LECCION 2 – Electricidad y Electrónica Cise Electrónica – Jose M. Bustillo 3243 – ( 1406 ) Capital Federal – Buenos Aires – Argentina 5411 4637-8381 Cise Electronics Corp. 12920sw 128 th street – Suite 4 – ( 33186 ) – Miami – Florida – USA ( 786 ) 293-1094 http://www.cise.com COMPONENTES ELECTRONICOS BASICOS: En el trabajo de diagnostico automotriz es día por día mas necesario que el técnico mecánico disponga de conocimientos en electricidad y electrónica , puesto que los vehículos de hoy en su mayoría están compuestos por sistemas de gestión electrónica que incorporan módulos de control que en su interior presentan cada uno de los elementos que explicaremos a continuación. La idea es que el técnico mecánico este en capacidad de conocer e interpretar los principales componentes electrónicos de carácter comercial. Para este fin se explican en este manual los elementos mas comunes que pueden ser adquiridos en una casa de electrónica por los técnicos, vale aclarar que los módulos de control de hoy día incorporan algunos componentes los cuales no se pueden adquirir de forma comercial y por este motivo no se explican. Resistencias eléctricas Las resistencias son unos elementos eléctricos cuya misión es dificultar el paso de la corriente eléctrica a través de ellas. Su característica principal es su resistencia óhmica, aunque tienen otra no menos importante que es la potencia máxima que pueden disipar. Ésta última depende principalmente de la construcción física del elemento. La resistencia óhmica de una resistencia se mide en ohmios, valgan las redundancias. Se suele utilizar esa misma unidad, así como dos de sus múltiplos: el Kilo-Ohmio (1KW) y el Mega-Ohmio (1MW=106W). El valor resistivo puede ser fijo o variable. En el primer caso hablamos de resistencias comunes o fijas y en el segundo de resistencias variables, ajustables, potenciómetros y reóstatos como es el caso de un sensor de temperatura del motor. No centraremos en el primer tipo, las fijas. Las resistencias fijas pueden clasificarse en dos grupos, de acuerdo con el material con el que están constituidas: "resistencias de hilo", solamente para disipaciones superiores a 2 W, y "resistencias químicas" para, en general, potencias inferiores a 2 W.
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COMPONENTES ELECTRONICOS BASICOS:
En el trabajo de diagnostico automotriz es día por día mas necesario que eltécnico mecánico disponga de conocimientos en electricidad y electrónica , puesto
que los vehículos de hoy en su mayoría están compuestos por sistemas degestión electrónica que incorporan módulos de control que en su interior presentancada uno de los elementos que explicaremos a continuación.
La idea es que el técnico mecánico este en capacidad de conocer e interpretar losprincipales componentes electrónicos de carácter comercial.
Para este fin se explican en este manual los elementos mas comunes que puedenser adquiridos en una casa de electrónica por los técnicos, vale aclarar que losmódulos de control de hoy día incorporan algunos componentes los cuales no sepueden adquirir de forma comercial y por este motivo no se explican.
Resistencias eléctricas
Las resistencias son unos elementos eléctricos cuya misión es dificultar el paso dela corriente eléctrica a través de ellas. Su característica principal es su resistenciaóhmica, aunque tienen otra no menos importante que es la potencia máxima quepueden disipar. Ésta última depende principalmente de la construcción física delelemento.La resistencia óhmica de una resistencia se mide en ohmios, valgan lasredundancias. Se suele utilizar esa misma unidad, así como dos de sus múltiplos:el Kilo-Ohmio (1KW) y el Mega-Ohmio (1MW=106W).
El valor resistivo puede ser fijo o variable. En el primer caso hablamos deresistencias comunes o fijas y en el segundo de resistencias variables, ajustables,potenciómetros y reóstatos como es el caso de un sensor de temperatura delmotor. No centraremos en el primer tipo, las fijas.Las resistencias fijas pueden clasificarse en dos grupos, de acuerdo con elmaterial con el que están constituidas: "resistencias de hilo", solamente paradisipaciones superiores a 2 W, y "resistencias químicas" para, en general,potencias inferiores a 2 W.
