor). Si queremos averiguar la resistencia del instrumento, multiplicamos la sensibilidad del mismo en continua por el rango de tensión que estamos usando. Por ejemplo: S = 10000 Ω/V y rango = 10V Reemplazando: RV = 10000

Ω x 10V = 100kΩ

Si usamos el rango de 0 a 1V, debemos utilizar la escala de 0 a 10 y dividir la lectura por 10 ; o sea, que si la aguja marca 7, la tensión de medida es de 0,7V. Como de 0 a 1, que es la primera marca importante en esa escala, hay 10 divisiones, cada una vale en realidad 0,01V, de manera que si la aguja marca 3 divisiones por encima de 7 (0,7V), la tensión medida será de 0,7V + 3 div. 0,01V = 0,7V + 0,03V = 0,73V. Si usamos el rango de 0 a 0,25V, debemos usar la escala de 0 a 25 y dividir la lectura por 100; si la aguja marca 50, son 0,5V. Si usamos el rango de 0 a 2,5V, debemos usar la escala de 0 a 25 y dividir la lectura por 10 ; o sea, que si la aguja marca 30, la tensión medida es de 3V. Como de 0 a 5 hay 10 divisiones, cada una vale 0,5; pero, como debemos dividir por 10, en realidad cada una vale 0,05V. Por lo tanto, si la aguja indica 2 divisiones por encima de 3, la tensión será: 0,3V + 2 div. x 0,05V = = 0,3V + 0,1V = 0,4V Si usamos el rango de 0 a 10 V, debemos usar la escala de 0 a 10 y leer directamente el valor de la tensión; si la aguja marca 4, son 4V. Como entre 0 y 2 hay 10 divisiones, cada una vale 0,2V. De modo que si la aguja marca 7 divisiones por encima de 4, la tensión valdrá: 4V + 7 div. x 0,2V = = 4V + 1,4V =5,4V Si usamos el rango de 0 a 50V, debemos utilizar la escala que va de 0 a 5 y multiplicar la lectura por 10. Cada división vale 0,1V x 10 = 1V. Si la aguja marca 6 divisiones por encima de 4, la tensión vale: 40V + 6V = 46V

V Por el contrario, la resistencia del amperímetro debe ser muy baja para que no modifique en gran medida la corriente que circula por el circuito. La forma de leer en la escala correcta y cómo determinar el valor correcto de tensión continua, si usamos el multímetro del ejemplo, será: Escalas 000000-

25 10 25 10 5 25

rangos del Voltímetro 0 - 0 ,25V 0 - 1V 0 - 2,5V 0 - 10V 0 - 50V 0 - 250V

Si usamos el rango de 0 a 250V, debemos usar la escala de 0 a 25 y multiplicar la lectura por 10. Cada división vale 0,5V x 10 = 5V. Si la aguja marca 7 divisiones por encima de 20, la tensión medida valdrá: E = 200V + 7div. x 5V = E =200V + 35V = 235V Si se debe efectuar una medición de tensión alterna, no importa la polaridad de las puntas de prueba, pero debemos tener en cuenta todo lo dicho anteriormente con respecto a comenzar a medir por el rango más alto cuando se ignora el valor de la tensión a medir, además, debe conectar el instrumento en paralelo con el circuito o fuente de tensión alterna.

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Artículo de tapa Antes de realizar la medición, la llave selectora de funciones debe colocarse en alguno de los rangos específicos de ACV (normalmente están marcados en rojo en el multímetro), por ejemplo 2,5V, 10V, 25V, 100V, 250V y 1.000V, ACV. Al hacer la lectura, debemos utilizar la escala roja del cuadrante en lugar de la negra, usaremos los números en negro de las escalas de continua, para determinar el valor correspondiente de tensión que se está midiendo en alterna. Si usamos el rango de 0 a 10V de alterna y la aguja marca 5 cuando se ubica justo sobre la rayita roja, la tensión será de 5V de alterna (se está midiendo el valor eficaz de la tensión). Para saber cuánto vale cada división de la escala usada según el rango indicado por la llave, deben tenerse en cuenta las mismas consideraciones realizadas anteriormente. En algunos multímetros existe una escala especial de tensión alterna para usar con el rango de 2,5V (AC 2,5V). En ese rango, cada división vale 0,05V.

Figura 5

Figura 6

El MultíMEtro coMo AMpEríMEtro Para transformar un instrumento de bobina móvil en un amperímetro para medir corrientes mayores que la corriente de deflexión a plena escala, debe conectarse un resistor "shunt" en paralelo con el galvanómetro, de forma similar a lo mostrado en la figura 5. Si queremos que el amperímetro mida como máximo 100mA, cuando la bobina soporta 100µA, será (vea la figura 6):

Figura 7

I = Ishunt+ Idpe I = 100mA = Ishunt+ 0,1mA Lo que nos lleva a: Ishunt= 100 - 0,1 = 99,9mA La tensión a través del galvanómetro se calcula: V = Idpe x Rb = 0,1 mA x 500Ω = 0,05V Donde Rb = Resistencia de la bobina. V 0,05V Rshunt = ––––– = ––––––– = Ishunt 99,9mA rshunt = 0,5005Ω Se utilizan amperímetros de varias escalas, por ejemplo, 5mA, 50mA, 500mA, 10A, etc. y los rangos pueden seleccionarse mediante una llave selectora como muestra la figura 7.

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cóMo HAcEr MEdIcIonES En primer lugar se coloca la punta roja en el terminal positivo del instrumento y la punta negra en el terminal negativo. Luego debemos intercalar el amperímetro en el circuito de modo que la corriente pase por él; es decir que el amperímetro debe conectase en serie con los demás componentes del circuito en los que se quiere medir la corriente, tal como se observa en la figura 8. El circuito fue abierto a fin de conectar las puntas de Figura 8

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Artículo de tapa prueba del amperímetro, de manera que el instrumento quede en serie con el circuito. Cuando no conocemos el valor de la corriente que vamos a medir, debemos colocar la llave selectora en el rango más alto de corriente y luego ver cómo deflexiona la aguja; si es muy poco, significa que la corriente es más baja de lo que esperábamos y entonces pasamos al rango inmediato inferior; si ocurre lo mismo, volvemos a bajar de rango, y así sucesivamente hasta que la aguja se ubique aproximadamente en la parte superior de la escala. También debemos observar en qué sentido tiende a girar la aguja: si lo hace hacia la izquierda, por debajo de cero, debemos invertir la conexión de las puntas de prueba para que la deflexión de la aguja ocurra en sentido horario. Para leer el valor de la corriente debemos utilizar las escalas marcadas en negro. Supongamos que nuestro multímetro tiene las siguientes escalas y rangos del amperímetro: Escalas

rangos del Amperímetro

0-5 0 - 50µA 0 - 10 0 - 5mA 0-5 0 - 50mA 0-5 0 - 500mA 0 - 10 0 - 10mA Si usamos el rango de 0 a 50µA, debemos usar la escala que va de 0 a 5 y multiplicar el resultado de la medición por 10 y corre la coma un lugar hacia la derecha. Para el caso en que la aguja se ubique en una posición intermedia entre dos marcas de corriente; debemos conocer el valor de cada división, como de 0 a 1 existen 10 divisiones, cada una valdrá 0,1µA, pero como además debemos multiplicar por 10, cada una valdrá 1µA. Por ejemplo, si la aguja indica tres divisiones por encima de 3, el valor será: 30µA + (3 div) x 1µA = 33µA Si usamos el rango de 0 a 5mA, se usa directamente la escala que va de 0 a 5, de manera que si la aguja marca 2 divisiones por encima de 4, el valor de la corriente será de 4,2mA, ya que cada división vale 0,1mA. Si usamos el rango que va de 0 a 50mA, debemos usar la escala de 0 a 5 y multiplicar el resultado obtenido por 10. Como de 0 a 1 hay 10 divisiones, cada una vale 0,1mA, pero como debemos multiplicar por 10, cada división vale 1mA. Por ejemplo, si la aguja indica 3 divisiones por encima de 2, el valor será: 20mA + (3 div) x 1mA = 23mA. Si usamos el rango que va de 0 a 10A, debemos in-

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Figura 9

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Figura 10 sertar la punta de prueba roja en la entrada correspondiente a 10A, y leer directamente en la escala que va de 0 a 10. El mismo procedimiento debe ser aplicado para cualquier otro rango. En la figura 9 se aprecia el cicuito interno de un multímetro analógico cuando es usado como óhmetro. El funcionamiento lo explicamos en otro apartado. MEdIcIón dE lA corrIEntE EléctrIcA con El MultíMEtro Si Ud. ha entendido qué es un multímetro, le proponemos que haga prácticas “reales” midiendo tensiones y corrientes, de modo que se familiarice con el instrumento. Luego, veremos cómo medir componentes. Vamos a aplicar todos los conocimientos adquiridos en el uso del multímetro, de acuerdo con las lecciones 1 a 3 del Curso de Técnico Superior que comenzamos a desarrollar en Saber Electrónica Nº 295, para medir corrientes y tensiones que nos permitan verificar las leyes de los circuitos serie primero, y paralelo después, para aplicarlas finalmente en circuitos mixtos. lA corrIEntE En loS rESIStorES En SErIE Se dice que dos o más resistores están en serie, cuando por ellos, circula la misma corriente. Para verificar esta condición, armaremos el circuito de la figura 10. Donde:

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Funcionamiento y Manejo del Multímetro En el circuito hemos indicado los puntos (a), (b) y (c). En cada uno de ellos, realizaremos las mediciones. Para medir la corriente que pasa por el punto (a) debemos abrir (cortar) el circuito y volverlo a cerrar a través del Amperímetro (multímetro con la llave de rango puesta en posición de Amperímetro), así como lo indican las figuras 11 y 12 Efectuamos la medición colocando la llave selectora en el sector que dice "DCmA". La punta de color Negro del miliamperímetro, debe tocar el negativo de la batería y la punta de color Rojo tiene que tocar un extremo de la resistencia R1, de lo contrario, si conectáramos las puntas del instrumento al revés, la aguja se desplazaría hacia la izquierda. También conviene elegir con la llave selectora, la escala más alta, luego, si la aguja, apenas se desplaza, vamos disminuyendo la escala con la llave selectora, hasta que podamos apreciar la lectura con comodidad. Leemos el valor de la corriente en el punto (a), es de 4,5mA , y lo anotamos.

Figura 11

Ia = 4,5mA Luego, colocamos el miliamperímetro en el punto (b) para medir la corriente que circula por ese lugar del circuito (figura 13). Observamos que el valor medido también es de 4,5mA, y lo anotamos: Ib = 4,5mA

Figura 12 VT = Voltaje Total = 9V R1 = 1500 ohm R2 = 470 ohm

Por último, medimos la corriente en el punto (c), como lo muestra la figura 14, abriendo el circuito en ese punto para poder insertar el miliamperímetro. Nuevamente, vemos que el valor de la corriente en el punto (c) también es de 4,5mA y lo anotamos: Ic = 4,5mA Se entiende que por el punto (a) circula la corriente

Figura 13

Figura 14

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Artículo de tapa

Figura 15

Figura 16

que "ingresa" en la resistencia R1 y que en el punto (b) ingresa la corriente que "sale" de R1 y que "ingresa" al resistor R2. Por último, en el punto (c) tendríamos la corriente que "sale" del resistor R2 hacia la batería de 9V En ésta práctica verificamos que los resistores R1 y R2 están en SERIE, puesto que por ellos circula la misma corriente. También podríamos decir que en un circuito serie, la corriente es la misma en todos sus puntos. Ahora veremos cómo medir tensiones en un circuito serie. lAS tEnSIonES En loS rESIStorES En SErIE Le proponemos una nueva práctica para verificar que en un circuito serie, la suma de tensiones parciales es igual a la tensión total aplicada. Utilizaremos el mismo circuito de la práctica anterior (circuito de la figura 10), pero en este caso mediremos las caídas de tensión en cada uno de los componentes.

Figura 17

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Por ejemplo, en las figuras 15 y 16, tenemos la medición de la tensión total (VT) sobre la batería. Para hacer dicha medición, ya sea con el multímetro analógico o con el digital, la llave selectora debe estar en la posición DCV para medir tensiones de corriente continua. Siempre conviene comenzar con un rango alto luego, si vemos que la aguja reflexiona poco o el display marca un valor bajo, podemos ir disminuyendo el rango, de acuerdo con lo visto en la teoría. Medimos el valor de la fuente de alimentación (VT) y lo anotamos: VT = 9V Recuerde que para medir la tensión aplicada a los resistores en serie, colocamos el multímetro ajustado como Voltímetro "DCV" en paralelo con la batería. Luego en las figuras 17 y 18 vemos la medición de VR1, o sea, la caída de tensión que se produce en los extremos del

Figura 18

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Funcionamiento y Manejo del Multímetro

Figura 19 resistor R1. Para ello, colocamos el Voltímetro "DCV" en paralelo con dicho resistor. Anotamos el valor medido: VR1 = 6,8V Por último, en las figuras 19 y 20, tenemos como se realiza la medición de la caída de tensión en R2, medimos dicho valor y lo anotamos. VR2 = 2,2 V En el circuito que estuvimos trabajando, se debe cumplir que :

Figura 20 realice sus propias experiencias. Es muy probable que Ud. ya haya usado el multímetro en su trabajo pero que todavía no haya verificado las leyes fundamentales de la electrónica. Como siempre decimos: “el conocimiento nos dá poder y la práctica nos otorga confianza”.

lA corrIEntE En loS rESIStorES En pArAlElo En un circuito paralelo, circulan corrientes parciales por cada rama del mismo. Si sumamos cada una de esas corrientes parciales, tendremos la corriente total entregada por la fuente. Para verificar esta ley, utilizaremos el circuito de la figura 21. Donde:

VT = VR1 + VR2 Si reemplazamos a cada uno de los términos en la fórmula nos queda: 9V = 6,8V + 2,2V Verificándose que en un circuito serie, la suma de tensiones parciales es igual a la tensión total aplicada. Parece fácil y lo es, sin embargo, aconsejamos que

Figura 21

VT = 9 Volt R1 = 3300 ohm ó 3k3 R2 = 4700 ohm ó 4k7 Para medir la intensidad de corriente que circula por la resistencia R1, intercalamos el miliamperímetro en el camino de R1, tal como lo indican las figuras 22 y 23 (ya sea con un multímetro analógico o un multímetro digital). Para medir la corriente que ingresa o atraviesa a R1,

Figura 22

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Artículo de tapa debemos quitar el cable con las pinzas cocodrilo color que une a esta resistencia y colocar en ese trayecto el miliamperímetro (multímetro con la llave selectora en el rango "DCmA"). Anotamos el valor de la corriente medida: IR1 = 2,7mA Luego, para medir la intensidad de corriente que circula por R2, tendremos que intercalar el miliamperímetro en serie con la resistencia R2, tal como se muestra en el circuito de la figura 24. Para esta medición, quitamos el cable con pinzas cocodrilo que une a la resistencia R2 y colocamos en su lugar el multímetro en la posición "DCmA". La lectura indica que el valor medido fue de 1,9mA. Entonces:

Figura 23

IR2 = 1.9mA Ahora necesitamos medir la corriente total, o sea, la que entrega la batería, por lo tanto, debemos ubicar al miliamperímetro en el trayecto del cable que sale del borne negativo de la batería, tal como podemos observar en la fotografía de la figura 25. Es decir, para medir la corriente total quitamos el cable color Negro y colocamos en su lugar el miliamperímetro (multímetro en posición "DCmA"). El valor medido en este caso fue de: 4,6mA. Entonces: IT = 4,6mA

Figura 24

Verificamos lo dicho al principio de esta práctica, que en un circuito paralelo, la corriente total aplicada es igual a la suma de las corrientes parciales, ya que: IT = IR1 + IR2 4,6mA = 2,7mA + 1,9mA

lA tEnSIón En loS rESIStorES En pArAlElo Dos o más resistores están conectados en paralelo, cuando soportan la misma tensión eléctrica. Esto implica que estén conectados a puntos comunes, es decir, un terminal de un resistor conectado al terminal del otro resistor y los terminales restantes se conectan entre si. Verificaremos esta condición con el circuito de la figura 26, donde: Figura 25 VT = 9 volt R1 = 5.600 ohm R2 = 22.000 ohm (a) y (b) = puntos en común.

