Funcionamiento de Componentes Electrónicos y Semiconductores en Automoción

Componentes Electrónicos: Fundamentos y Aplicaciones

La electrónica permite tomar decisiones lógicas mediante impulsos eléctricos. Un calculador electrónico recibe información de diferentes sondas o captadores instalados en distintas partes del vehículo que recogen datos, los procesa y decide.

2. Materiales semiconductores

Los materiales de la naturaleza están divididos en dos grupos: conductores y aislantes. Entre los dos están los semiconductores (silicio y germanio).

• Semiconductores intrínsecos: Semiconductores puros como el silicio. Su estado de conducción depende de forma muy importante de la temperatura.
• Semiconductores extrínsecos: Para utilizarlos en un circuito electrónico es preciso ajustar y mantener constante su conductividad dentro de un margen de temperatura lo más amplio posible.

3. Diodos semiconductores

El diodo es un componente electrónico hecho de semiconductores. Es una unión P-N que permite el paso de corriente en un sentido y no al contrario. Pueden conectarse de dos formas: en polarización directa o inversa.

Los diodos tienen varios usos: la conexión eléctrica entre un generador y una batería, y un uso rectificador.

Tipos de Diodos

• Diodo LED: Se trata de un diodo emisor de luz. Tiene la propiedad de emitir luz a modo de pequeñas bombillas cuando se polarizan directamente. Consume muy poco, dura bastante tiempo, son baratos y admiten tensiones de 0,8 – 2V. Se aplican en tableros de instrumentos, pilotos y tercera luz de freno.
• Diodo Zener: Polarizando en sentido directo funcionan como otro normal. Polarizando en sentido inverso permite el paso de corriente solo cuando supera una determinada tensión. Sirven para controlar el valor de la tensión para evitar daños en la instalación o para mantener la tensión dentro de unos valores.
• Fotodiodos: Sensible a las radiaciones luminosas que en él inciden. Cuando es polarizado en sentido directo, se comporta como uno normal. Pero en inversa, si se ilumina, la corriente aumenta.

4. Transistores

Componente electrónico formado por la unión de tres regiones consecutivas de semiconductores. Se trata de dos diodos en oposición. Está formado por:

1. Emisor
2. Base
3. Colector

La corriente principal circula entre emisor y colector en función de otra corriente más pequeña que pasa por la base y que controla la corriente principal. Sus tipos de funcionamiento son: en corte, en activa y en saturación. Las aplicaciones dependen de su modo de funcionamiento; los más habituales son como interruptor o amplificador.

5. Tiristores

Es un componente electrónico de tres patillas formado por cuatro regiones de semiconductores P-N-P-N consecutivas. Es un interruptor electrónico controlable con propiedades de rectificación. Su comportamiento es igual al del diodo, del que se diferencia por la disposición del tercer electrodo.

6. Generador de impulsos

Son aquellos mecanismos eléctricos capaces de generar pequeñas tensiones eléctricas.

Tipos de Generadores y Captadores

• Generador de inducción: Se utiliza en los sistemas de encendido electrónico y está formado por una rueda dentada que produce una variación del flujo magnético de un imán permanente, mediante el cual se induce una tensión eléctrica en la bobina.
• Generador Hall: Basa su funcionamiento en el efecto Hall, que consiste en hacer pasar una corriente eléctrica a través de una placa semiconductora H en sentido representado por Iv y se somete a la acción de un campo magnético B cuyo flujo tenga sentido perpendicular a la corriente eléctrica. Cuando varía el flujo, aparece una diferencia de potencial entre los extremos de la placa.
• Captador magnético de impulsos: Lo constituye una corona dentada frente a la que se coloca un captador magnético formado por un imán permanente alrededor del cual está arrollada una pequeña bobina donde se induce una tensión para cualquier variación del entrehierro. El giro continuado produce sucesivas variaciones de flujo.
• Captador de presión: Se utilizan para suministrar una imagen eléctrica de la presión reinante en el colector de admisión. Pueden ser: una cápsula neumática o un captador piezoeléctrico.

La tensión Zener

Cuando se polariza inversamente un diodo Zener, no conduce. Sin embargo, empezaría a conducir en PI cuando alcanzamos la tensión Zener.

Temporizador 555

Es un clásico dentro de los circuitos integrados por su bajo costo y numerosas aplicaciones. Entre sus aplicaciones destaca la de base de tiempos o la de temporizador.