Electrónica Industrial

Durante las 100 horas de este curso, el alumno adquirirá los conocimientos necesarios para el mantenimiento, diseño y realización de tarjetas analógicas de control de procesos industriales.

Programa:

EL DIODO SEMICONDUCTOR
Estructura cristalina del silicio. Semiconductores intrínsecos. Semiconductores extrínsecos. Unión P-N. Barrera de potencial. Polarización del diodo. Consecuencias. Aplicaciones. Efecto de la temperatura en diodos semiconductores. Localización de características de diodos de Databook. Análisis de circuitos mediante recta de carga.

CIRCUITOS A DIODO
Limitadores y restauradores de c.c. Multiplicadores de tensión. Rectificadores. Filtros. Rectificadores con filtro a condensador. Puentres rectificadores. Manejo de Databook.

OTROS TIPOS DE DIODOS
Diodo Zener. Diodo Varicap. Diodo Túnel. Manejo de Databook.

EL TRANSISTOR
El transistor. Transistor en Emisor Común. Análisis estático. Configuraciones básicas. Estabilidad térmica. Manejo de Databook de transistores.

EL TRANSISTOR COMO AMPLIFICADOR
Concepto de amplificación. Clasificación de amplificadores. Transistor de potencia como amplificador. Clases de amplificación B.F. Montajes del amplificador de potencia. Disipación de calor. Amplificador B.F. Respuesta de un amplificador de B.F. Distorsión. Localización de averías. Amplificadores integrados.

EL TRANSISTOR EN CONMUTACIÓN
Preliminares. Multivibradores. Disipador de Schmitt. Generadores de diente de sierra. Temporizadores a transistor. Estudio de TIMER I.C.555. Manejo de Databook de circuitos integrados. Relés. Tipos. Funcionamiento. Especificaciones.

FUENTES DE ALIMENTACIÓN
Concepto de regulación. Concepto de estabilización. Estabilizadores transistorizados. Fuentes reguladas. Reguladores monolíticos. Otros reguladores de tensión. Análisis de fuentes de alimentación. Manejo de Databook de reguladores integrados. Aplicaciones típicas de los reguladores.

OSCILACIÓN
Realimentación. Principios de la oscilación. Osciladores. Oscilador Armstrong. Oscilador Hartley. Oscilador Calpitts. Oscilador de fase. Otros tipos de osciladores.

OPTOELECTRÓNICA
Introducción. Visualización. Dispositivos fotoeléctricos. Opto-aisladores. Optoacopladores. Manejo de Databook de elementos optoelectrónica. Sistemas optoelectrónicos. Códigos de barras.

RESISTENCIAS NO LINEALES
Resistencia NTC. Resistencia PTC. Resistencia VDR. Resistencia LDR. Código de colores de resistencias no lineales. Manejo de Databook de resistencias no lineales.

TRANSISTORES ESPECIALES
Transistores FET. Montajes básicos de transistores FET. Curvas características. Aplicaciones. Transistores MOSFET. Manejo de Databook con datos de transistores FET y MOSFET.

SEMICONDUCTORES DE POTENCIA
Tiristores. Asociación y protección de semiconductores. Protecciones. Triacs. Otros tiristores. Elementos de disparo. Manejo de Databook de elementos de potencia y de disparo.

CIRCUITOS INTEGRADOS: FABRICACIÓN Y CARACTERÍSTICAS
Tecnología de los circuitos integrados. Circuitos integrados monolíticos básicos. Crecimiento epitaxial. Enmascarado y corrosión. Difusión de impurezas. Transistores para circuitos monolíticos. Diodos monolíticos. Contacto metal-semiconductor. Resistencias integradas. Características de los C.I. Disposición de los circuitos monolíticos. Procesos de fabricación. Tecnologías.

DIODOS Y TRANSISTORES
Características del diodo de unión. Diodo Zener. Características de los transistores en emisor común. Punto de funcionamiento, recta de carga. El transistor en pequeñas corrientes.