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Resistencias químicasLas resistencias de hilo de valor óhmico elevado necesitarían una cantidad de hilotan grande que en la práctica resultarían muy voluminosas. Las resistencias deeste tipo se realizan de forma más sencilla y económica empleando, en lugar dehilo, carbón pulverizado mezclado con sustancias aglomerantes.La relación entre la cantidad de carbón y la sustancia aglomerante determina laresistividad por centímetro, por lo que es posible fabricar resistencias de diversosvalores. Existen tipos de carbón aglomerado, de película de carbón y de películametálica. Normalmente están constituidas por un soporte cilíndrico aislante (deporcelana u otro material análogo) sobre el cual se deposita una capa de materialresistivo.
En las resistencias, además del valor óhmico que se expresa mediante un códigode colores, hay una contraseña que determina la precisión de su valor (aproximación), o sea la tolerancia anunciada por el fabricante. Esta contraseñaestá constituida por un anillo pintado situado en uno de los extremos del cuerpo.
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Interpretación del código de colores en las resistencias:
Las resistencias llevan grabadas sobre su cuerpo unas bandas de color que nospermiten identificar el valor óhmico que éstas poseen. Esto es cierto para
resistencias de potencia pequeña (menor de 2W.), ya que las de potencia mayor generalmente llevan su valor impreso con números sobre su cuerpo, tal comohemos visto antes.
En la resistencia de la izquierda vemos el método de codificación más difundido.En el cuerpo de la resistencia hay 4 anillos de color que, considerándolos a partir de un extremo y en dirección al centro, indican el valor óhmico de estecomponente El número que corresponde al primer color indica la primera cifra, el
segundo color la seguna cifra y el tercer color indica el número de ceros quesiguen a la cifra obtenida, con lo que se tiene el valor efectivo de la resistencia. Elcuarto anillo, o su ausencia, indican la tolerancia.Podemos ver que la resistencia de la izquierda tiene los colores amarillo-violeta-naranja-oro (hemos intentado que los colores queden representados lo mejor posible en el dibujo), de forma que según la tabla de abajo podríamos decir quetiene un valor de: 4-7-3ceros, con una tolerancia del 5%, o sea, 47000 W ó 47KW. La tolerancia indica que el valor real estará entre 44650 W y 49350 W (47KW±5%). La resistencia de la derecha, por su parte, tiene una banda más de color y es quese trata de una resistencia de precisión. Esto además es corroborado por el color
de la banda de tolerancia, que al ser de color rojo indica que es una resistencia del2%. Éstas tienen tres cifras significativas (al contrario que las anteriores, quetenían 2) y los colores son marrón-verde-amarillo-naranja, de forma que segúnla tabla de abajo podríamos decir que tiene un valor de: 1-5-4-4ceros, con unatolerancia del 2%, o sea, 1540000 W ó 1540 KW ó 1.54 MW. La tolerancia indicaque el valor real estará entre 1509.2 KW y 1570.8 KW (1.54 MW±2%).
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La resistencia de la derecha, por su parte, tiene una banda más de color y es quese trata de una resistencia de precisión. Esto además es corroborado por el color de la banda de tolerancia, que al ser de color rojo indica que es una resistencia del2%. Éstas tienen tres cifras significativas (al contrario que las anteriores, quetenían 2) y los colores son marrón-verde-amarillo-naranja, de forma que segúnla tabla de abajo podríamos decir que tiene un valor de: 1-5-4-4ceros, con unatolerancia del 2%, o sea, 1540000 W ó 1540 KW ó 1.54 MW. La tolerancia indicaque el valor real estará entre 1509.2 KW y 1570.8 KW (1.54 MW±2%).