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En este circuito, mediremos la tensión en los extremos de R1 primero y luego, en los extremos de R2, para averiguar si ambos resistores están en paralelo.

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Funcionamiento y Manejo del Multímetro Para medir la tensión en R1, utilizamos el Voltímetro (sección “DCV” del multímetro) con la llave selectora en una escala que supere los 9 volt, tal como lo indican las figuras 27 y 28. Realizamos la medición y notamos el valor medido. VR1 = 9V

Figura 26

Luego, para medir la tensión en R2, colocamos las puntas del Voltímetro en los extremos de dicho resistor, como indica la figura 29. Efectuamos la medida y anotamos su valor. VR2 = 9V Observamos que los valores son iguales y, además, poseen puntos en común. Por lo tanto, podemos afirmar que los resistores R1 y R2 están en paralelo.

rESIStorES conEctAdoS En “SErIE-pArAlElo” Conociendo las características de un circuito con resistores en serie y luego en paralelo, podemos realizar una práctica con componentes conectados en esta configuración, también conocido como circuito mixto. En el circuito de la figura 30 tenemos a los resistores R2 y R3, en paralelo. Además, este par de resistores se encuentra en serie con R1. Una vez armado el circuito, efectuamos la medición de las caídas de tensión en los extremos de cada resistor y anotamos sus valores. En la figura 31 podemos observar la medición sobre la resistencia R2 con un multímetro digital (3V), luego, en la figura 32 se muestra la medición de la tensión sobre R1 con un multímetro analógico (6V). La medición sobre R3 también se realizó con un multímetro digital (3V). Note en la figura 33 que la medición sobre R2 también la podemos hacer con un téster analógico. Anotamos los valores medidos:

Figura 27

Figura 28 Figura 29

VR1 = 6V VR2 = 3V VR3 = 3V Figura 30

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Artículo de tapa Encontramos que VR2 y VR3 son iguales, puesto que R2 y R3 están en paralelo. Si nombramos como VR2-3 a la tensión representativa del paralelo R2 con R3, debería cumplirse la condición : VT = VR1 + VR2-3 Porque tenemos a R1 en serie con respecto al paralelo R2-3. Entonces, si reemplazamos los valores obtenidos en la fórmula anterior, nos queda: 9 V = 3V + 6V Cumpliéndose de esta manera la ley de circuitos serie con respecto a la suma de tensiones parciales.

concluSIón Lo que acabamos de hacer es “comprobar” la veracidad de las leyes de Kirchhoff en circuitos serie, paralelo y mixto con resistores, utilizando para ello, los conocimientos adquiridos sobre el manejo del multímetro. nota: 20 milésimas de ampere (0,02A = 20mA) son suficientes para causar la muerte de una persona cuando la corriente eléctrica circula a través del músculo cardíaco. Lo que más nos puede dañar es la intensidad de una corriente eléctrica (o sea el amperaje) independientemente del valor de su diferencia de potencial (el voltaje), una descarga de alto voltaje puede producirnos fuertes contracciones musculares y quemaduras sin llegar a ser mortal, pero una pequeña cantidad de miliamperes circulando a través de nuestros nervios y corazón puede matar en fracciones de segundo. Es tan cierto y conocido este efecto de la energía eléctrica que se fabricaron instrumentos de ejecución tristemente célebres: las sillas eléctricas. En la medida de nuestras posibilidades debemos respetar y cumplir en todo momento las normas y medidas de seguridad establecidas y recomendadas por la industria y por los fabricantes de los equipos. J

Figura 33

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Figura 31

Figura 32

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CUrSO DE TéCNICO SUpErIOr EN ElECTróNICA

Teoría

ETAPA 1 - LECCIÓN Nº 4

MAGNETISMO E INDUCTANCIA

Figura 3

Efectos de la corriente; las ondas y señales. El EFEcTo MagnéTico Un profesor dinamarqués de la escuela secundaria, llamado Hans Christian Oersted, observó que colocando una aguja imantada cerca de un alambre conductor, cuando se establecía la corriente en el conductor, la aguja se desplazaba hacia una posición perpendicular al alambre, como se muestra en la figura 1. Como seguramente sabrán los lectores, las agujas imantadas procuran adoptar una posición determinada según el campo magnético terrestre, dando origen a la brújula (figura 2).

Figura 4

El movimiento de la aguja imantada sólo revelaba que las corrientes eléctricas producen campos magnéticos y también facilitaba el establecimiento exacto de la orientación de este campo, o sea su modo de acción. Como en el caso de los campos eléctricos, podemos representar los campos magnéticos por líneas de fuerza. En un imán, como se muestra en la figura 3, esas líneas salen del polo norte (N) y llegan al polo sur (S). Para la corriente eléctrica que fluye en el conductor, verificamos que las líneas de fuerza lo rodean, tal como muestra la figura 4. Representando con una flecha la corriente que fluye del positivo hacia el negativo, tenemos una regla que permite determinar cómo se manifiesta el campo. Con la flecha entrando en la hoja (corriente entrando) las líneas son concéntricas, con orientación en el sentido horario (sentido de las agujas del reloj). Para

Figura 1

Figura 2

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lección 4

Figura 5

la corriente saliente, las líneas se orientan en el sentido antihorario (figura 5). El hecho importante es que disponiendo conductores recorridos por corrientes de formas determinadas, podemos obtener campos magnéticos muy fuertes, útiles en la construcción de diversos dispositivos. caMpo ElécTrico y caMpo MagnéTico Si tenemos una carga eléctrica, alrededor de esta carga existe un campo eléctrico cuyas líneas de fuerza se orientan como muestra la figura 6.

Figura 6

Figura 7

Una carga eléctrica en reposo (detenida) posee sólo campo eléctrico. sin embargo, si se pone en movimiento una carga eléctrica, lo que tendremos será una manifestación de fuerzas de naturaleza diferente: tendremos la aparición de un campo magnético. Este campo tendrá líneas de fuerza que envuelven la trayectoria de la carga, como muestra la figura 7. El campo eléctrico puede actuar sobre cualquier tipo de objeto y provocará atracción o repulsión según su naturaleza. El campo magnético sólo actúa, atrayendo o repeliendo, sobre materiales de determinada naturaleza de forma más eminente. Teniendo en cuenta el origen del campo magnético, podemos explicar fácilmente por qué ciertos cuerpos son imanes y por qué una corriente puede actuar sobre una aguja magnetizada. En un cuerpo común los electrones que se mueven alrededor de los átomos lo hacen de manera desordenada, de modo que el campo producido no aparece. Sin embargo, podemos orientar estos movimientos de modo de concentrar el efecto de una manera determinada, como muestra la figura 8. Obtenemos, entonces, "imanes elementales", cuyos efectos sumados dotan al material de propiedades magnéticas. Tenemos así, cuerpos denominados imanes permanentes. Un imán permanente tiene dos polos, denominados NORTE (N) y SUR (S), cuyas propiedades son semejantes a las de las cargas eléctricas.

Figura 8

Podemos decir que los polos de nombres diferentes se atraen (Norte atrae a Sur y viceversa). Polos del mismo nombre se repelen (Norte repele a Norte y Sur repele a Sur). Los imanes permanentes pueden ser naturales o artificiales. Entre los naturales destacamos la magnetita, una forma de mineral de hierro que ya se obtiene en los yacimientos con las propiedades que caracterizan un imán. Entre los artificiales destacamos el Alnico, que es una aleación (mezcla) de aluminio, níquel y cobalto, que no tiene magnetismo natural hasta que es establecido por procesos que veremos posteriormente. Los materiales que podemos convertir en imanes son llamados materiales magnéticos; podemos magnetizar un material que lo admita orientando sus imanes elementales. Para ello existen diversas técnicas: A) FrIC CIóN: De tanto usar una herramienta, una tijera, por ejemplo, los imanes elementales se orientan y ésta pasa a atraer pequeños objetos de metal, o sea, se vuelve un imán (figura 9). Frotando una aguja contra un imán, orienta sus imanes elementales y retiene el magnetismo. Advierta que existen cuerpos que no retienen el magnetismo, como por ejemplo el hierro. Si apoyamos un imán contra un hierro, éste se magnetiza, como muestra la figura 10, pero en cuanto lo separamos del imán, el hierro pierde la propiedad de atraer pequeños objetos, debido a que sus imanes elementales se desorientan. b) ME DIAN TE UN CAM pO IN TEN SO:  Colocando un objeto magnetizable en presencia de un campo magnético fuerte, podemos orientar sus imanes elementales y, de esta manera, convertirlos en un imán. El

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Teoría campo de una bobina puede ser suficiente para esto. Del mismo modo que los materiales pueden retener magnetismo, también pueden perderlo bajo ciertas condiciones.

Figura 9

Si calentamos un trozo de magnetita, o sea un imán permanente natural, a una temperatura de 585°C, el magnetismo desaparece. Esta temperatura es conocida con el nombre de Punto Curie y varía de acuerdo a los diferentes materiales. prO pIE DA DES MAG NéTI CAS DE lA MA TE rIA Imaginemos los polos de un imán permanente, como muestra la figura 11. Tenemos un campo uniforme, dado que las líneas de fuerza son paralelas (dentro del espacio considerado). Pues bien, colocando diversos tipos de materiales entre los polos del imán, podemos observar lo siguiente:

Figura 11

a) El ma te rial "dis per sa" las lí neas de fuer za del cam po mag né ti co, co mo mues tra la fi gu ra 12. El material en cuestión se llama "dia mag né ti co", tiene una susceptibilidad magnética menor que 1 y presenta la propiedad de ser ligeramente repelido por los imanes (cualquiera de los dos polos). Entre los materiales diamagnéticos citamos el COBRE y el BISMUTO. b) El ma te rial con cen tra las lí neas de fuer za de un cam po mag né ti co, co mo mues tra la fi gu ra 13.

Figura 12

Si la concentración fuera pequeña (susceptibilidad ligeramente mayor que 1), diremos que la sustancia es paramagnética, como por ejemplo el aluminio, el platino y el tungsteno. Si bien existe una fuerza de atracción de los imanes por estos materiales, la misma es muy pequeña para ser percibida. En cambio, si la concentración de las líneas de fuerza fuera muy grande (susceptibilidad mucho mayor que 1), entonces el material se denomina "fe rro mag né ti co", siendo atraído fuertemente por el imán. El nombre mismo nos está diciendo que el principal material de este grupo es el hierro. Los materiales ferromagnéticos son usados para la fabricación de imanes y para la concentración de efectos de los campos magnéticos.

Figura 13

Los materiales diamagnéticos se utilizan en la construcción de blindajes, cuando deseamos dispersar las líneas de fuerza de un campo magnético. cÁlculos con FuErzas MagnéTicas Si colocamos una carga eléctrica bajo la acción de un campo eléctrico, la misma queda sujeta a una fuerza; esta fuerza puede ser calculada mediante: F=q.E

Figura 10

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lección 4

Figura 14

Donde: F es la intensidad de la fuerza (N). q es el valor de la carga (C) y E es la intensidad del campo eléctrico (N/C). Para el caso del campo magnético, podemos definir una magnitud equivalente a E (Vector de intensidad de Campo), que se denomina Vector de Inducción Magnética, el cual es representado por la B (figura 14). La unidad más común para medir el Vector Inducción Magnética es el Tesla (T), pero también encontramos el Gauss (G). 1 T = 104g

Figura 15

El lanzamiento de una carga eléctrica en un campo eléctrico o en un campo magnético es la base de dispositivos electrónicos muy importantes. Así, podemos dar como ejemplo el caso de un tubo de rayos catódicos, (tubo de rayos catódicos de TV, por ejemplo) en el que la imagen está totalmente determinada por fuerzas de naturaleza eléctrica y magnética que determinan la trayectoria de los electrones que inciden en una pantalla fluorescente (figura 15). Es, por lo tanto, necesario que el técnico electrónico sepa hacer algunos cálculos elementales relativos al comportamiento de cargas en campos eléctricos y también magnéticos.

Figura 16

A) FUEr zA EN UN CAM pO EléC TrI CO Suponiendo dos placas paralelas, como muestra la figura 16, sometidas a una tensión V (+Ve; -V), entre ellas existe un campo eléctrico uniforme cuya intensidad es: E = V/d (V = Potencial y d = distancia) Si entre las placas lanzamos una carga eléctrica, un electrón, o una carga, ésta quedará sujeta a una fuerza que depende de dos factores: su polaridad y su intensidad. Si la carga fuera positiva, la fuerza se ejercerá en el sentido de empujarla hacia la placa negativa y, si fuera negativa, al contrario. La intensidad de la fuerza estará dada por:

Figura 17

F=q.E Donde: F es la fuerza en Newtons. q es la fuerza en Coulombs. E es la intensidad de campo en V/m o N/C. En el caso de un campo magnético, el comportamiento de la carga lanzada es un poco diferente. De hecho, sólo existirá la fuerza si la carga estuviera en movimiento. Una carga estática no es influenciada por campos magnéticos. b) FUEr zA EN CAM pOS MAG Né TI COS La fuerza a que queda sometida una carga eléctrica lanzada en un campo magnético es denominada Fuerza de Lorentz y tiene las siguientes características: Dirección perpendicular al Vector B y al vector v (velocidad).

Figura 18

La Intensidad está dada por la fórmula: F = q . v . B sen ø Donde: F = fuerza en Newtons q = carga en Coulombs v = velocidad en m/s ø = ángulo entre V y B El sentido está dado por la regla de la mano izquierda de Fleming, como muestra la figura 17. Representando el campo (B) con el dedo índice y la velocidad (v) con el dedo del me-

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Teoría dio, la fuerza que actuará sobre la carga estará dada por la posición del pulgar (F). Si la carga fuera negativa, se invierte el sentido de F. Observe que si lanzamos una carga paralela a las líneas de fuerza del campo magnético (B paralelo a v), entonces, el seno ø será nulo. En estas condiciones, no habrá ninguna fuerza que actúe sobre la carga.

Figura 19

DIS pO SI TI VOS ElEC TrO MAG Né TI COS Sabemos que cuando una corriente recorre un conductor rectilíneo, el movimiento de las cargas es responsable de la aparición de un campo magnético. Ese campo magnético tiene la misma naturaleza que el que se produce con una barra de imán permanente y puede atraer o repeler objetos de metal. En el caso del campo producido por una corriente en un conductor, no sólo tenemos el control de su intensidad sino que también podemos intervenir en la "geometría" del sistema, darle formas y disposiciones mediante las que se puede aumentar, dirigir y difundir las líneas de fuerza del campo según se desee. Hay varias maneras de lograr eso, lo que nos lleva a la elaboración de distintos dispositivos de aplicación en electrónica.

Figura 20

ElEC TrOI MA NES y SO lE NOI DES El campo creado por una corriente que recorre un conductor rectilíneo es muy débil. Se necesita una corriente relativamente intensa, obtenida de pilas grandes o de batería, para que se observe el movimiento de la aguja imantada. Para obtener un campo magnético mucho más intenso que éste, con menos corriente y a partir de alambres conductores, pueden enrollarse los alambres para formar una bobina o solenoide, como muestra la figura 18. Cada vuelta de alambre se comporta como un conductor separado y, entonces, el conjunto tiene como efecto la suma de los efectos de las corrientes. De esta manera, en el interior del solenoide tenemos la suma de los efectos magnéticos. En la figura 19 se grafica la forma de obtener el sentido del campo magnético generado cuando se conoce la polaridad de la corriente. Se observa que la bobina se comporta como un imán en forma de barra con los polos en los extremos. Cualquier material ferroso, en las cercanías de la bobina, será atraído por el campo magnético que ésta genera.

