Principios Esenciales de Componentes Electrónicos: Relés, Semiconductores y Diodos

Relés Electromecánicos: Funcionamiento y Verificación

Funcionamiento de Relés de 5 Bornes

Los relés de 5 bornes constan de las siguientes características de funcionamiento:

• En posición de reposo, la corriente puede pasar del borne 3 al borne 4.
• En posición de marcha (cuando se alimentan los bornes 2 y 1), la corriente pasa del borne 3 al borne 5.

Verificación Rápida de un Relé con Polímetro

La verificación de un relé se realiza rápidamente con un polímetro en posición de Ohmímetro:

• Entre los bornes 86 y 85: Debe haber continuidad (se mide la resistencia del bobinado).
• Entre los bornes 30 y 87a: Cero Ohmios en reposo e infinito en estado activo.
• Entre los bornes 30 y 87b: Infinito en reposo y Cero Ohmios en estado activo.

Identificación y Conexión de Bornes en Relés Automotrices

Para diferenciar los contactos, se identifican mediante números:

• Los bornes de la bobina son el 85 y el 86.
• Los bornes de los contactos son el 30 y el 87 (que puede ser 87a o 87b).

Por otro lado, los relés empleados en automoción se deben conectar de la siguiente forma:

• Borne 30: Directo a batería.
• Borne 85: A masa.
• Borne 86: Al interruptor.
• Borne 87: Al elemento que se quiere alimentar.

Fundamentos de Semiconductores

Unión P-N: Formación y Barrera de Potencial

Al formar la unión de una zona N con una zona P, a consecuencia de la ley de difusión, se recombinan electrones libres de la zona N con huecos de la zona P. Esto forma una zona neutral (zona de agotamiento) y una barrera de potencial entre ambas zonas, que, cuando alcanza un valor suficiente, detiene la difusión e impide la igualación de las concentraciones de portadores.

Semiconductores Extrínsecos

• Semiconductor extrínseco de tipo N: Se forma añadiendo impurezas pentavalentes al semiconductor intrínseco. Con esto, aparece en la estructura un considerable número de electrones libres (portadores mayoritarios) en comparación con los huecos libres (portadores minoritarios).
• Semiconductor extrínseco de tipo P: Se forma añadiendo impurezas trivalentes al semiconductor intrínseco. Con esto, aparece en la estructura un considerable número de huecos libres (portadores mayoritarios) en comparación con los electrones libres (portadores minoritarios).

Polarización de la Unión P-N

• Polarización Directa: Una unión P-N se dice que está polarizada directamente cuando se le aplica un potencial positivo a la zona P y un potencial negativo a la zona N. Esto contrarresta la barrera de potencial interna, permitiendo el flujo de corriente.
• Polarización Inversa: Se aplica un potencial negativo a la zona P y un potencial positivo a la zona N. Esto refuerza la barrera de potencial interna, impidiendo el flujo de corriente (excepto una pequeña corriente de fuga).

La unión P-N se comporta como conductor si se polariza directamente (es decir, positivo al P y negativo al N), y como aislante si se polariza inversamente (es decir, positivo al N y negativo al P).

Para que se produzcan corrientes significativas de portadores al polarizar inversamente la unión P-N (más allá de la corriente de fuga), es necesario que se dé una inyección de electrones en la zona P o de huecos en la zona N, lo cual ocurre bajo condiciones de ruptura (efecto Zener o avalancha).

Diodo Zener: Características y Aplicaciones

El Diodo Zener trabaja en su zona inversa a una determinada tensión, conocida como tensión Zener. Su característica es muy similar a la de un diodo normal, con la diferencia de que en su zona inversa presenta una región en la que la tensión es casi independiente de la corriente que lo atraviesa. En la mayoría de las aplicaciones, los diodos Zener trabajan en su zona inversa. Un ejemplo importante es su utilización como dispositivo de referencia de tensión.

El Tiristor: Estructura y Componentes

El Tiristor está compuesto por cuatro capas alternas de semiconductores N y P. Las capas N y P de los extremos reciben el nombre de cátodo y ánodo, respectivamente. La zona P interna, que también es un electrodo con conexión al exterior, se llama puerta (gate).