Nota: Estos colores se han establecido internacionalmente, aunque algunos deellos en ocasiones pueden llevar a una confusión a personas con dificultad dedistinguir la zona de colores rojo-naranja- marrón-verde. En tales casos, quizátengan que echar mano en algún momento de un polímetro para saber concerteza el valor de alguna resistencia cuyos colores no pueden distinguir Claramente.
También es cierto que en resistencias que han tenido un "calentón" o que sonantiguas, a veces los colores pueden haber quedado alterados, en cuyo caso elohmetro nos dará la verdad.
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Otro caso de confusión puede presentarse cuando por error leemos las bandas decolor al revés.Estas resistencias de aquí abajo son las mismas que antes, pero dadas la vuelta.
En la primera, si leemos de izquierda a derecha, ahora vemos oro-naranja-violeta-amarillo. El oro no es un color usado para las cifras significativas, así quealgo va mal. Además el amarillo no es un color que represente tolerancias. En uncaso extremo, la combinación naranja-violeta-amarillo (errónea por otro ladoporque la banda de tolerancia no va a la izquierda de las otras) nos daría el valor de 370 K , que no es un valor normalizado.
En la segunda, ahora vemos rojo-naranja-amarillo-verde-marrón. Lacombinación nos daría el Valor 234000000 = 234 M , que es un valor desorbitado (generalmente no suele haber resistencias De más de 10 M ),además de no ser un valor normalizado. Eso sí, la resistencia tendría unaTolerancia del 1% (marrón), que no tiene sentido para un valor tan alto deresistencia.
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Los condensadores son encontrados básicamente dentro de los módulos decontrol, en un automóvil la batería se comporta como un gran condensador queamortigua la tensión cambiante generada por el sistema de carga.
Básicamente un condensador es un dispositivo capaz de almacenar energía enforma de campo eléctrico. Está formado por dos armaduras metálicas paralelas(generalmente de aluminio) separadas por un material dieléctrico.
Va a tener una serie de características tales como capacidad, tensión detrabajo, tolerancia y polaridad, que deberemos aprender a distinguir.Aquí a la izquierda vemos esquematizado un condensador, con las dos láminas =placas = armaduras, y el dieléctrico entre ellas. En la versión más sencilla delcondensador, no se pone nada entre las armaduras y se las deja con una ciertaseparación, en cuyo caso se dice que el dieléctrico es el aire.
Capacidad: Se mide en Faradios (F), aunque esta unidad resulta tan grande quese suelen utilizar varios de los submúltiplos, tales como microfaradios (µF=10-6 F),nanofaradios (nF=10- 9 F) y pico faradios (pF=10-12 F).
Tensión de trabajo: Es la máxima tensión que puede aguantar un condensador,que depende del tipo y grosor del dieléctrico con que esté fabricado. Si se superadicha tensión, el condensador puede perforarse (quedar cortocircuitado) y/oexplotar. En este sentido hay que tener cuidado al elegir un condensador, deforma que nunca trabaje a una tensión superior a la máxima.
Tolerancia: Igual que en las resistencias, se refiere al error máximo que puedeexistir entre la capacidad real del condensador y la capacidad indicada sobre sucuerpo.
Polaridad: Los condensadores electrolíticos y en general los de capacidadsuperior a 1 µF tienen polaridad, eso es, que se les debe aplicar la tensiónprestando atención a sus terminales positivo y negativo. Al contrario que losinferiores a 1µF, a los que se puede aplicar tensión en cualquier sentido, los quetienen polaridad pueden explotar en caso de ser ésta la incorrecta.
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TIPOS DE CONDENSADORES.
Vamos a mostrar a continuación una serie de condensadores de los más típicos
que se pueden encontrar. Es valido apuntar que la mayoría de estos componenteslos vamos a tener generalmente en módulos de control, o es sistemas queincorporen una electrónica avanzada.
1. Electrolíticos. Tienen el dieléctrico formado por papel impregnado enelectrolito. Siempre tienen polaridad, y una capacidad superior a 1 µF. Arribaobservamos claramente que el condensador nº 1 es de 2200 µF, con una tensiónmáxima de trabajo de 25v. (Inscripción: 2200 µ / 25 V).