Figura 21

Si en el interior de la bobina coloco un núcleo de hierro, el campo magnético se incrementa, y puede atraer a otros objetos ferrosos más pesados. Al conjunto así formado se lo llama electroimán y posee innumerables aplicaciones, por ejemplo en grúas, válvulas en lavarropas, maquinarias textiles, etc. rE lES y rEED-rE lES La estructura de un relé se muestra en la figura 20. Se puede apreciar que en las cercanías del electroimán recién estudiado se coloca un juego de contactos eléctricos. En el caso de la figura, cuando no circula corriente por el solenoide (bobina), los contactos permanecen abiertos. Cuando la bobina es energizada, el campo magnético atrae el contacto móvil que se "pe ga" con el fijo, y cierra, de esta manera, algún circuito eléctrico.

Figura 22

En la figura 21 se da un ejemplo de relé con 3 contactos; el principio de funcionamiento es el mismo, sólo que ahora existe un contacto normalmente cerrado (bobina sin energía) y otro normalmente abierto. Otro tipo de relé es el llamado "reed-relé", cuyo aspecto funcional se ve en la figura 22. Se tiene un interruptor de láminas encerradas en un tubo de vidrio lleno de gas inerte. Con el gas inerte, las chispas que se producen durante el cierre y apertura de los contactos no les causan daños (no se queman). Con eso, contactos relativamente chicos pueden soportar corrientes intensas y, además, la operación es relativamente alta en relación con la distancia que separa a los contactos en la posición "abier to". El "reedswitch", que es un interruptor de láminas, se acciona, en condiciones normales, por la

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lección 4 aproximación del imán. Una aplicación importante de este componente está en los sistemas de alarma, en los que la apertura de una puerta o una ventana hace que un imán abra o cierre los contactos de una reed-switch activando la alarma. En el caso de un reed-relé, el accionamiento de los contactos lo efectúa el campo magnético de un solenoide que envuelve la ampolla. Con muchas espiras de alambre barnizado pueden obtenerse relés ultra sensibles, capaces de cerrar los contactos con corrientes de bobina de pocos miliamperes. La corriente de contacto depende exclusivamente del "reed-switch" que se use, pero son típicas las del orden de 100 a 1.000mA. La ventaja principal de este relé, además de la sensibilidad, es la posibilidad de montaje en un espacio muy reducido, pues el componente es de pequeñas dimensiones. lOS GAl VA NóME TrOS El galvanómetro de bobina móvil o de D'Arsonval es un componente eléctrico que utiliza el efecto magnético de la corriente. Se usa este dispositivo para medir corrientes eléctricas para aprovechar justamente el hecho de que el campo magnético y, por consiguiente, la fuerza que actúa con el imán, es proporcional a la corriente que pasa por la bobina. En la figura 23, vemos este componente en forma simplificada. Entre los polos de un imán permanente se coloca una bobina que puede moverse respecto de dos ejes que sirven también de contactos eléctricos. Resortes espiralados limitan el movimiento de la bobina, el que se hace más difícil cuando se acerca al final del recorrido. En la bobina se coloca una aguja que se desplaza sobre una escala. Cuando circula corriente por la bobina se crea un campo magnético que interactúa con el campo del imán permanente, surgiendo, entonces, una fuerza que tiende a mover el conjunto. El movimiento será tanto mayor cuanto más intensa sea la corriente. Podemos, así, calibrar la escala en función de la intensidad de la corriente. Son comunes los galvanómetros que tienen sus escalas calibradas con valores máximos, llamados también "fon do de es ca la", entre 10µA (microamperes) y 1mA (mi-liampere). Los galvanómetros pueden formar parte de diversos instrumentos que miden corrientes (miliamperímetros o amperímetros), que miden tensiones (voltímetros, resistencias ohmímetros), o que miden todas las magnitudes eléctricas (multímetros). lOS IN DUC TO rES Podemos reforzar en forma considerable el campo magnético creado por una corrien-

Figura 23

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Teoría te que circula en un conductor si enrollamos el conductor para formar una bobina. La inductancia de una bobina es también mucho mayor que la de un conductor rectilíneo. Tenemos, entonces, componentes llamados inductores (que aparecen en los diagramas representados por espirales con letras "L") que presentan inductancias, o sea una inercia a las variaciones bruscas de la corriente (figura 24).

Figura 24

Los inductores pueden tener diversas características de construcción según la aplicación a la que se destinan. Tenemos, entonces, los inductores de pequeñas inductancias, formados por pocas espiras de alambre, con o sin un núcleo de material ferroso en su interior. La presencia del material ferroso aumenta la inductancia, multiplicada por un factor que puede ser bastante grande. La unidad de inductancia es el henry, H en forma abreviada. El múltiplo más usado es: -El milihenry (mH) que vale 0,001 henry, o milésima parte del Henry. Los pequeños inductores para aplicaciones en frecuencias elevadas tienen inductancias que varían entre pocos microhenry y milihenry, mientras que los que se usan para frecuencias medias y bajas pueden tener inductancias hasta de algunos henrys. La oposición o inercia que presenta el inductor a las variaciones de intensidad de la corriente depende de la cantidad de líneas de fuerza que cortan el conductor o espiras de la bobina. Denominamos flujo magnético, representado por Ø, al número de líneas de fuerza que atraviesan una cierta superficie (S). Calculamos el flujo en una espira de la bobina mediante la fórmula: Ø = B. s. cos α En la que: Ø es la intensidad del flujo magnético que se mide en weber, cuyo símbolo es Wb. b es la intensidad de la inducción magnética medida en Tesla (T). S es la superficie rodeada por la espira, en metros cuadrados. α es el ángulo entre B y S Si tuviéramos una bobina con n espiras, basta multiplicar el segundo miembro de la fórmula por n: Ø = n.B.s.cos α Si en el interior del solenoide o bobina se colocara un núcleo de material ferroso, debemos multiplicar la permeabilidad del material por el resultado. Partiendo de esta fórmula del flujo se puede, fácilmente, llegar a la fórmula de la inductancia propiamente dicha, que será válida para solenoides en los que la longitud no sea mucho mayor que el diámetro. Tenemos, entonces: L=

1,257 . n2 . S . 10-8 I

En la que: l es la inductancia en henry (H). n es el número de espiras del solenoide. I es la longitud del solenoide en centímetros. S es la superficie rodeada por una espira, en centímetros cuadrados. Los valores 1,257 y 10-8 son constantes que dependen de la permeabilidad magnética del medio.

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lección 4 El Club Saber Electrónica tiene el agrado de presentar un Curso de Electrónica Multimedia, Interactivo, de enseñanza a distancia y por medio de Internet. El Curso se compone de 6 ETAPAS y cada una de ellas posee 6 lecciones con teoría, prácticas, taller y Test de Evaluación. La estructura del curso es simple de modo que cualquier persona con estudios primarios completos pueda estudiar una lección por mes si le dedica 8 horas semanales para su total comprensión. Al cabo de 3 años de estudios constantes podrá tener los conocimientos que lo acrediten como Técnico Superior en Electrónica. Cada lección se compone de una guía de estudio impresa (Ud. está leyendo la parte teórica de la lección Nº 4 de la primera etapa de la carrera) y un CD multimedia interactivo. A los efectos de poder brindar una tarea docente eficiente, el alumno tiene la posibilidad de adquirir el CD Multimedia correspondiente a cada lección, lo que lo habilita a realizar consultas por Internet sobre las dudas que se le vayan presentando. Tanto en Argentina como en México y en varios países de América Latina al momento de estar circulando esta edición se pondrán en venta los CDs del “Curso Multimedia de Electrónica en CD”, el volumen 1 corresponde al estudio de la lección Nº 1 de este curso, el volumen 2 de dicho Curso en CD corresponde al estudio de la lección Nº 2 y así sucesivamente. Para adquirir el CD correspondiente a cada lección debe enviar un mail a: [email protected]. El CD correspondiente a la primera lección fue GRATIS, envíe un mail y le remitiremos las instrucciones de descarga. A partir de la segunda lección, el CD de cada lección tiene un costo de $99 (en México) y es gratuito para quienes compren cada Paquete Educativo del Curso Superior en Electrónica (todos los meses está a la venta en puestos de revistas y locales de cadena). Si Ud. adquiere el Paquete Educativo de cada lección, podrá contar con el CD multimedia de dicha lección y un CD adicional (se incluye físicamente con el Paquete Educatico) para que arme su biblioteca multimedia de electrónica.

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Cómo se Estudia este Curso de

Técnico Superior en Electrónica Proponemos el estudio de una Carrera de Electrónica COMPLETA y para ello desarrollamos un sistema que se basa en guías de estudio y CDs multimedia Interactivos. La primera etapa de la Carrera le permite formarse como Idóneo en Electrónica y está compuesta por 6 módulos o remesas (6 guías de estudio y 6 CDs del Curso Multimedia de Electrónica en CD). Los estudios se realizan con “apoyo” a través de Internet y están orientados a todos aquellos que tengan estudios primarios completos y que deseen estudiar una carrera que culmina con el título de "Técnico Superior en Electrónica". Cada lección o guía de estudio se compone de 3 secciones: teoría, práctica  y  taller. Con la teoría aprende los fundamentos de cada tema que luego fija con la práctica. En la sección “taller” se brindan sugerencias y ejercicios técnicos. Para que nadie tenga problemas en el estudio, los CDs multimedia del Curso en CD están confeccionados de forma tal que Ud. pueda realizar un curso en forma interactiva, respetando el orden, es decir estudiar primero el módulo teórico y luego realizar las prácticas propuestas. Podrá hacer preguntas a su "profesor virtual" - robot Quark- (es un sistema de animación contenido en los CDs que lo ayuda a estudiar en forma amena) o aprender con las dudas de su compañero virtual - Saberitodonde los profesores lo guían paso a paso a través de archivos de voz, videos, animaciones electrónicas y un sin fin de recursos prácticos que le permitirán estudiar y realizar autoevaluaciones (Test de Evaluaciones) periódicas para que sepa cuánto ha aprendido. Detallamos, a continuación, los objetivos de enseñanza de la tercera lección de la Primera Etapa del Curso Interactivo en CD: ObJETIVOS del CD 4 del Curso Multimedia de Elec tró ni ca

Correspondiente a la Lección 4 de la Primera Etapa de la Carrera de Electrónica. En la parte Teoría aprenderá: Magnetismo e Inductancia, el efecto magnético, las propiedades magnéticas de la materia, Dispositivos electromagnéticos, los componentes de la corriente alterna, la Reactancia, y las Ondas Electromagnéticas. En la parte Práctica aprenderá: cómo se transfiere la energía en los transformadores, cómo se utilizan los interruptores magnéticos, y cómo se prueban las bobinas y los transformadores. En la sección Taller: observará cómo se diseñan los Transformadores.

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CuRSO dE TéCNICO SuPERIOR EN ELECTRóNICA

Teoría

ETAPA 1 - LECCIÓN Nº 4

COMPONENTES EN  CORRIENTE ALTERNA

Figura 1

Cómo se transmiten las señales que llevan información. InTroduccIón

La corriente que tomamos de la línea es alterna y es muy diferente de la que obtenemos de pilas y baterías. Pero ¿cuál es la diferencia y de qué modo influye en el comportamiento de los distintos componentes que estudiamos hasta el momento?

Figura 3

Si conectamos un resistor, un cable conductor o una lámpara a una pila o batería, se establecerá una corriente que es un flujo de electrones libres. Esos electrones van a dirigirse del polo negativo (que los tiene en exceso) al polo positivo (que los tiene en defecto). Suponiendo que la resistencia del resistor, conductor o lámpara no varíe en el transcurso del tiempo, el flujo de electrones será constante como ilustra el gráfico de la figura 1. Esta es una corriente continua porque: "Cir cu la siem pre en el mis mo sen ti do y tie ne in ten si dad cons tan te". Una corriente continua se representa en forma abreviada por CC (corriente continua) o DC (direct current). Pero existe otro tipo de corriente. Vamos a suponer que se establezca una corriente en un conductor, resistor u otra clase de carga, de manera que su intensidad no es constante sino que varía cíclicamente, es decir, siempre de la misma manera. Una corriente que cambia en forma constante su sentido de circulación y varía su intensidad es una corriente alterna. A nosotros va a interesarnos, al principio, la corriente alterna sinusoidal, que explicaremos enseguida.

Figura 2

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Lección 4

Figura 4

Un conductor que cor te las líneas de fuerza de un campo magnético, manifestará en sus extremos una fuerza electromotriz que puede calcularse mediante la expresión: V=B.l.v Donde: V es el campo eléctrico B es el vector inducción magnética l simbolizamos la inductancia. Es la longitud del conductor v es la velocidad del conductor Vea que la inducción de una tensión será tanto mayor cuanto mayor sea el ángulo según el que el conductor cor ta las líneas de fuerza del campo magnético. Par tiendo de ese hecho, vamos a suponer que montamos una espira (una vuelta completa del alambre conductor) de manera de girar dentro del campo magnético uniforme, como se ve en la figura 2.

Figura 5

Un campo magnético uniforme se caracteriza por tener la misma intensidad en todos sus puntos, lo que nos lleva a representarlo por líneas de fuerza paralelas. Vamos a representar esta espira vista desde arriba para comprender con mayor facilidad los fenómenos que se producirán cuando la giramos. Par tiendo de la posición de la figura 3, hacemos que la espira gire 90° en el sentido indicado, de modo que cor te las líneas de fuerza del campo magnético. En estas condiciones, a medida que la espira "en tra" en el campo, el ángulo se va acentuando de manera que al llegar a 90, el valor va de cero hasta el máximo. En esta posición, la espira cor ta el campo en forma perpendicular aunque sólo sea por un instante. Como la tensión inducida depende del ángulo, vemos que en este arco de 90°, el valor va desde 0 hasta el máximo, lo que puede representarse mediante el gráfico de la figura 4. Continuando la rotación de la espira, vemos que entre 90° y 180° tiende a "sa lir" del campo y se va reduciendo el ángulo según el cual cor ta las líneas de fuerza del campo magnético. La tensión inducida en estas condiciones cae hasta el mínimo en este arco. Vea que realmente la tensión cae a cero pues a 180°, aunque sólo por un instante, el movimiento de la espira es paralelo a las líneas de fuerza y entonces no hay inducción. En la figura 5 se tiene la representación gráfica de lo que ocurre con el valor de la tensión en estos arcos de 90° (0° a 90° y 90° a 180°). Recorriendo ahora 90° más, de 180 a 270°, la espira vuelve a "pe ne trar" en el campo magnético en forma más acentuada pero en sentido opuesto al del arco inicial. Así ocurre la inducción pero la polaridad de tensión en los extremos de la espira se ha inver tido, es decir, si tomamos una referencia inicial que lleve a una representación positiva en los 180 grados iniciales, a par tir de este punto la representación será negativa como muestra la figura 6. Igualmente, la tensión asciende, pero hacia valores negativos máximos, hasta llegar en los 270 grados al punto de cor te, prácticamente perpendicular aunque sea por un breve instante. En los 90° finales de la vuelta completa, de 270 a 360 grados, nuevamente el ángulo en el que la espira cor ta las líneas de fuerza, disminuye y la tensión inducida cae a cero. El ciclo completo de representación de la tensión generada se ve en la figura 7. Si tuviéramos un circuito externo para la circulación de la corriente y si la resistencia fuera constante, la intensidad dependerá exclusivamente de la tensión). La corriente circulante tendrá entonces las mismas características de la tensión, es decir, variará según la misma curva. Como la tensión generada está regida por la función seno (sen α) que determina el valor según el ángulo, ya que B y L son constantes, la forma de la onda recibe el nom-

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Teoría bre de sinusoide. Se trata, por lo tanto de una corriente alterna sinusoidal. Para generar esta corriente alterna sinusoidal se establece una tensión también sinusoidal. Esa tensión, también alterna tiene la misma representación gráfica. Podemos decir entonces:

Figura 6

Una tensión alterna produce una corriente alterna que es aquella cuya intensidad varía en forma constante según una función periódica y su sentido se invierte en forma constante. Vea que una "función periódica" es la que se repite continuamente como la sinusoide que es la misma a cada vuelta de espira (figura 8).