ESTUDIO DEL TIRISTOR
Estructura y símbolo del tiristor. El tiristor bajo tensión (en estado de bloqueo). El tiristor bajo tensión directa. Principio de cebado por puertas. Distintos sistemas de cebado del tiristor. Curva característica del tiristor. Definición de la nomenclatura del tiristor. Acción de la puerta. Corrientes de fuga.


SISTEMAS DE CEBADO
Cebado por puerta. Curvas características de puerta. Duración del impulso de cebado. Importancia de la velocidad de crecimiento de la corriente. Corriente de enganche y corriente de mantenimiento. Tiempo de disparo RE. Proceso de excitación (descebado). Tiempo de restablecimiento Tr.

CARACTERÍSTICAS DEL TIRISTOR
Límites de frecuencia del tiristor. Pendiente de tensión. Régimen de conducción directa. Influencia de la temperatura. Temperatura de la unión. Temperatura de la cápsula. Potencia disipada. Concepto de resistencia térmica interna. Cuerpos refrigerantes, resistencia de cambio de calor. Representación del flujo térmico, circuito equivalente térmico para condiciones estacionarias de la carga. Valores límites de temperatura. Gráfica para la obtención del radiador a utilizar en función de la potencia a disipar y de la temperatura ambiente. Impedancia térmica. Corriente media máxima.

ELEMENTOS DE DISPARO DEL TIRISTOR
El transistor Uniunión (UJT). Estructura del UJT. Funcionamiento del UJT. El conmutador unilateral de silicio (SUS). El transistor Uniunión programable (PUT). Funcionamiento del PUT. Programación. El diodo Shockley (diodo de 4 capas o diodo tiristor). Disparo por elementos de película gruesa.

EL TRIAC
Definición. Estructura. Cebado del Triac. Cebado en el cuadrante I ( ). Cebado en el cuadranteII ( -). Cebado en el cuadrante III (--). Cebado en el cuadrante IV (- ). Corriente de mantenimiento y corriente de enganche.

CARACTERÍSTICAS DEL TRIAC
Característica de puerta. Efecto de la derivada de la tensión con respecto al tiempo du/dt. Aplicación de du/dt sin conducción previa. du/dt en conmutación. Importancia de la estructura del elemento. Importancia delcircuito de utilización. Importancia del nivel de conducción de la velocidad de decrecimiento de la corriente y de la temperatura. La di/dt de los triacs.

ELEMENTOS DE DISPARO DEL TRIAC
Definición de Diac. Conmutador Bilateral de Silicio (SBS). Disparador Asimétrico.

PRINCIPIOS DE GOBIERNO DE TIRISTORES Y TRIACS
Disparo en c.c. Ejemplo de circuito. Ejemplo de cálculo. Disparo en c.a. Ejemplo de cálculo. Disparo por impulsos o trozos de ondas. Disparo por impulso único. Disparo por trozos de ondas.

GOBIERNO DE TIRISTORES Y TRIACS: CIRCUITOS TODO O NADA
Interruptores aleatorios. Montaje de interruptores aleatorios. Impodancia Z de disparo. Interruptores serie y paralelo. Trabajo del tiristor de c.c. Trabajo del tiristor de c.a. Rectificación de media onda con tiristor. Rectificación de onda completa con tiristores. Trabajo con corriente alterna sin rectificación.


GOBIERNO DE TIRISTORES Y TRIACS: MANDO SÍNCRONO
Fundamentos. Disparo de salvas. Detector. Coro. Comparador. Interruptores síncronos.

GOBIERNO DE TIRISTORES Y TRIACS: VARIACIÓN DE POTENCIA POR ANGULO DE CONDUCCIÓN
Principios. Gobierno horizontal. Gobierno vertical. Circuito disparador con regulación de un cuarto de onda. Circuito disparador de onda completa. Circuito disparador con diodo Zener. Circuito disparador con diodo de gas ZA 1005. Circuito disparador universal.

GOBIERNO DE TIRISTORES Y TRIACS: OTROS SISTEMAS
Cebado por rool RC y rectificación de onda completa. Disparo por circuito desfasador. Disparo mediante circuitos con semiconductores (generalizados). Disparo por UJT. Disparo por Diac. Disparo en onda completa mediante tiristor de arrastre.