Abajo a la izquierda vemos un esquema de este tipo de condensadores y a laderecha vemos unos ejemplos de condensadores electrolíticos de cierto tamaño,de los que se suelen emplear en aplicaciones eléctricas (fuentes de alimentación,
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2. Electrolíticos de tántalo o de gota. Emplean como dieléctrico una finísimapelícula de óxido de tantalio amorfo, que con un menor espesor tiene un poder aislante mucho mayor. Tienen polaridad y una capacidad superior a 1 µF. Suforma de gota les da muchas veces ese nombre.
3. De poliéster metalizado MKT. Suelen tener capacidades inferiores a 1 µF ytensiones de trabajo a partir de 63v. Más abajo vemos su estructura: dos láminasde poli carbonato recubierto por un depósito metálico que se bobinan juntas.Aquí abajo vemos un detalle de un condensador plano de este tipo, donde seobserva que es de 0.033 µF y 250v. (Inscripción: 0.033 K/ 250 MKT).
4. De poliéster . Son similares a los anteriores, aunque con un proceso defabricación algo diferente. En ocasiones este tipo de condensadores se presentanen forma plana y llevan sus datos impresos en forma de bandas de color,recibiendo comúnmente el nombre de condensadores "de bandera". Su capacidadsuele ser como máximo de 470 nF.
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5. De poliéster tubular . Similares a los anteriores, pero enrollados de formanormal, sin aplastar.
6. Cerámico "de lenteja" o "de disco". Son los cerámicos más corrientes. Susvalores de capacidad están comprendidos entre 0.5 pF y 47 nF. En ocasionesllevan sus datos impresos en forma de bandas de color. Aquí abajo vemos unos
ejemplos de condensadores de este tipo.
7. Cerámico "de tubo". Sus valores de capacidad son del orden de los picofaradios y generalmente ya no se usan, debido a la gran deriva térmica que tienen(variación de la capacidad con las variaciones de temperatura).
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Identificación del valor de los condensadoresCodificación por bandas.
Hemos visto que algunos tipos de condensadores llevan sus datos impresoscodificados con unas bandas de color. Esta forma de codificación es muy similar ala empleada en las resistencias, en este caso sabiendo que el valor quedaexpresado en pico faradios (pF). Las bandas de color son como se observa enesta figura:
En el condensador de la izquierda vemos los siguientes datos:Verde-azul-naranja = 56000 pF = 56 nF (recordemos que el "56000" está
expresado en pF). El color negro indica una tolerancia del 20%, tal como veremosen la tabla de abajo y el color rojo indica una tensión máxima de trabajo de 250v.
En el de la derecha vemos:Amarillo-violeta-rojo = 4700 pF = 4.7 nF. En los de este tipo no suele aparecer información acerca de la tensión ni la tolerancia.
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Códigos de los colores en los condensadores.
Codificación mediante letras.
Este es otro sistema de inscripción del valor de los condensadores sobre sucuerpo. En lugar de pintar unas bandas de color se recurre también a la escriturade diferentes códigos mediante letras impresas.
A veces aparece impresa en los condensadores la letra "K" a continuación deLas letras; en este caso no se traduce por "kilo", o sea, 1000 sino que significaCerámico si se halla en un condensador de tubo o disco.
Si el componente es un condensador de dieléctrico plástico (en forma deparalelepípedo), "K" significa tolerancia del 10% sobre el valor de la capacidad, entanto que "M" corresponde a tolerancia del 20% y "J", tolerancia del 5%.
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Detrás de estas letras figura la tensión de trabajo y delante de las mismas el valor de la capacidad indicado con cifras. Para expresar este valor se puede recurrir a lacolocación de un punto entre las cifras (con valor cero), refiriéndose en este casoa la unidad microfaradio (µF) o bien al empleo del prefijo "n" nanofaradio = 1000pF).