Una corriente alterna sólo puede ser establecida por una tensión alterna El tiempo que la espira tarda en dar una vuelta completa determina un valor muy impor tante de la corriente alterna, que podemos medir. Este tiempo de una vuelta es el periodo, que se representa con T y se mide en segundos. El número de vueltas que da la espira en un segundo determina otra magnitud impor tante que es la frecuencia, representada por f y medida en hertz (Hz). Numéricamente, la frecuencia es la inversa del período: T = 1/f Los alternadores de las usinas hidroeléctricas (y atómicas) que envían energía eléctrica a nuestras casas, operan con una frecuencia de 50 ó 60 hertz (50Hz ó 60Hz). Decimos entonces que la corriente alterna obtenida en las tomas de energía tiene una frecuencia de 50 hertz o 60Hz.

Figura 7

Esto significa que en cada segundo, la corriente es forzada a circular 50 veces en un sentido y 50 veces en el opuesto (o 60 veces según el caso), pues ése es el efecto de la inversión de la polaridad (vea nuevamente la figura 8). Alimentando una lámpara incandescente común, en cada segundo existen 100 instantes en que la corriente se reduce a cero, pero la lámpara no llega a apagarse por la inercia del filamento que se mantiene caliente. La tensión producida puede variar y es de 117V ó 220V (según la región). No podemos hablar de un valor fijo de tensión o de corriente pues el cambio de la polaridad y del valor es constante. ¿Qué SIg NI fI CA EN TON CES 117V O 220V? Si tenemos en cuenta la tensión sinusoidal de la toma de energía de la red, vemos que lo cier to sería hablar de valores instantáneos, es decir: de la tensión que encontramos en cada instante, que depende del instante de cada ciclo considerado. Podemos encontrar tanto un mínimo negativo como un máximo positivo, o cero, según el instante dado. Es claro que a los efectos prácticos, eso no tiene mucho sentido. Es así que, para me-

Figura 8

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Lección 4

Figura 9

dir tensiones y corrientes alternas es preciso establecer una manera que nos dé una idea del efecto promedio o real obtenido. Esto puede entenderse de la siguiente manera: Si alimentamos una lámpara común con tensión alterna en los instantes en que la corriente circula por el filamento, en un sentido o en otro, se produce el calentamiento y la lámpara se enciende. El efecto es el mismo que tendríamos si la alimentáramos con una tensión continua de determinado valor. ¿CuáL SE RIA ESE VA LOR? Si comparamos el gráfico que representa la circulación de corriente continua por un circuito y el gráfico que representa la circulación de una corriente alterna, la superficie cubier ta en un intervalo se relaciona con la cantidad de energía que tenemos a disposición. Entonces nos basta hacer la pregunta siguiente para tener la respuesta a nuestro problema:

Figura 10

¿CuáL dE BE SER EL VA LOR dE LA TEN SIóN CON TI NuA QuE NOS PRO du CE EL MIS MO EfEC TO QuE dE TER MI NA dA TEN SIóN AL TER NA? En la figura 9 vemos que, si la tensión alterna llega a un valor máximo X, el valor que la tensión continua debe tener para producir el mismo efecto se consigue dividiendo X por la raíz cuadrada de 2, o sea: 1,4142. El valor máximo alcanzado en un ciclo (el mínimo también) se llama valor de pico, mientras que el valor que produce el mismo efecto, se llama valor eficaz o r.m.s. ("root mean square"). Para la red de 220V, los 220V representan el valor r.m.s. Existen instantes en que la tensión de la red llega a 220V multiplicados por 1,4142 y así obtenemos que el valor pico es 311,12V. Para la red de 117V sería 165,46V. Este valor se logra dividiendo el promedio de todos los valores en cada instante del semiciclo, o sea la mitad del ciclo completo, pues si entrasen en el cálculo valores negativos, el resultado sería cero (figura 10). Podemos entonces resumir los "valores" en la forma siguiente: VA LOR PI CO: es el valor máximo que alcanza la tensión o la corriente en un ciclo, pudiendo ser tanto negativo como positivo. Es un valor instantáneo, es decir, aparece en un breve instante en cada ciclo de corriente o tensión alternada. VA LOR EfI CAz O R.M.S.: es el valor que debería tener la tensión o corriente si fuese continua para que se obtuvieran los mismos efectos de energía. VA LOR ME dIO: obtenemos este valor dividiendo la suma de los valores instantáneos de un semiciclo por su cantidad, o sea: sacamos la media artimética de los valores instantáneos en un semiciclo. No podemos hablar de polaridad para una tensión alterna, ya que cambia constantemente. Una corriente de cualquier carga conectada a un generador de corriente alterna invierte su sentido en forma constante. En el caso de la red, sabemos que uno de los polos "produce shock" y el otro, no. Eso nos lleva a las denominaciones de polo vivo y polo neutro.

Figura 11

¿Qué Su CE dE EN TON CES? Si tenemos en cuenta que el generador de energía de las compañías tiene uno de los cables conectado a tierra, que se usa como conductor de energía, resulta fácil entender lo que ocurre. Al estar en contacto con la tierra, cualquier objeto, en cualquier instante, tendrá el mismo potencial del polo generador conectado a tierra que es entonces la referencia. Este es el polo neutro, que tocado por una persona no causa shock porque estando al mismo potencial no hay circulación de corriente. La tensión varía alrededor del valor del polo de referencia según la sinusoide del otro polo. Es así que en relación al neutro, el otro polo, es decir el polo vivo, puede estar positivo o negativo, 60 veces por segundo (ó 50 veces, según la frecuencia). Al tocar el polo vivo (figura 11), habrá una diferencia de potencial respecto de tierra (variará 60 veces por segundo), pero ella puede causar la circulación de una corriente eléctrica y producir el shock eléctrico. represenTacIón GráFIca de la corrIenTe alTerna Los lectores deben acostumbrarse a la representación de fenómenos de naturaleza

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Teoría diversa mediante gráficos. Cuando se tiene un fenómeno que ocurre de manera dinámica, una magnitud varía en función de otra; por ejemplo, en el caso de la corriente alterna, la intensidad de la corriente o la tensión son las que varían con el tiempo.

Figura 12

Para representar esas variaciones hacemos un gráfico de tensión versus tiempo (V x t) como muestra la figura 12. Colocamos, entonces, en el eje ver tical (Y) los valores de tensión, graduamos este eje en la forma adecuada y en el eje horizontal (X) colocamos los valores del tiempo (t), graduamos también el eje en forma adecuada. Después definimos cada punto del gráfico como un par de valores (X e Y), dado por el valor de la tensión en un determinado instante. Para el caso de la tensión alterna, si dividimos el tiempo de un ciclo (1/50 de segundo) en 100 par tes, por ejemplo, podemos determinar 100 puntos que unidos darán la curva que representa la forma de onda de esta tensión. Es claro que el gráfico ideal se obtiene con infinitos puntos pero eso no siempre es posible. Mientras, por distintos procedimientos podemos tener una aproximación que haga continua la curva y se obtenga así un gráfico (curva) ideal. A par tir de esta representación podemos entonces obtener el valor instantáneo de la tensión en cualquier momento y del mismo modo, dado el valor podemos encontrar el instante en que se produce. reacTancIa Los capacitores e inductores presentarán una propiedad denominada "reac tan cia" cuando se los somete al paso de una corriente alterna Si se conecta un capacitor a un generador de corriente continua, como una pila, por ejemplo, una vez que cier ta cantidad de cargas fluya a sus armaduras y se cargue, desaparece cualquier movimiento de esas cargas y la corriente en el circuito pasa a ser indefinidamente nula. En esas condiciones, el capacitor está totalmene cargado, posee una resistencia infinita y no deja circular la corriente. Por otra par te, si conectamos al mismo generador un inductor ideal (que no presenta resistencia en el alambre del cual está hecho) una vez que la corriente se haya establecido y el campo magnético adquiera la intensidad máxima, no encontramos efecto alguno de inductancia. Las cargas podrán fluir con la intensidad máxima como si el inductor no existiera. La presencia del capacitor y del inductor en un circuito de corriente continua es impor tante sólo en el instante en que ocurren variaciones: cuan do la co rrien te se es ta ble ce o cuan do la co rrien te se des co nec ta. 

Pero, ¿qué sucedería si se conecta el inductor o el capacitor a un circuito de corriente alterna en el que la tensión varía con rapidez, en forma repetitiva? ¿Qué fenómenos importantes se producirían? reacTancIa capacITIVa Vamos a empezar con el capacitor, lo conectamos, por ejemplo, a un circuito de corriente alterna de 50 hertz, de la red. Durante el primer cuar to del ciclo, cuando la tensión aumenta de cero a su valor máximo, el capacitor se carga con la armadura A positiva y la B negativa. Eso sucede en un intervalo de 1/200 de segundo. En el segundo cuar to, cuando la tensión cae a cero desde el valor máximo, se invier te la corriente en el capacitor y se descarga. En el tercer cuar to se invier te la polaridad de la red de manera que la corriente de descarga continúa en el mismo sentido pero carga positivamente la armadura B. El capacitor invier te su carga hasta un valor máximo. En el último cuar to, cuando la tensión vuelve a caer a cero, la corriente se invier te y la carga del capacitor cae a cero.

CuRSO dE TéCNICO SuPERIOR EN ELECTRóNICA ¿Quiere estudiar electrónica y no tiene tiempo ni dinero? * Puede estudiar en su casa. * Sólo precisa una computadora, conexión a Internet y el CD de cada lección. * Se inscribe en Internet y tiene la ayuda de profesores y rinde exámenes desde Internet. * Todos los meses estudia una lección nueva. * Ud. puede descargar GRATIS el CD de la primera lección y comenzar a estudiar. El CD de la primera lección fue gratis. A partir de esta segunda lección el CD tiene un costo de $99 y también lo descarga por Internet, pero lo tiene GRATIS con la compra del Paquete Educativo que estará a la venta en puestos de revistas y locales de cadena (Sanborns, Districomex, Comercial Mexicana, Wal-Mart, etc.). Todos los meses tendrá el Paquete Educativo de una nueva lección.

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Lección 4 SOBRE LOS PAQuETES EduCATIVOS dEL CuRSO SuPERIOR EN ELECTRóNICA Como mencionamos al final de este trabajo, esta guía representa a la parte teórica de la lección Nº 4 de la primera etapa del Curso Superior en Electrónica que publicaremos todos los meses en Saber Electrónica y que pondremos a disposición de los lectores en forma de Paquete Educativo, junto con un CD de la Enciclopedia: “Teoría, Servicio y Montajes. Todos los meses Ud. podrá adquirir su Paquete Educativo en el que se le indicará la clave de descarga GRATUITA del CD correspondiente a la lección en curso (no tendrá que pagar nada, con la compra del Paquete Educativo ya tendrá los datos para la descarga). Cada Paquete Educativo incluirá, además un CD físico, de modo que tendrá material adicional para que complete su Biblioteca Multimedia.

En la figura 13 tenemos la representación del proceso que ocurre en un ciclo y que se repite indefinidamente en cada ciclo de alimentación. Como se tienen 50 ó 60 ciclos en cada segundo, el capacitor se carga y descarga positivamente primero y luego negativamente, 50 veces por segundo (o 60 veces por segundo). Al revés de lo que ocurre cuando la alimentación es con corriente continua, en la que, una vez cargado, cesa la circulación de corriente; con corriente alterna ésta queda en forma permanente en circulación por el capacitor, carga y descarga con la misma frecuencia de la red. La intensidad de la corriente de carga y descarga va a depender del valor del capacitor y también de la frecuencia de la corriente alterna. Cuanto mayor es la capacidad del capacitor, mayor será la intensidad de la corriente (la corriente es entonces directamente proporcional a la capacidad) y cuanto mayor sea la frecuencia, mayor será la intensidad de la corriente (la corriente también es proporcional a la frecuencia). Entonces se verifica que el capacitor, alimentado con corriente alterna, se compor ta como si fuese una "re sis ten cia" y permite mayor o menor circulación de corriente en función de los factores explicados antes. Como el término "re sis ten cia" no es el adecuado para el caso pues no se trata de un valor fijo, como en el caso de los resistores, sino que varía con la frecuencia y no es sólo inherente al componente, se prefiere decir que el capacitor presenta una "reac tan cia" y en el caso específico del capacitor, una "reactancia capacitiva" (abreviada Xc). Podemos, entonces, redefinir la reactancia capacitiva así:

“Se denomina reactancia capacitiva (Xc) a la oposición que un capacitor ofrece a la circulación de una corriente alterna.” Para calcular la reactancia capacitiva, se tiene la fórmula siguiente: Xc =

1 2 . 3,14 . f . c

(1)

Donde, Xc es la reactancia medida en ohm. 3,14 es la constante pi f es la frecuencia de la corriente alterna en hertz. C es la capacidad del capacitor en farad. El valor "2 . 3,14 . f" puede representarse con la letra griega TAU (τ) y este valor se llama "pul sa ción". La fórmula de la reactancia capacitiva queda entonces:

Figura 13

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Teoría

Xc =

1 τ.c

(2)

Figura 14

La reactancia capacitiva es menor cuanto más alta es la frecuencia, para un capacitor de valor fijo. Puede decirse que los capacitores dejan pasar con más facilidad las señales de frecuencias más altas. La reactancia capacitiva es menor en los capacitores de mayor valor, para una frecuencia constante. Puede decirse que los capacitores mayores ofrecen menos oposición al pasaje de las corrientes alternas. fA SE EN uN CIR CuI TO CA PA CI TI VO Dos señales pueden estar en fa ses di fe ren tes o en concordancia de fase, conforme sus formas de onda coincidan por superposición en un instante dado y siempre que tengan la misma frecuencia (figura 14). Podemos hablar también de la diferencia de fase entre dos señales de corriente alterna y entre una corriente alterna y una tensión si llegaran a los puntos de máximo (o de mínimo) en distintos instantes. Esta diferencia entre los instantes nos da la diferencia de fase que puede expresarse con un ángulo como muestra la figura 14. Si dos señales estuvieran en concordancia de fase, es evidente que la diferencia sería cero. Si la diferencia fuera de 90 grados, diremos que las señales están en cuadratura y si fuera de 180 grados, diremos que las señales están en oposición de fase. Conectando un resistor en un circuito de corriente alterna, es evidente que siendo la tensión la causa y la corriente el efecto, deben estar en concordancia de fase, es decir, cuando la tensión aumenta, la corriente debe aumentar en la misma proporción . Pero si conectamos un capacitor en un circuito de corriente alterna, las cosas no suceden de este modo. La corriente estará ADELANTADA 90 grados respecto de la tensión.

Si consideramos un capacitor de capacidad C conectado a un generador de corriente alterna cuya tensión esté dada por E = Eo sen wt, veremos que la diferencia de potencial entre las placas del capacitor varía con el tiempo. reacTancIa InducTIVa Cuando conectamos un inductor de inductancia L a un generador de corriente alterna, durante el primer cuar to del ciclo, la tensión sube a cero hasta el valor máximo que corresponde a una variación a la que el inductor se opone. En estas condiciones, comienza a circular una corriente por el inductor que crea el campo magnético, hasta su máximo. En el segundo cuar to, la tensión cae a cero lo que también es una variación a la que el inductor se opone. En estas condiciones, comienza a circular una corriente por el inductor que crea el campo magnético, hasta su máximo. En el segundo cuar to, la tensión cae a cero lo que también es una variación a la que el inductor se opone. Pero aun así, el campo magnético se contrae hasta desaparecer. En el tercer cuar to, la tensión invier te su polaridad y aumenta de valor hasta un máximo negativo; variación a la que el inductor se opone pero lo hace estableciendo un campo magnético que se expande. Finalmente, en el último cuar to, encontramos oposición del inductor a la circulación de la corriente. Las líneas de fuerza se contraen durante este cuar to de ciclo. En realidad, según veremos, va a existir un pequeño atraso en esta retracción de las líneas.