OTROS SISTEMAS DE CONTROL DEL TIRISTOR Y EL TIRISTOR COMO RECTIFICADOR
Control de tiristores mediante transductores. Reducción de la tensión de control durante el semiperiodo negativo. Circuitos de control de impulsos. Circuitos secuenciales de impulsos con transistores uniunión. Sistemas de control de circuitos trifásicos. Rectificador monofásico de onda completa semicontrolado (carga resectiva)
Rectificador monofásico en puente semicontrolado (carga inductiva). Rectificador monofásico en puente semicontrolado (carga resistiva). Rectificador monofásico en puente semicontrolado con un solo tiristor carga resistiva y carga inductiva. Rectificador trifásico de onda completa carga resistiva.


DISPARO DE TRIACS
Disparo por impedancia. Disparo por transformador auxiliar. Disparo por c.c. Disparo por circuitos transistorizados. Disparo por transistor uniunión. Disparo por Diac. Disparo por Histéresis.

EXTINCIÓN DEL TIRISTOR
Generalidades. Reimplantación de la tensión directa. Modos de extinción. Extinción mediante circuitos c.c. Apertura de tiristores bloqueables: por capacidad, por inductancia. Circuito con transistor uniunión. Circuito de extinción compatible con el montaje de la carga en el circuito de cátodo. Utilización de una fuente auxiliar de tensión negativa.

PROTECCIÓN DE TIRISTORES
Protección contra di/dt. Protección contra du/dt. Bloqueo con carga inductiva. Diagramas de cálculo de la red RC. Protección de tiristores bloqueables. Protección contra las sobreintensidades: Factor de sobreintensidad y de intensidad límite. Protección contra sobrecargas. Protección contra sobretensiones. Circuitos de protección. Acoplamientos de elementos protectores de la célula. Conexión de elementos protectores al transformador. Conexión de elementos protectores de la carga.

APLICACIONES PRACTICAS DE LOS TIRISTORES
Motores de corriente continua. Motor de excitación independiente. Cálculo de la velocidad de un motor. Control de velocidades de motores. Controles de luminosidad por tiristores.

BLOQUES FUNDAMENTALES DE LOS AMPLIFICADORES OPERACIONALES
Introducción. Características generales del A.O. Constitución interna del A.O. Amplificador diferencial. Generador de intensidad constante. Cambiador de nivel de tensiones continuas. Etapa de salida. Análisis de las etapas clásicas en un circuito de un A.O.

TEORÍA DE FUNCIONAMIENTO Y CARACTERÍSTICAS DEL AMPLIFICADOR OPERACIONAL
El amplificador operacional ideal. Características m s importantes de los A.O. Ejemplo de aplicación.

PRINCIPALES APLICACIONES DE LOS AMPLIFICADORES OPERACIONALES
Amplificador de tensión inversos. Amplificador no inversor. Sumador inversor. Sumador no inversor. Circuito diferencial. Circuito restador. Amplificador logarítmico. Circuito integrador. Circuito diferenciador.

APLICACIONES DIVERSAS DE LOS AMPLIFICADORES OPERACIONALES
Amplificador de ganancia regulable inversor o no inversor. Fuente de corriente constante. Amplificador de corriente. Conversor de tensión en frecuencia (analógico-digital). Conversor de frecuencia en tensión (digital-analógico). Comparadores. Comparador con Histéresis. Fundamentos de los conversores A-D y D-A. Conceptos fundamentales en la conversión digital-analógica. Conversor D-A por pesos. Otras aplicaciones de los A.O.

GOBIERNO DE TIRISTORES Y TRIACS CON CIRCUITOS INTEGRADOS
Introducción. Control con circuitos integrados ULN 2300. Mando síncrono con circuito integrado CA 3059. Funcionamiento del C.I. Sistema de protección. Histéresis: su misión. Regulación de temperatura por todo o nada. Control proporcional. Control por periodos enteros. Control "minimaxi". Conmutación secuencial. Como aislar eléctricamente el captador. Comparador industrial. Gobierno por disparo único. Control de flash. Un conmutador casi perfecto. Mando síncrono con el MA 742.