Ejemplo: un condensador marcado con 0,047 J 630 tiene unvalor de 47000 pF = 47 nF, tolerancia del 5% sobre dichovalor y tensión máxima de trabajo de 630v. También sepodría haber marcado de las siguientes maneras: 4,7n J 630,o 4n7 J 630
Codigo “101” de los Condensadores.
Por último, vamos a mencionar el código 101 utilizado enlos condensadores Cerámicos como alternativa al códigode colores. De acuerdo con este sistema se imprimen 3cifras, dos de ellas son las significativas y la última de ellasindica el número de ceros que se deben añadir a lasprecedentes.El resultado debe expresarse siempre en picofaradios pF.Así, 561 significa 560 pF, 564 significa 560000 pF = 560 nF, y en el ejemplo de lafigura de la derecha, 403 significa 40000 pF = 40 nF.
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Los Transistores
Los transistores son unos elementos que han facilitado, en gran medida, el diseño
de circuitos electrónicos de reducido tamaño, gran versatilidad y facilidad decontrol.
La mayor aplicación que tienen los transistores en el sistema del vehiculo esdentro de los modulos de control básicamente se encargan de activar y desactivar a los actuadores como por ejemplo es el caso de un inyector o una electrovalvuladel sistema de frenos ABS, su principal función es lograr conmutar componentesde alto consumo de corriente con una señal eléctrica donde el consumo decorriente sea prácticamente nulo a este efecto se le llama ganancia del transistor.
Los transistores tienen multitud de aplicaciones, entre las que se encuentran:
-Amplificación de todo tipo (radio, televisión, instrumentación).
-Generación de señal (osciladores, generadores de ondas, emisión deradiofrecuencia)
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- Conmutación, actuando de interruptores (control de relés, fuentes dealimentación conmutadas, control de lámparas, modulación por anchura deimpulsos PWM)
- Detección de radiación luminosa (fototransistores)
Los transistores de unión (uno de los tipos más básicos) tienen 3 terminalesllamados Base, Colector y Emisor , que dependiendo del encapsulado que tengael transistor pueden estar distribuidos de varias formas.
Por otro lado, los Transistores de Efecto de Campo (FET) tienen también 3
terminales, que son Puerta (Gate), Drenador (Drain) y Sumidero (Sink), queigualmente dependiendo del encapsulado que tenga el transistor pueden estar distribuidos de varias formas.
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TIPOS DE TRANSISTORES Y SIMBOLOGIA.
Existen varios tipos que dependen de su proceso de construcción y de las
aplicaciones a las que se destinan. Aquí abajo mostramos una tabla con los tiposde uso más frecuente y su simbología:
Nota: En un esquema electrónico, los transistores se representan mediante susímbolo, el número de transistor (Q1, Q2,...) y el tipo de transistor , tal como se
muestra aquí:
Encapsulado de transistores
Ahora vamos a ver los transistores por fuera.Están encapsulados de diferentes formas y tamaños,dependiendo de la función que vayan a desempeñar.Hay varios encapsulados estándar y cada encapsuladotiene una asignación de terminales que puede consultarseen un catálogo general de transistores.
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Independientemente de la cápsula que tengan, todos lostransistores tienen impreso sobre su cuerpo sus datos,es decir, la referencia que indica el modelo de transistor.Por ejemplo, en los transistores mostrados a la derecha se observa la referencia"MC 140".
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DIODOS.
El diodo es un componente semiconductor que deja pasar la corriente, solo cuando seconecta la polaridad de forma correcta. En la grafica inferior se muestra la conformaciónde un diodo.
La disposición del voltaje debe estar de acuerdo a la grafica en el caso contrariosimplemente no existe flujo de corriente, lo que asegura que por esa línea solo se va atener la polariza necesaria, lo que funciona como un mecanismo de seguridad.
En esta figura podemos observar que solo el diodo que se encuentra colocado en ladisposición correcta, permite que el bombillo encienda.