El paquete educativo es una coedición entre Editorial Quark de Argentina y Saber Internacional SA de CV de México. Edi­to­rial­QUarK­S.r.l. Pro­pie­ta­ria­de­los­de­re­chos­en­cas­te­lla­no­de­la­pu­bli­ca­ción men­sual­ Sa­bEr­ ElEc­tró­ni­ca -­ San­ Ricardo­ 2072 (CP:1273)­ -­ Buenos­ Aires­ -­ Argentina­ -­ ­ T.E.­ (011)­ 43018804. Director: Ing. Horacio D. Vallejo - Producción: José María Nieves (Grupo Quark SRL) - Autor de este Tomo de Colección: Autores Varios - Selección y Coordinación: Ing. Horacio D. Vallejo - Internet: www.webelectronica.com.mx - Publicidad: Rafael Morales; [email protected] - Editorial Quark SRL: San Ricardo 2072 (1273) - Capital Federal.

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Lección 4 Lo impor tante es observar que mientras en el circuito de corriente continua, una vez establecido el campo, la resistencia (oposición) desaparecía y la corriente circulaba libremente, en este caso la oposición es permanente. En la figura 15 se ve la representación de este proceso. Vea entonces que se establece un campo magnético alterno en el inductor que varía constantemente en intensidad y polarización. La oposición constante manifestada por el inductor a las variaciones de la tensión va a depender tanto de la inductancia como de la frecuencia de la corriente. Cuanto mayor sea la inductancia, mayor será la oposición a la circulación de la corriente. El inductor también se comporta como una "re sis ten cia" a la circulación de la corriente alterna, pero el término resistencia tampoco cabe en este caso pues no es algo inherente sólo al componente sino también a las características de la tensión aplicada. Nos referimos entonces a reac tan cia in duc ti va, representada por XL, como la oposición que un inductor presenta a la circulación de una corriente alterna. La reactancia inductiva se mide en ohms como la reactancia capacitiva y puede calcularse mediante la siguiente fórmula: Xl = 2 . 3,14 . f . l

(3)

Donde: XL es la reactancia inductiva en ohms 3,14 es la constante pi f es la frecuencia de la corriente alterna en hertz L es la inductancia en henry. Como la expresión "2 . 3,14 . f" puede expresarse como "Τ" (pulsación), entonces podemos escribir: Xl = Τ . l

(4)

Tenemos finalmente las propiedades de los inductores en los circuitos de corriente alterna: La reactancia inductiva es tanto mayor cuanto mayor sea la frecuencia. Puede decirse que los inductores ofrecen una oposición mayor a las corrientes de frecuencias más altas. La reactancia inductiva es mayor para los inductores de mayor valor para una frecuencia determinada. Los inductores de mayor valor ofrecen una oposición mayor a la circulación de corrientes alternas.

Figura 15

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Manuales Técnicos

500 Fallas

y

soluciones

en

audio MinicoMponentes - Modulares - reproductores de cd y dVd - potencias - etc. 50 Manuales de serVicio y 500 planos GiGantes Este mes Saber Electrónica presenta un Paquete Educativo dedicado al servicio técnico de equipos y sistemas de audio, desde unidades de potencia hasta reproductores de DVD y Blu-Ray, incluyendo centros musicales de diversas marcas y modelos. El paquete educativo se compone de este Manual, con la descripción de algunas fallas, y de un CD multimedia interactivo que contiene más de 500 casos de reparación, manuales de servicio, planos gigantes y videos didácticos. También se incluyen distintas soluciones, como ser la instalación de un lector USB en equipos que no lo poseen, montajes de filtros y sistemas para mejorar las características de una unidad, etc. El Paquete Educativo, que en México tendrá un costo de $99, en Argentina de $34 y en el resto de los países el equivalente a U$S 10, además de incluir el CD mencionado, le permitirá descargar desde nuestra web, sin cargo, un curso completo de Audio 5 libros de texto, una enciclopedia y más manuales de servicio. Los lectores de Saber Electrónica que no deseen adquirir dicho Paquete educativo pueden descargar el CD desde nuestra web con las instrucciones que damos en este manual.

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Manuales Técnicos 1) cóMo adaptar un lector usB en un equipo de audio Si bien la mayoría de los equipos de música actuales incluyen lectores de USB, es muy frecuente que un usuario posea equipos de sonido (generalmente del tipo minicomponentes) que no tengan este tipo de entrada y que deseen poder contar con ella ya que también es bastante común que lleven “su música” en un pen-drive. En tiendas de electrónica suelen venderse kits de distinta procedencia (en general de origen chino) para instalar un lector USB con botonera de comando y display. Estos kits suelen tener precios de venta que van desde los 7 dólares hasta los 15 dólares aproximadamente (desde $80M.N. a $200 M.N. en México) y su instalación es bastante sencilla. En la figura 1 se muestra un kit genérico de marca Flush-Kal que instalaremos en un minicomponentes Sony. En primer lugar debemos localizar un lugar libre dentro del gabinete del equipo de audio donde instalaremos la placa del kit. En este caso decidimos colocar el display y el teclado en la tapa de la casetera y cablear la placa madre del equipo hasta la tarjeta principal del lector, tal como se muestra en las figura 2 y 3. Cada kit lector de USB incluye indicaciones precisas de donde conectar los cables. En general basta con conectar la salida del kit del lector a la entrada que Ud. considere apropiado, normalmente AUXILIAR. Para realizar la instalación tuvimos que sacar el acrílico de la tapa pues era un lugar donde había Figura 2

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Figura 1

espacio suficiente para la instalación del display del lector, figura 4. Para sujetar o pegar la tarjeta le aplicamos unos puntos de acrílico dental. Muchas veces es un poco difícil hallar una buena locación para instalar el lector y hacer que la adaptación sea lo sencilla y que no dañe la apariencia del equipo, pero con un poco de paciencia y buena observación daremos con el lugar preciso, vale recalcar que antes de perforar o modificar el equipo debemos estar seguros del paso que vamos a dar y así no causar deformación en el equipo de nuestro cliente. También debemos pensar dónde colocaremos el conector hembra del USB, en este caso optamos por colocarlo en el acrílico del display del equipo. Una buena medida para la ubicación del display del lector USB es en acrílicos para que de esa forma la iluminación del display se vea muy original. Figura 3

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500 Fallas y soluciones en audio Figura 5

Figura 4 Figura 6

mentado, usaremos los siguientes componentes: 1 Regulador de tensión 7805. 1 Relé de 12V 1 Transistor TIP 31 C ó C945. 1 Resistencia de 1kΩ.

Una vez colocados los elementos, debemos realizar las conexiones. Debido a que el lector USB trabaja con 5V y no es preciso que esté siempre ali-

Figura 7

Empezamos conectando el cable de salida de audio del lector USB al ingreso del AUXILIAR de ingreso del equipo, figura 5. Paso seguido tenemos que alimentar la placa del kit, para lo cual deberemos hacer una fuente de 9V en base al esquema de la figura 6. El montaje podemos realizarlo en formato “araña” usando el relé como sustento del mismo. Para ello primero pegamos el relé cerca de la placa del lector USB y vamos montando los componentes según se muestra en la figura 7. En este caso tomamos 12V de la tarjeta lateral del equipo y los cableamos a la fuente de alimentación de modo que el relé se activará cuando sea preciso utilizar el lector USB. En caso de no usar el relé, el lector USB estará siempre activo, a pesar de que el equipo esté en stand-by. La instalación del relé comandado por el transistor permitirá solucionar este inconveniente. Debemos localizar un punto que nos dé un pulso cuando prendamos el equipo y solo de esa forma podrá activar el relé y que al momento de apagar el

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Manuales Técnicos Figura 8

equipo, el pulso desaparezca y como consecuencia desactive el relé de acuerdo con el diagrama que vimos en la figura 6. En nuestro caso tomamos el pulso de PON, figura 8, encargado de activar el encendido del equipo. Este pulso facilitará la activación del relé para que no esté encendido todo el tiempo el lector USB. El punto de activación lo puede tomar de donde Ud. compruebe que al prender el equipo aparezca tensión y que cuando lo apaguemos desaparezca, usualmente puede tomarlo del punto de POWER ON (PON). En la figura 9 puede observar una imagen es el equipo en modo STAND BY pero no está encendido el lector USB y en la figura 10 se ve que al estar encendido el equipo también enciende el lector USB y como el audio del lector USB ingresa por AUXILIAR del equipo, deberemos cambiar a la FUNCION AUX, MD, GAME, etc. es decir, en la función en la que Ud. haya conectado la salida del lector USB a la entrada de la placa principal del equipo de sonido.

2) audio sony Hcd-rG121 Fallas en el display Falla: Cuando se coloca el menú del equipo en función CD, al presionar la tecla PLAY el display funciona en forma errática, parpadeando constantemente y con diferentes indicaciones, las que cambian constántemente (técnicamente se vuelve

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Figura 9

Figura 10

loco). La reproducción comienza desde cualquier pista y, en general, se detiene. solución: Se debe realizar un COLD RESET, de acuerdo con el manual de servicio del equipo, vea la figura 11. Se debe presionar simultáneamente las teclas STOP, PLAY MODE /TUNING MODE Y DISC 1. El display indicará COLD RESET y, posteriormente la falla quedará resuelta.

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500 Fallas y soluciones en audio Figura 11

3) audio sony Hcd-GtX66 sin sonido Falla: El equipo enciende pero no tiene audio, tampoco se aprecia señal en el ecualizador gráfico del display. solución: Al taller llegaron varios equipos con este tipo de falla y todas eran debidas a dos fallas únicamente, una es desperfectos en el circuito integrado M61529FP que es el encargado de controlar las entradas de señal, el ecualizador gráfico y el volumen por lo cual se tuvo que reemplazar y en

otras ocasiones la falla era debido únicamente a soldaduras frías en dicho circuito integrado. Para verificar si el integrado está quemado, basta con acercar un “téster de RF” al integrado e inyectar señal con un inyector de audio por la pata 6, figura 12. Si el téster enciende significa que el integrado funciona.

4) dVd lG dK162, se prende y se apaga Falla: Se trata de un problema muy frecuente en esta marca LG y casi siempre con el mismo problema, se trata de un reproductor de DVD con el problema que prende y de pronto se apaga o cuando está empezando a cargar el CD, se queda sin hacer nada. En la figura 13 podemos observar las indicaciones externas de este equipo. solución: Podemos pensar en muchas posibles fallas, problemas en la fuente, problemas con los motores y uno de los más probables es la bendita Figura 12

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Manuales Técnicos EEPROM, que almacena Figura 13 información primordial para el funcionamiento de los equipos, en este caso un DVD LG. Si bien es cierto que podemos cargar los datos de la EEPROM (siempre y cuando tengamos el archivo correspondiente), muchas veces basta con reemplazar la memoria con otra EEPROM y por de DEFAULT los datos se cargan, de no ser así y de no tener los datos para grabarlo, pues podemos entrar al MODO DE SERVICIO, ingresamos los parámetros correctos y listo, tenemos nuestra máquina operando de forma correcta. En la figura 14 se muestra una foto de la placa madre de este reproductor y en la figura 15 un detalle de la ubicación de la EEPROM. Para entrar al MODO DE SERVICIO debemos prender el DVD sin disco y esperamos a que indique NO DISC, luego desde el control remoto hacemos lo siguiente: 1.- Presionamos pausa (pause en ingles) y 1 4 7 2 (ya estamos dentro del modo de servicio). 2. – Anotamos los parámetros que nos muestra la máquina, nos puede servir si introducimos algún valor incorrecto. 3. – Cambiamos los parámetros con números y el cursor (^ V < >): 4. – Ingresamos los siguientes valores: 50-45-01-6F-16-00-7C-B2 A continuación listamos los códigos de servicio para otros reproductores de DVD, de diferentes marcas y modelos: DVD-7711N/7811N/7911N/DVK-7811N 50-45-01-47-16-55-60-FF

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Figura 14 DVD-7542N 50-45-01-67-16-55-64-FF DVK-8721N 5O-45-01-47-12-55-74-FF Figura 15

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500 Fallas y soluciones en audio DVK-8744N 50-45-01-67-12-55-7C-FF

DA-3520 50-45-01-48-12-00-00-00-00-00-00-00-00-00-FF-00

DVS-8521N/DVE-8421N 50-45-01-47-02-55-74-FF

DVZ-9511N 50-45-01-43-02-55-74-FF

LH-D6230 50-45-01-6B-16-00-38-22

DVK-9711N 50-45-01-47-02-55-76-FF

V-771M 50-45-01-47-16-05-70-00 00-00-C0-2C-30-10-05-00

LH-W5100 50-45-01-6F-16-00-7C-B2

V-781 50-45-01-47-16-05-70-00 00-00-C0-C0-30-10-05-00 V-641M 50-45-01-47-16-05-70-00 00-00-C0-C0-30-10-05-00 DT-677M 50-45-01-67-16-05-7C-A2 00-00-00-00-00-00-00-00 DVK-8721X 50-45-01-47-02-55-F4-FF 00-00-00-00-00-00-00-00 DVK-8744A 50-45-01-67-02-55-FC-FF V-881M 50-45-01-47-12-05-F4-00 00-00-C0-41-00-01-02-E5 LH-D6245A 50-45-01-6F-16-00-7C-32 LH-T6540 50-45-01-6F-16-00-7C-B2 LH-D6430 50-45-01-6F-16-00-00-B2 DA-5630 43-4F-01-CE-12-05-04-FF FF-FF-FF-FF-FF-FF-FF-FF

DVF-9900N 50-45-01-47-02-55-F4-FF DVK-9913N 50-45-01-47-02-55-F6-FF V-881M 50-45-01-47-02-05-F4-00 00-00-00-41-00-01-03-BB NE-9313N 50-45-01-47-02-55-F6-FF NE-9513 50-45-01-47-02-55-F6-FF LH-T252SC 50-45-01-67-86-05-F8-31 LH-T552SB 50-45-01-67-86-05-FC-31 LM-D7550A 50-45-01-46-82-05-F4-02 LX-D3350A 50-45-01-47-16-00-F4-12 DVP-9631N 50-45-01-4B-06-55-F0-00 23LX1RV 55-53-01-43-03-05-FC-00 DV140 50-45-01-47-02-55-74-FF

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Manuales Técnicos DK162 50-45-01-47-02-55-F6-FF DK174G 50-45-01-47-02-55-F6-FF DK191H 50-45-01-47-02-55-F6-FF 00-00-00-00-00-00-00-00 DP173G 50-41-04-4B-06-55-F0-40 LH-T3602SE 50-45-71-67-02-05-F8-31 0C-00-00-00-00-00-00-00 LH-T7636SB 50-45-71-67-02-05-F8-31 0C-00-00-00-00-00-00-00 LM-K3960A 50-45-71-47-02-05-F4-15 0D-00-00-00-00-00-00-00 LM-7960A 50-45-71-67-02-05-FC-34 0F-00-00-00-00-00-00-00 DV246 50-45-01-47-02-55-F4-FF DV256K 50-45-01-47-02-55-F4-FF DV288K 50-45-01-47-02-55-F4-FF DV298H 50-45-01-47-02-55-F4-FF HT202SF-0 50-45-71-67-02-05-F4-31 00-00-00-00-00-00-00-00 HT302SD-A2 50-45-71-67-02-05-FC-31 4D-00-00-00-00-00-00-00

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HT502SH-A2 50-45-71-67-02-05-FC-31 4F-00-00-00-00-00-00-00 DP273B 50-45-01-43-06-66-F0-00 FB162 50-45-71-47-02-05-F4-15 00-00-00-00-00-00-00-00 MDD262-A5U 50-45-71-46-02-05-F5-15 4d-00-00-00-00-00-00-00 MDS712-AU5 50-45-71-66-02-05-Fd-34 4f-00-00-00-00-00-00-00 MDV902-A5U 50-45-71-46-02-05-F5-05 4d-00-00-00-00-00-00-00 MBD62-A5U 50-45-71-47-02-05-F4-15 4c-00-00-00-00-00-00-00 Los 4 últimos códigos son de equipos LG, que también sufren del mismo problema por pérdida de datos de la EEPROM.

5) Modular de audio lG Mcd112 aou, no tiene audio Falla: El equipo prende pero no tiene sonido. Solución: Esta falla en muchas oportunidades es ocasionado por variaciones de tensión de la red eléctrica que hace que la memoria pierda datos. Como mencionamos en la falla anterior, la memoria es una EEPROM, similar a la que llevan los televisores. Existen dos formas de solucionar este problema la cual explicaremos paso a paso. Pero ¿cómo identificar si el problema es la EEPROM? Una de la formas de visualizar este problema es

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500 Fallas y soluciones en audio Figura 17

Figura 16

seleccionando la opción: TUNER en FM, ahí veremos que la frecuencia no es la normal (figura 1) y no emite señal del espectro. El espectro de FM siempre empieza en 87.5 por lo cual esta indicación está mal. La otra forma de saber si realmente está dañada la EEPROM, es haciendo las mediciones respectivas en la salida de las bocinas o parlantes. Si el problema es la EEPROM, tiene dos opciones: La primera opción es ingresar al modo de serviFigura 18

cio para lo cual hacemos lo siguiente: Sin ningún disco en la bandeja de CDs, colocamos el menú en la función CD y esperamos a que salga el mensaje “NO DISC”, luego presionamos la tecla STOP (figura 16) en el equipo y con ayuda del control remoto presionamos el digito " 2 " al mismo tiempo por un lapso de 5 a 8 segundos. Aparecerá en la pantalla (display) las opciones OP 0 - OP1 -OP2 - OP3 - OP4 (figura 18) estas opciones tienen valores que son las que suelen perderse o cambiar y hay que reponer. Para modificar los datos se deben usar las teclas PLAY o REPEAT y para grabar, debe apretar la tecla STOP; todo esto se realiza desde el control remoto, figura 19. A continuación aparece la palabra WRITE OK en el display, figura 20. Por último, deberá reiniciar el funcionamiento del equipo presionando las teclas STOP en el equipo y el número 2 en el control remoto; aparecerá en la pantalla el mensaje E2P CLR, figura 21, y el problema se debe haber solucionado. Antes de la modificación el espectro de frecuencia marcaba 65.00 y, por lo tanto, no había posibilidad de sintoFigura 20

Figura 19

Figura 21

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Manuales Técnicos nizar ninguna emisora de FM, luego del arreglo, se tiene el display en la posición 87.50 (figura 22). Con esto finalizamos la reparación mediante el modo de servicio La segunda opción consiste en desarmar el equipo y volver a cargar los datos perdidos en la EEPROM, para ello ubicamos el IC 103, figura 23. Para ello debemos tener los códigos .HEX y un programador.

6) equipo pioneerXr-760 no lee cds

Figura 22

Figura 23

Falla: En varios países de América Latina es común ver equipos de sonido Pionner modelos XR360, 380, 390, 760, 790 o cualquier otro de esos que poseen la bandeja de CD´s en parte superior del equipo. Una falla común es que el equipo no lea el disco y aquí veremos cuáles son los pasos a seguir para su solución. solución: En la figura 24 se puede ver una foto con la imagen de este equipo y la etiqueta con sus características. Cuando no hay lectura del disco, es probable que la unidad óptica este dañada por falta de mantenimiento y muchas veces, a pesar de haber hecho todo ese proceso de mantenimiento, no tenemos solución a nuestro problema. Por otro lado la mejor solución que podemos dar y evitando pérdida de tiempo es cambiar de unidad óptica, lo cual nos resulta más práctico y asunto terminado, pero ¿qué sucede cuando después de haber hecho todos estos procesos nuestro equipo sigue presentando la misma falla? En general, en este tipo de equipos el problema está en la alimentación de la bandeja de CD’s. Mirando la placa madre del equipo y midiendo la Figura 24

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tensión antes del diodo de alimentación, figura 25, la tensión es superior a 5,6V, mientras que luego del diodo (figura 26) cae por debajo de los 5V lo que impide que el lector óptico funcione correctamente. Desconozco si se trata de un problema de diseño pero la solución consiste en realizar un Figura 25

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500 Fallas y soluciones en audio Figura 26

puente en los diodos que indica la imagen de la figura 27.

7) equipo daihatsu dM101 con problemas de sintonía. Falla: Al encenderlo, pasa siempre a radio sobre una emisora mal sintonizada. No cumple ninguna otra orden ni siquiera la de sintonía. solución: Este equipo tiene dos circuitos de micro diferentes para el mismo modelo. Uno de los circuitos trabaja con entradas por matriz de fila y columna y el otro trabaja por conversor A/D y matriz resistiva de una sola entrada, figura 28. El método

Figura 28

Figura 3

para seleccionar las diferentes funciones es muy simple: una serie de pulsadores va cambiando el valor de resistencia conectado entre una pata de entrada del micro y masa. Toda la serie de resistores se alimenta con un resistor de 3k3 desde los 5V regulados. De acuerdo al pulsador apretado se modifica la tensión de entrada y un conversor A/D interno transforma este valor en un número binario de tantas cifras como pulsadores tenga el equipo. Luego se decodifican los unos y ceros de modo de generar otro nuevo número pero que esta vez solo tiene un dígito alto y los otros en cero. Ese dígito se saca por una pata de salida para que el equipo realice la función deseada. Cuando el sistema funciona bien la tensión de entrada es igual a la tensión de fuente (5V) porque todos los pulsadores están abiertos. Si uno de los pulsadores se traba en posición cerrado o tiene fugas, el micro lee la tensión de entrada y realiza la función correspondiente (en nuestro caso TUNE/BAND es decir sintonía y banda). Como el pulsador estaba permanentemente con fugas el micro realiza una lectura tras otra y no termina de leer los pulsadores de entrada. Es decir que entra en lo que se llama un loop del programa, que no tiene salida y por lo tanto no puede realizar otra función. La prueba para saber si la serie de pulsadores funciona correctamente es medir la tensión de entrada sin pulsar. Si no es igual a la tensión de fuente hay un pulsador mal o un corto en el impreso.

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Manuales Técnicos Eventualmente puede ser también el conversor A/D interno, en corto o con fugas.

8) Minicomponente (Modular) aiwa 330W, no Funciona la sección de cd Falla: Al seleccionar en el menú la opción CD, el equipo no obedece las órdenes dadas.

Figura 29

solución: Esta es una falla muy común que se produce cuando se desconecta el flex de la placa de CD y el cable plano de fuente de alimentación con el equipo encendido. En este equipo, figura 29, es fundamental desconectarlo de red tirando desde el cable de alimentación ya que la fuente queda permanentemente conectada a la red. La llave de encendido mecánico no existe. El botón de POWER es un simple pulsador tipo “sapito” conectado al micro a pesar de que el tamaño del botón hace suponer que opera una llave mecánica. El shift register (IC603: BU4094B) opera como un puerto remoto de comunicaciones con el micro y así controla varias funciones importantes entre otras el encendido de la placa de CD por la pata 11. Conecte la sonda lógica o el multímetro sobre la pata 11 selecciones CD y la sonda o el multímetro deben pasar al estado alto. Una falla similar se produce cuando al cable del conector PIN601 se le corta el cable marcado P-on (PON) de la pata 3 o se produce un falso en alguno de los dos conectores. La manifestación más clara de la falla es que el pick-up no se mueve al predisponer el equipo en reproducción de CD, ni se enciende el láser, ni se realiza el movimiento de la lente en búsqueda. Cuando se mide la tensión de fuente de VM de 12V en la pata 1 del conector PIN601 se encuentra que está correcta y entonces se puede suponer que la plaqueta CD está alimentada; pero sólo lo está parcialmente porque internamente tiene un transistor llave que opera con la señal CD ON. Si CD ON no existe, los CIs de la placa de CD no tienen tensiones de alimentación.

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9) centro Musical de 3 cd daihatsu dM 101 con Fallas en la Bandeja del cds Falla: la bandeja selectora de discos gira constantemente, es decir que no se detiene en la dársena para el CD. solución: Lo más importante de esta reparación es cómo se llega a la conclusión de cambiar el microprocesador. Observando el equipo se ve que el dispositivo para determinar la posición de la bandeja buscadora es un optoacoplador que lee ventanitas existentes en el borde de la bandeja y que están colocadas en cantidad de 1, 2 o 3 para determinar qué dársena está ocupada y cargar cada TOC marcada con la correspondiente dársena y poder así ubicar un tema de cualquier de los discos cargados. Por el otro lado el giro de la bandeja se produce con un motor de escobillas excitado por un CI driver. Lo primero que se debe determinar es quién falla, el sensado de posición, el control del motor o el micro que lo controla. Esto que parece muy complejo es en realidad muy fácil y es válido para cualquier equipo y no sólo el presente. Vamos a estudiarlo en forma general. El micro debe tener dos patas de control del drive. Una provoca el giro de la bandeja en el sentido de las agujas del reloj y la otra en el sentido contrario. La costumbre es que la bandeja gire en el sentido de las agujas del reloj hasta que se lean uno, dos o tres pulsos del opto. En ese momento se detiene el motor y se conecta en inversa por un corto tiempo necesario para que el disco estacione

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500 Fallas y soluciones en audio en el lugar correcto y se complete la carga levantando el pick-up. Por intermedio de esos cables Ud. debe controlar el sistema para comprobar su buen funcionamiento. Es simple, desconecte la patas del micro, conecte un cable a cada pista desconectada y ubique la fuente de 5V del micro y masa. Controle que el driver tenga la tensión de fuente correcta. Conecte un cable a 5V y el otro a masa y la bandeja debe girar en un sentido, haga lo propio con el otro cable y controle que gire en el sentido contrario. Conecte los dos cables a masa y la bandeja se debe detener. Si todo esto ocurre significa que la sección de control del motor funciona bien. Ahora vamos a probar la sección de lectura de posición. Antes generábamos señales y ahora vamos a medirlas. El medidor puede ser un osciloscopio pero realmente la indicación del mismo no es muy clara habida cuenta de la muy baja frecuencia de recurrencia de los pulsos. Mucho más práctico es armar una sonda detectora de estado que tenga un punto de disparo similar al micro. Esta sonda sirve para medir cualquier estado lógico de 5V (no sólo el que indicamos aquí) y se la conoce como sonda lógica. En general se recomienda realizar una sonda múltiple de por lo menos 5 detectores dado la gran cantidad de estados a controlar en un reproductor de CD. Vea la figura 30.

Si coloca este detector de estados en el transistor del optoacoplador podrá observar como se enciende y apaga el led correspondiente. Luego lo puede conectar en puntos intermedios del camino como por ejemplo un transistor inversor y observar como se propaga la señal hasta que finalmente llega a la entrada del micro. Si la señal entra al micro (IC901 = 201330CDS) con la amplitud correcta y este no genera la salida correspondiente significa que la falla está en el micro. Nuestro caso era un caso especial, el micro tenía la entrada en cortocircuito y reducía la señal a niveles del orden de los 0,5V y por lo tanto no llegaba a detectarla. Cambiando el microprocesador todo se normalizó.

10) Modular (centro Musical) aiwa nsX-330W sin audio Falla: El equipo enciende pero no se reproduce audio en ninguna función del menú.

solución: Tuvimos que cambiar STK4142II y resistores R105 y R106 de 0.22Ω. Lo importante de esta falla no es el cambio del STK que es algo prácticamente evidente, ya que el equipo enciende y se corta protegiéndose. Si Ud. desconecta el STK, enciende normalmente y se puede observar en el display que el analizador de espectro de audio indica señal de salida al sintonizar una radio. Lo importante de esta reparación es indicar que si un STK se puso en cortocircuito, seguramente arrastró en su camino al más allá, a los resistores sensores de sobrecorriente R105 y R106 de 0.22Ω que están debidamente indicados sobre la plaqueta del amplificador de audio. Si Ud. cambia el STK y no reemplaza estos resistores, cuando encienda el equipo va a tener el mismo síntoma y no son pocos los técnicos que van al comercio de electrónica a realizar un enérgico reclamo, indicando que el componente que le vendieron está en corto. No está en corto, lo que ocurre es que si la resistencia sensora es infinita, la menor Figura 30

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Manuales Técnicos corriente circulante hace conducir la base del transistor sensor y el equipo corta. En realidad si Ud. quiere estar seguro de que un equipo no queme el STK debe realizar toda una rutina de prueba, sin conectar el componente.

11) centro Musical aiwa nsXd77, no enciende el display Falla: El display permanece apagado, aunque las funciones del equipo son normales. solución: Cuando un display termoiónico está apagado lo primero que se debe hacer es observar si el equipo responde a alguna orden haciendo caso omiso al display. Por ejemplo a la orden de encendido del equipo. Por lo general siempre existen además del display, diodos Leds que indican diferentes funciones y que se encienden al encender el equipo. Si Ud, logra encenderlo y hacer salir la bandeja de CD, puede suponer que el micro está funcionando y dirigir su atención a algún problema específico del display y su circuito asociado. Su segunda acción debe ser observar el filamento del display. El filamento cruza el frente del display en tres o cuatro líneas horizontales y es perfectamente visible en un lugar poco iluminado, sobre todo si el display está apagado. Así que apague la iluminación del taller y observe esas tres o cuatro líneas rojo cereza que atraviesan el display. Si el filamento está encendido, se debe controlar que tenga su correcta tensión con referencia al ánodo para que emita electrones. El display es como una válvula triodo de calentamiento directo (que antiguo ¿no?, es el dispositivo amplificador más antiguo de la electrónica) y las correctas tensiones de polarización de un triodo son la placa positiva con respecto al cátodo y la reja variando desde cero (para que pasen los electrones) a valores negativos para bloquearlos. Por supuesto que el filamento debe tener su tensión aplicada, negativa, positiva o alternada, para que esté caldeado adecuadamente. Hasta ahora sólo sabemos que el filamento está encendido pero nada sabemos del resto de las tensiones.

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A cada electrodo no le importa su tensión con referencia a la masa externa. Solo le importa la tensión relativa a los demás electrodos. Es así que el filamento/cátodo puede conectarse a masa por cualquiera de sus dos puntas y la placa ser llevada a un potencial positivo de 30V. Si en esa condición la grilla se pone a potencial negativo de 10V no circula corriente. Si se pone a potencial de masa la corriente circulante es máxima. Observe que para que circule corriente se deben cumplir dos condiciones, la grilla no debe estar bloqueada y el ánodo debe estar conectado a la fuente de +30V. Pero también se puede poner la placa a masa y alimentar el cátodo/filamento con un bobinado del transformador aislado de masa, para caldearlo y conectado a una fuente de 30V para cumplir con la polarización con respecto a la placa. Por último, si la grilla se conecta al cátodo, circula corriente y si se pone a un potencial de –40V bloquea la circulación de electrones. Observe que se debe presentar también las dos condiciones anteriores para que circule corriente. Esta última disposición es la adoptada en la mayoría de los centros musicales. El display no tiene un solo ánodo, tiene muchos. Cada segmento luminoso es un ánodo conectado a masa en el momento adecuado por el micro, para que se encienda. Las diferentes secciones del display se van encendiendo en rápida sucesión de modo que el ojo las percibe como permanentemente encendidas pero en realidad se encienden de a una. Los segmentos homónimos de las diferentes secciones se conectan a masa todos a la vez pero sólo se enciende el de aquella zona cuya grilla tiene el mismo potencial que el cátodo. Cuando nosotros probamos que funcionará el micro, solo presuponemos que si un sector del mismo funciona, también funciona el resto dedicado al display. Esto es porque la medición de las señales sobre el mismo es muy complicada y por supuesto requiere un osciloscopio. Pero aún no medimos la tensión negativa del filamento con respecto a masa. En nuestro caso la medición indicaba prácticamente cero y por eso el display estaba apagado. En la figura 31 se puede observar el regulador de la tensión –VFL de unos 30V.

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500 Fallas y soluciones en audio

Figura 31

mico pensamos y procedimos a cambiarlo. Como conclusión, cambiamos R014, resistor SMD de 10 Ohm.

12) centro Musical (Minicomponente) aiwa nsXd77 con problemas en la cassettera Falla: No graba cassettes de audio pero reproduce perfectamente.

El conjunto de capacitores C025 a C027 junto con los diodos D025 a D028 conectados al transformador de alimentación generan una tensión de unos 45V sobre los capacitores de fuente C38 + C39. Esta tensión es la primera que debe verificarse para determinar si el problema esta en la sección rectificadora o en la reguladora. En nuestro caso tenía un valor adecuado de 42V negativos. Luego medimos la tensión de salida del circuito en la unión de R014 y R015 y era casi nula. Se impone hacer una medición en el medio del circuito y el lugar más adecuado es el zener de 36V. La medición de tensión sobre él dio exactamente –36V. A continuación medimos la tensión en colector de Q001, en emisor de Q001, y en emisor de Q002 observando que en todo esos lugares la tensión era de 42V. Sólo nos quedaba verificar el resistor R014 con el óhmetro pero no fue necesario, porque una atenta observación nos indicó que estaba rajado. Cosas del shock tér-

solución: Un centro musical moderno tiene una característica que confunde al reparador acostumbrado a reparar equipos antiguos. Ya casi no se fabrican equipos de música con cassetteras pero hay aparatos viejitos que suelen llegar al banco de trabajo con problemas en esta sección. En un equipo con control electromecánico, cuando deja de funcionar el oscilador de borrado, las grabaciones se producen pero sin borrado de la información anterior y con distorsión. Entonces es muy fácil determinar que existe una falla en el oscilador de borrado. En los equipos modernos (digamos desde el AIWA 330W en adelante) cuando no funciona el oscilador el equipo no graba, pero no modifica la grabación anterior porque deja las cabezas en reproducción. El resultado es que al querer escuchar lo grabado se escucha lo que estaba grabado con anterioridad. En la figura 32 se puede observar la sección correspondiente al generador de borrado y a las llaves FET de grabación reproducción.

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Manuales Técnicos

Figura 32

Si Ud. tiene osciloscopio no va a tener problemas en medir la señal en la pata 1 o 2 de la bobina. Allí va a encontrar una amplitud de unos 24V de tensión pico a pico de una sinusoide algo deformada de 64kHz aproximadamente. Si no tiene osciloscopio puede realizar una prueba práctica conectando un cable de 1 metro aproximadamente sobre la pata 1 o 2 de la bobina osciladora y acercarlo a la antena de cuadro de la radio. Barra la banda de OM (530 a 1600kHz o banda similar de acuerdo al país) y escuchará interferencias por batido muy evidentes en lugares localizados de la banda. Si no hay interferencia seguramente el oscilador no funciona. En nuestro caso estaba quemado el transistor Q358 (KTC319B) pero la falla puede estar en otros lugares del oscilador o en la llave de encendido del mismo. Los transistores FET Q351 y Q354 son llaves electrónicas que conectan las cabezas como grabadoras o lectoras cuando el oscilador comienza a funcionar.

13) Minicomponente sony Modelos Varios, no lee el toc Falla: Problemas en la búsqueda que se presenta en diferentes equipos. solución: Todos los modelos que usan el CI CXA1832 y tienen una placa de CD doble faz de

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15x15 cm suelen tener un problema de lectura que se soluciona cambiando el capacitor del oscilador de búsqueda y reparando el CI. En el proceso de búsqueda de foco la lente se debe mover suavemente. Si salta de un tope a otro generando un ruido parecido a una máquina de coser es porque tiene desvalorizado el capacitor electrolítico de búsqueda de 3,3µF. Sin embargo en muchos equipo el cambio del capacitor no soluciona las cosas porque también se corroe el CI cerca del capacitor o el metalizado de un agujero cercano al capacitor. Todo se soluciona si además de cambiar el capacitor se conecta su terminal positivo con un cable a la pata correspondiente del integrado. Hasta aquí brindamos informes de fallas y soluciones en equipos de audio. Este manual es parte del Paquete Educativo que se complementa con un CD (vea la primera página de este manual). Si no desea adquirir dicho paquete, puede descargar el CD desde nuestra web: www.webelectronica. com.mx, haciendo clic en el ícono password e ingresando la clave: “peaudioreapa”. J

BiBlioGraFía y aportes www.comunidadelectronicos.com www.yoreparo.com www.lcdpartes.com www.fallaselectronicas.blogspot.com.ar www.fallasresueltas.com www.reparatumismo.com

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M o n ta j e

Multi-instruMento 4 en 1

Fuente de AliMentAción 5V y 12V - inyector de señAles - AnAlizAdor dináMico Proponemos el armado de un sencillo pero efectivo instrumento muy útil para todo técnico ya que posee los dispositivos básicos necesarios para el mantenimiento y la reparación de equipos electrónicos. El equipo posee una fuente de alimentación que tanto puede proporcionar alimentación para equipos externos como para los propios dispositivos de prueba internos. De ahí que se proponga el uso de un transformador capaz de entregar una corriente de secundario de 2A. Así, después de filtrada y rectificada, la tensión del secundario del transformador va hacia dos circuitos integrados reguladores de tensión. Para la salida de 12V tenemos el 7812 y para la salida de 5V tenemos un 7805, ambos reguladores de tensión deben estar dotados de disipadores de calor apropiados para que

puedan soportar la conducción de una corriente de 2A. Los 5V del regulador en cuestión sirven para alimentar el seguidor de señales y el amplificador de prueba con el circuito integrado LM386. En la entrada de este circuito tenemos la llave SW2, que puede colocar el diodo detector en el circuito, cuando está abierta, posibilitando así el trabajo con señales de RF. La llave SW3 conecta el parlante (bocina) en

Figura 1 - Circuito eléctrico del Instrumento 4 en 1.

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Montaje la función de seguidor de señales y lo desconecta cuando queremos probar una bocina conectada en IC8. En estas condiciones usamos la pinza cocodrilo del inyector de señales conectada en IC5 para aplicar una señal de prueba a la entrada del seguidor (IC7). VR1 sirve de control de sensibilidad en esta función. El inyector de señales consiste en un multivibrador con dos transistores alimentados por la tensión sin regulación del circuito, antes de los integrados. La fuente de alimentación consiste simplemente en dos reguladores de tensión, uno de 5V (7805) y otro de 12V (7812) los que pueden proveer estas tensiones con corrientes máximas de 2A. Los capacitores C2 y C3, juntamente con R2 y R3, determinan la frecuencia de la señal (alrededor de 1kHz), pudiendo ser alterados a voluntad. Este oscilador produce una señal rectangular

cuyas armónicas permiten la prueba de receptores hasta la banda de FM e, incluso, VHF. En el primario del circuito, alimentado directamente por la red, tenemos un circuito de lámpara en serie formado donde las puntas de prueba se conectan en IC2l. La lámpara serie (LA1) debe ser de 25W como máximo. En IC2 podemos conectar aparatos “sospechosos”, que pueden estar en “corto”, antes de pensar en su conexión directa, lo que podría causar la quema de fusibles de la instalación o problemas más graves. De esta manera, entonces, conectando dos puntas de prueba en IC2, podemos hacer pruebas de corto y continuidad en electrodomésticos, como por ejemplo, motores, fusibles, etc. Los técnicos, en base a estas explicaciones, no tendrán problema en obtener el máximo rendimiento de este circuito. La placa de circuito impreso para este instrumento múltiple se muestra en la figura 2. Tenga en cuenta que el transformador de poder se debe colocar fuera de la placa. J Lista de Materiales RG1 - 7812 - regulador de tensión de 12V RG2 - 7805 - regulador de tensión de 5V IC6 - LM386 - circuito integrado amplificador - National Q1, Q2 - BC547 - transistores NPN de uso general D1, D2 - 1N4002 - diodos rectificadores D5 - 1N4148 - Diodo de señal R1, R4 - 4,7kΩ R2, R3 - 120kΩ R5 - 10Ω R6 - 47kΩ VR1 - potenciómetro de 10kΩ C1 - 1000µF - electrolítico de 25V o más C2, C3 - 10nF - cerámico o poliéster C4 - 2,2nF - cerámico C5, C6 - 100µF - electrolíticos de 25V C7 - 220nF - cerámico o poliéster C8 - 10µF - electrolítico de 25V C9 - 100µF - electrolítico de 25V C10 - 50nF - cerámico o poliéster SW1, SW2, SW3 - interruptores simples LA1 - lámpara de 25W IC2 - toma de energía común T1 - transformador con primario según la red local y secundario de 12+12V con 2A. F1- fusible de 2A LS1 - parlante (bocina) de 8Ω

Figura 2 - Placa de circuito impreso del instrumento 4 en 1.

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Varios: Placa de circuito impreso, caja para montaje, cable de alimentación, zócalo para CI3, disipadores de calor para CI1 y CI2, etc.

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Fuente temporizada Variable 1V a 12V x 3a con temporización de Hasta 30 minutos Esta fuente de alimentación tiene la particularidad de poder entregar un suministro estabilizado durante un tiempo ajustado por el técnico. La salida es variable entre 1V y 12V con un consumo máximo de 3A. El circuito posee un juego de interruptores de modo que cuando uno está cerrado (SW4 en la figura 1), la fuente suministra tensión continuamente y si está abierto, basta con presionar SW2 y SW3 simultánemente para que la tensión aparezca en los bornes de salida durante un tiempo fijado por el potenciómetro VR1. El circuito consta básicamente de una fuente de alimentación estabilizada donde el transformador T1 baja la tensión de la red que entonces es rectificada por los diodos D1 y D2. El filtrado se hace por el capacitor C1 y la regulación a través de un circuito formado por un diodo zener (D3) y un transistor de paso (Q2), que proporciona en su salida (emisor) una tensión variable que se puede ajustar entre 0V (en realidad entre algunos milivolt) y 12V por medio de un potenciómetro de 5kΩ (VR2). El transistor Q2 debe poder conducir una corriente de 3A, razón por la cual recomendamos el uso de un 2N3055 dotado de un disipador de calor, en cuyo caso el com-

ponente no se colocará sobre la placa de circuito impreso (mostrada en la figura 2). El circuito de temporización se alimenta directamente de la tensión generada por el rectificador inicial. De esta forma, si SW4 está abierto, cuando presionamos por un instante SW2 y SW3 (doble interruptor de presión o dos pulsadores normal abierto que se deben accionar simultáneamente), proporcionamos alimentación para el circuito y al mismo tiempo llevamos el pin 2 de disparo de un 555 monoestable al nivel bajo, lo que provoca el disparo. Este disparo lleva la salida del circuito integrado al nivel alto, lo que polariza el transistor Q1 de modo de energizar la bobina del relé. El accionamiento del relé alimenta el circuito, manteniendo su alimentación incluso si soltamos SW2.

Figura 1 - Circuito eléctrico de la fuente de alimentación temporizada

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Montaje El tiempo de cierre del relé, y por lo tanto la alimentación del circuito, será dado por el ajuste del potenciómetro VR1 y por el valor del capacitor C2. Sobre el componente C2 hay que ser muy cuidadoso ya que debe ser un componente de muy bajas pérdidas, aconsejamos colocar componentes de tantalio, incluso hasta se pueden emplear 4 capacitores de 50µF en paralelo para disminuir las pérdidas. Si el capacitor fuera un electrolítico común, el monoestable no accionaría correctamente, ya que su resistencia de pérdida sería comparable con la resistencia fijada por VR1. Siendo el potenciómetro VR1 de 5MΩ y el capacitor C2 de 220µF, tenemos aproximadamente entre 20 y 40 minutos de temporización, despreciándose las tolerancias de los componentes. Esto significa que después de un tiempo de accionado SW2 y SW3, la salida IC2 va nuevamente al nivel bajo, lo que lleva al transistor al corte. El relé es desenergizado abriendo sus contactos, con esto se corta totalmente la alimenta-

ción del circuito produciéndose su desconexión completa. Para una nueva temporización basta presionar por un instante SW2 junto con SW4. Incluso durante un ciclo de temporización, si se presiona SW2 y SW4 tendremos una nueva cuenta de tiempo. Recuerde que el transistor de paso Q2 debe ir dotado de un disipador de calor para que pueda soportar el paso de corrientes elevadas. Para IC2 sugerimos la utilización de un zócalo (base) DIL de 8 pins. El relé es del tipo usado para montaje en placa de circuito impreso. Los capacitores electrolíticos son para 25V o más y los resistores son de 1/8W ó 1/4W. Los diodos rectificadores admiten equivalentes y D3 es un zener de 12V x 1W, D4 es cualquier diodo de silicio de uso general y D5 es un led común de 5mm. El montaje no reviste consideraciones especiales y las prestaciones del aparato son tales, que puede ser empleado como una fuente de alimentación para el taller de reparación. J Lista de Materiales IC1 - Conector a red eléctrica IC2 - 555 - Circuito integrado timer IC3 - Conector o ficha de salida Q1 - BC548 - Transistor NPN de uso general Q2 - TIP41 ó 2N3055 con disipador D1 y D2 - 1N4002 ó equivalente D3 - Diodo zener de 12V x 1W. D4 - 1N4148 - diodo de silicio de uso general D5 - Led de 5 mm de cualquier color RL1 - Relé de 12V para impresos SW1: Interruptor simple (encendido general para la fuente) SW2, SW3 - Interruptor de presión doble SW4 - Interruptor simple T1 - Transformador de 12V + 12V x 2A F1 - 1A - Fusible C1 - 1000µF x 25V - Capacitor electrolítico C2 - 220µF x 25V - Capacitor de tantalioC3 0.1µF - Cerámico C4 - 220µF x 25V - Capacitor electrolítico VR1 - 5MΩ - Potenciómetro VR2 - 5kΩ - Potenciómetro R1 - 47kΩ x 1/8W R2 - 10kΩ R3 - 1kΩ R4 - 1,2kΩ R5 - 220Ω R6 - 1kΩ

Figura 2 - Placa de circuito impreso del instrumento 4 en 1.

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Varios: Placa de circuito impreso, caja para montaje, soporte de fusible, cable de alimentación, perilla para los potenciómetros, conector para alimentar el aparato, cables, estaño, etc.

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M o n ta j e

Disyuntor

sobretensión para 12V De

Este circuito protege a cualquier equipo al que se lo conecte para que no reciba una tensión superior a 12V. Puede emplearse tanto en automóviles como para la protección de determinados circuitos electrónicos. Su implementación es muy sencilla y no requiere placa de circuito impreso para su montaje. Hay veces que se necesita conectar equipos o dispositivos al auto pero se requiere una tensión segura. Cuando el auto esta en velocidad o cuando la batería o el regulador de tensión no trabajan adecuadamente es posible que en el circuito eléctrico del vehículo haya más de 12V pudiendo afectar el correcto funcionamiento de estos equipos. El circuito que presentamos es un disyuntor automático, el cual corta el suministro eléctrico al sobrepasar la tensión los 12V (este punto puede modificarse por medio de un pre-set de ajuste para dar mayor versatilidad al sistema de protección). Una vez disparado el disyuntor solo podrá restablecerse el suministro pulsando un botón de reset. El principio de funcionamiento es más que simple: la tensión de entrada se aplica sobre el contacto común de un relé, el cual tiene bobina de 12V y contactos de suficiente amperaje como para manejar las cargas conectadas al disyuntor. El contacto normal cerrado de la llave del relé se conecta a la salida del disyuntor (o sea, a las cargas a proteger). El SCR, el cual puede ser cualquiera capaz

de manejar 50V por 1A, está en espera de ser disparado, sin conducir corriente. Cuando una tensión superior a 12V pasa por el pre-set de 2k5 y acciona la compuerta de dicho semiconductor, produce su disparo, haciendo que el LED se ilumine y la bobina del relé se energice, desconectando la salida del disyuntor de su entrada. Como todo SCR, nuestro semiconductor queda bloqueado (conduciendo) hasta que se lo desconecte de la tensión. El mismo hará que, hasta que no se presione el pulsador normal cerrado de reset el circuito, no vuelva a armarse. Dada su simplicidad este circuito puede armarse perfectamente en el aire, rellenando los espacios con plástico fundido, resina o silicona. Aunque siempre es mejor el uso de un circuito impreso. El pre-set permite ajustar el punto deseado de corte del disyuntor. En caso de querer montar el circuito para proteger el sistema eléctrico de 24V (para camiones) será necesario reemplazar la resistencia de 1kΩ por otra de 2k2, el relé por uno con bobina de 24V y el pre-set por uno de 5kΩ. J

Figura 1 Protector de sobretensión

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Cua­der­no­del­Téc­ni­co­Re­pa­ra­dor

Fallas y RepaRaciones

Cómo ReCupeRaR un pendRive Guía paRa ReCupeRaR una memoRia Flash ¿Cuánta veces le ha sucedido que un pendrive no sea reconocido por la computadora? Ya sea porque haya quitado la memoria en forma indebida o porque le han traído un dispositivo de este tipo para reparar, los pendrive defectuosos pueden haberse acumulado en su banco de trabajo. En este informe presentamos un método práctico y seguro para cargarle el firmware a una memoria flash de modo que pueda volver a ser reconocida como un clásico periférico plug and play.. Autor: Ing. Horacio Daniel Vallejo [email protected]

H

asta no hace mucho tiempo tenía que hacer malabares para poder recuperar una memoria flash; a veces debía hasta recurrir a resetear la memoria en forma convencional, teniendo que desarmar el aparato para efectuar un relanzamiento con algún programador hasta que me llegó una memoria Kingston de 4GB que no se podía desarmar por lo cual tuve que recurrir a “técnicos socorristas” y pude contar con la colaboración de Alejandro Salazar, de Colombia, quien me acercó un programita que funcionó a la perfección. Para recuperar la memoria (puede ser de cualquier capacidad) se requiere lo siguiente:

El programa lo puede descargar desde nuestra página www.webelectronica.com.mx,haciendo clic en el ícono password e ingresando la clave recupen. El tiempo que utilicé para darle formato a bajo nivel para la memoria

Computadora con Windows XP SP 2 (es el SO que tengo en una de mis PC y que utilice) Programa HDD Low Level Format Tool

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Kingston de 4GB., Fue de 25 minutos. Esta versión de programa en Windows Vista no me funcionó (desconozco el motivo y aclaro que no dediqué mucho tiempo a buscarlo) y no la he probado en Windows 7. En foros de Internet se comenta

Figura 1

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Guía­para­Recuperar­­una­Memoria­Flash que funciona perfectamente pero en lo personal no la he probado (creería que no debe haber inconvenientes). IMPORTANTE: Cuando aplique un formateo de bajo nivel con esta herramienta, toda la información contenida en la memoria es completamente borrada, por lo que recuperar información será imposible después de usar este programa Los pasos a seguir son los siguientes: 1. Descargue e instale el programa “HDD Low Level Format Tool”. 2. Conecte el pendrive al puerto USB de su PC. 2. Ejecute el programa, aparecerá pantalla donde le mostrará todos los discos detectados por Windows, figura 1. 3. Seleccione su memoria USBflash y haga clic a “Continúe” (asegúrese de seleccionar la unidad correcta).

Figura 2

Figura 3

Se habilitarán diferentes opciones en la pantalla del programa, apareciendo 3 pestañas: Device Details, LOW-Level format and S.M.A.R.T. 4. Seleccione la pestaña “Low Level Format” y haga clic a “Format This Device”, figura 2. El proceso de formateo demorará entre 10 y 20 minutos, dependiendo el tamaño del dispositivo a formatear. Una vez que termine de formatear, recibirá un mensaje como el mostrado en la figura 3. El dispositivo USB ahora será reconocido pero para poder utilizarlo deberá formatearlo como se hace normalmente (botón derecho del mouse, formateo). Ahora bien, si quiere poder especificar las características del formato que quiere imprimir en su memoria flash, deberá realizar un formateo de Alto Nivel, para ello, una vez que es reconocido el pendrive tendrá que realizar un nuevo proceso.

Figura 4

Figura 5

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Cuaderno­del­Técnico­Reparador En ese caso, siga las siguientes instrucciones: 1. Abra “Mi Pc” y haga doble clic a la unidad que quiere abrir, Windows le dirá que la unidad no tiene formato y le pregunta si la quiere formatear. NO utilice Formato Rápido (”Quick format”) y asegúrese de seleccionar el Sistema de archivos correcto, luego haga clic en “Formatear”. Si no logra los resultados esperados, haga lo siguiente: 2: Haga clic en Panel de Control 3. Haga clic en Administración de Equipos 4. Haga clic en Almacenamiento 5. Haga clic en Administración de Discos, aparecerá una imagen como la de la figura 4. 6. Ahí verá el disco duro de su PC y abajo la memoria flash, selecciónela con el mouse. 7. En la barra de menú vaya a Accion, Todas las Tareas, Formatear, figura 5.

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Figura 6

Hecho ésto, el dispositivo funcionó correctamente. En la figura 6 se aprecia una imagen del escritorio de mi PC con el disco montado. En futuros artículos explicaremos cómo se puede reparar un pendrive

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(método que también sirve para recuperar el SO en caso que se haya dañado). Si no desea aguardar, puede descargar el informe con la clave dada anteriormente. J

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VIN Automotor: Sepa todo Sobre el ADN de su Vehículo El famoso VIN de un automóvil (número de identificación de un vehículo) es el número de serie de la unidad que está constituido por 17 dígitos con el que se puede conocer “el historial del auto”, desde el fabricante y año de fabricación hasta los titulares y equipamiento a bordo (ECU, por ejemplo), pasando por multas recibidas, siniestros, garantía, etc. Es el código especifico de identificación para un vehículo automotor, equivalente a las huellas dactilares de la unidad. Presenta la singularidad proporcionar un método sencillo para localizar su vehículo desde la fábrica hasta el patio de chatarra. En este artículo le explicamos lo que debe saber sobre este “número de documento”. Autor: Ing. Horacio Daniel Vallejo [email protected]

INtroDuccIóN El número de identificación vehicular, número de bastidor o número VIN (del inglés Vehicle Identification Number) permite la identificación inequívoca de todo vehículo a motor. Este número va impreso o remachado en una placa y puede ir situada en diferentes partes del automóvil (borde inferior del parabrisas del coche, en el vano del motor, en la puerta del conductor, etc.) y permite proteger los vehículos de robos, manipulación o falsificación. Anteriormente no había

una norma clara que identificase los vehículos de una forma homogénea por parte de todos los fabricantes, sino que cada cual

tenía su regla para poder identificar cada vehículo que salía de sus fábricas. A partir de 1980, con la aparición del estándar ISO 3779 en Europa, se defiFigura 1 nió un VIN o código de bastidor de 17 cifras y letras (que no incluyen las letras I, O y Q) que permite a todos los fabricantes seguir un mismo criterio a la hora de identificar sus vehículos. El número VIN, que contiene el WmI (World Manufacturer Identifier), VDS (Vehicle D e s c r i p t i o n Specification) y VIS (Vehicle Identification

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Series), está compuesto de distintas partes o secciones. Dependiendo del origen del vehículo su nomenclatura es distinta. En la figura 1 puede ver una secuencia sobre la estructura de este código.

uN Poco

De

HIStorIA

En 1953 los fabricantes de automóviles americanos comenzaron a estampar y fundir números de identificación de los automóviles y sus partes. El número de identificación del vehículo se ha denominado el "VIN". El propósito evidente es el de dar una descripción exacta del vehículo cuando los números de producción en masa estaban empezando a subir en un número muy significativo. La investigación ha demostrado que los primeros VIN's tuvieron todo tipo de variaciones que dependieron de los fabricantes individuales en ese momento. A comienzos de 1980 la National highway Traffic Safety Administration o Administration Nacional de Tráfico de Carreteras Seguro (Departamento de Transporte de EE.UU.) exigió que todos los vehículos que anduvieran frecuentemente por rutas y carreteras tuvieran un VIN de 17 caracteres. Esto estableció el sistema fijo del VIN para los fabricantes de vehículos grandes,

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como se conoce hoy en día. Así, se establece un único número de estilo "ADN", para cada vehículo único que salió de la línea de montaje. La National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) proporciona una base de datos en línea para buscar y encontrar todo lo atinente sobre un vehículo auto motor a partir de su VIN. La NHTSA, bajo las ordenes del Departamento de Transporte de EE.UU., fue establecida por la Ley de Seguridad en las Carreteras de 1970, como sucesora de la National Highway Safety Bureau, para llevar a cabo programas de seguridad bajo el Operativo Nacional de Seguridad para Trafico y Vehículos Automotores 1966 y la Ley de Seguridad en las Carreteras de 1966. La Ley de Seguridad de Vehículos ha sido posteriormente modificada en virtud del articulo 49 del Código de los EE.UU., en el capítulo 301 de Seguridad de Vehículos Automotores. La NHTSA también lleva a cabo programas para los consumidores establecidos por la información del vehículo de motor y la Ley de Ahorro de Costos de 1972, que ha sido modificada en varios capítulos en el artículo 49. Se puede decir que la NHTSA ha sifo “pionera” en esta materia y es la responsable de la reducción de muertes, heridos y pérdi-

das económicas resultantes de accidentes de tránsito. Esto se logra mediante el establecimiento y aplicación de normas de seguridad para vehículos automotores y sus equipamientos, a través de subvenciones a los gobiernos estatales y locales para que puedan llevar a cabo programas efectivos de seguridad local de carreteras. La NHTSA investiga los fallos de seguridad en vehículos de motor, establece y hace cumplir las normas de economía de combustible, ayuda a los estados y las comunidades locales a reducir la amenaza de los conductores ebrios, promueve el uso de cinturones de seguridad, asientos de seguridad infantiles y bolsas de aire, investiga el fraude de los cuentakilómetros, establece y refuerza la lucha contra el robo de vehículo y proporciona información al consumidor sobre temas de seguridad de los vehículos de motor. La NHTSA también realiza investigaciones sobre el comportamiento del conductor y la seguridad del tráfico, para desarrollar el medio más eficiente y eficaz de lograr la mejora de la seguridad.

eStructurA Del cóDIgo VIN En la tabla 1 se representan en resumen las distintas secciones que conforman al número

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Tabla 2 VIN. Los primeros tres dígitos indican todos los datos del fabricante (WMI). Los dígitos 4 a 9 inclusive indican los datos del vehículo (VDS) mientras que los dígitos 10 a 17 son el número de documento propiamente dicho del auto (VIS) tal como veremos a continuación. Los 17 caracteres que componen el VIN ofrecen la siguiente información: PrImerA cIFrA: La primera cifra indica el país de fabricación. Así, por ejemplo si se tiene la numeración del 1 al 4 indica que el vehículo fue fabricado en Estados Unidos, el 2 en Canadá, el 3 en México y los números 0, 8 y 9 para países de América del Sur (8 para Argentina). El primer dígito también puede ser una letra si la procedencia es de otros países, como J para Japón, K para Corea, S para Inglaterra, W para Alemania, Y para Suecia, Z para Italia, entre otros. SeguNDA cIFrA: la segunda cifra indica la marca según la siguiente codificación: Audi (A), BMW (B), Buick (4), Cadillac (6),

Chevrolet (1), Chrysler (C), Dodge (B), Ford (F), GM Canada (7), General Motors (G), Honda (H), Jaguar (A), Lincon (L), Mercedes Benz (D), Mercury (M), Nissan (N), Oldsmobile (3), Pontiac (2 o 5), Plymounth (P), Saab (S), Saturn (8), Toyota (T), Volvo (V). De esta manera, las dos primeras cifras o dígitos del código VIN establecen la marca del auto y dónde fue fabricado (8A a 8E corresponde a Argentina, por ejemplo). Algunas combinaciones de estos dos primeros dígitos son: America del Norte: (1A a 1Z); (10 a 19); (4A a 4Z); (40 a 49); (5A a 5Z); (50 a 60) MÉXICO: (3A a 3W) BRASIL: (9A a 9E); (93 a 99) CHILE: (8F a 8J) JAPÓN: (J0 A J9); (JA a JZ) COREA: (KL a KR) ALEMANIA: (W0 a W9); (WA a WZ); SN; SP; SR; SS y ST. ESPAÑA: (VS a VW) FRANCIA: (VF a VR) ITALIA: (ZA a ZR) Recuerde que nunca emplean las letras I, Q y O.

se

tercerA cIFrA: la tercera cifra indica el tipo y fabricante del vehículo dentro del país. cuArtA A SePtImA cIFrA: las cuatro siguientes identifican el modelo y se asignan en la homologación, según sean las características del vehículo, tipo de chasis, modelo de motor, entre otros. octAVA cIFrA: el octavo carácter indica los sistemas de retención que dispone el vehículo tales como: pretensores en los cinturones, número de airbag, etc. NoVeNA cIFrA: el noveno es un dígito de control o de verificación, que se obtiene con la asignación de valores a las letras del abecedario omitiendo la I, O, Q y Ñ según la norma 3779 de la Organización Internacional para la Estandarización. De esta manera, ya tenemos una primera idea de la estructura del número VIN, la cual podemos ver en la tabla 2. Este número es multiplicado por el valor asignado de acuerdo al peso de vehículo y a través de una ecuación preestablecida se obtiene el número que va en esta posición.

Tabla 3 Saber Electrónica Nº 268

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Auto Eléctrico DecImA cIFrA: el décimo dígito, informa del año de fabricación. Desde 1980 a 2000, se indicaba por una letra: 2000 (Y), 1999 (X), 1998 (W), 1997 (V). De 2001 a 2009 por un número: 2001 (1), 2002 (2), 2003 (3). En la tabla 3 se muestra el valor que toma este dígito para cada año. uNDecImA cIFrA: el décimoprimer dígito identifica la planta en la que fue ensamblado el vehículo. Doce A DIeZ Y SIete cIFrA: el resto de los dígitos identifica el vehículo individual. Puede tratarse de un simple número o un código del fabricante que indique particularidades como las opciones instaladas, el tipo de motor, transmisión u otras, o ser simplemente la secuencia en la línea de producción del vehículo de acuerdo al fabricante. En los siguientes apartados se profundiza un poco más en la explicación e información de cada uno de los anteriores campos.

WmI o IDeNtIFIcADor muNDIAl Del FAbrIcANte El WMI (World Manufacturer Identifier) identifica al fabricante del vehículo y, tal como ya hemos dicho, queda definido por los primeros tres dígitos. El primer dígito del WMI indica el país o región en la cual está situado el fabricante. En la práctica, cada uno se

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Tabla 4 asigna a un país de fabricación. En la tabla 4 se observan las asignaciones a los países más comunes en la fabricación de automóviles. Esta tabla no es la única utilizada. La Sociedad de Ingenieros de Automoción (SAE) de los Estados Unidos asigna un código WMI a los países y a los fabricantes. La tabla 5 contiene una lista de WMI de uso general, aunque hay muchos otros asignados. En Estados Unidos y Canadá, para los casos especiales de fabricantes que construyan menos de 500 vehículos por año (