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DIODO RECTIFICADOR
El diodo es un componente electrónico, del tipo semiconductor, es decir solo permite quela corriente circule en un solo sentido. Los diodos utilizados en el automóvil pueden ser de
dos tipos: de "ánodo común" son los que tienen conectado el ánodo a la parte metálicaque los sujeta (la herradura que hemos visto antes) y que esta conectada a masa. De"cátodo común" son los diodos que tienen el cátodo unido a la parte metálica que lossujeta (masa).
El diodo rectificador hace que se supriman las semiondas negativas y solo se dejan pasar las semiondas positivas de forma que se genere una corriente continua pulsatoria. A finde aprovechar para la rectificación todas las semiondas, incluso las negativas suprimidas,se aplica una rectificación doble o de onda completa. Para aprovechar tanto lassemiondas positivas como las negativas de cada fase (rectificación de onda completa), sedispone de dos diodos para cada fase, uno en el lado positivo y otro en el negativo,siendo necesarios en total seis diodos de potencia en un alternador trifásico.Las semiondas positivas pasan por los diodos del lado positivo y las semiondas negativaspor los diodos del lado negativo, quedando así rectificadas. La rectificación completa con
el puente de diodos origina la suma de las envolventes positivas y negativas de estassemiondas (gráfica del medio), por lo que se obtiene del alternador una tensión levementeondulada.
La corriente eléctrica que suministra el alternador por los terminales B+ y B-, no es lisa,como seria lo ideal (línea roja de la gráfica inferior), sino que es ligeramente ondulada(gráfica inferior). Esta ondulación se reduce por efecto de la batería, conectada enparalelo con el alternador, y, en su caso, por medio de condensadores instalados en elsistema eléctrico del vehículo.
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Funcionamiento de un rele.
• Básicamente un relé es un electroimán.
Consta de una bobina formada por un conductor de alambre de cobre arrollado sobre un núcleocilíndrico ferromagnético de baja remanencia o sea no imantable.Frente a uno de los extremos del núcleo se dispone una armadura, que consiste en una pequeñaplatina de material ferromagnético no imantable. Esta platina puede pivotar sobre uno de suslados y es mantenida en su posición de reposo por medio de un resorte de extensión calibrado.Solidario con esta platina pueden existir uno o más platinos de contacto, logrando según la
combinación de contactos que se dispongan al fabricar el relé, sistemas de una vía (dos; tres; etc.)normalmente abiertos (NA) o normalmente cerrados (NC), inversores o no.
Para realizar el análisis de funcionamiento de un relay utilizaremos un ejemplo real, paraello hemos tomado un ejemplar de una marca reconocida de plaza.Se trata de un relay de una vía, no inversor, especificado como 12 Volt / 10 Amper.
¿Que significa dicha especificación?
Nos esta informando el fabricante que la tensión (voltaje) de operación de la bobina del relay debeser de 12 Volt y la intensidad máxima de corriente (amperaje) que pueden manejar los contactos
de la llave que opera el mismo es de 10 Amper.
La bobina no tiene polaridad, tanto es así que el relay también operaria si le aplicáramos a labobina 12 Volt de Corriente Alternada.• Vemos en la figura siguiente la disposición de los pines de conexión en la base del relay y su
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Veamos a continuación algunos circuitos de aplicación y analicemos su funcionamiento.
Fig.A – En ella observamos que la llave S1 está abierta. En este caso no hay tensiónaplicada a la bobina, por lo tanto no fluirá corriente a través de su devanado. Como
consecuencia el relay se mantendrá desactivado, los contactos de su llave se mantendrán
abiertos y la lámpara no encenderá.
• Como no tenemos circulación de corriente por la bobina, el amperímetro indicará 0 (cero)Amper.
• En el voltímetro V1 leeremos una tensión de 0 (cero) Volt puesto que los pines 85 y 86 seencuentran al mismo potencial, + 12 Volt.
• En el voltímetro V2 leeremos la tensión de batería, + 12 Volt.
Fig. B – Ahora observamos que la llave S1 está cerrada, por lo tanto tenemos la tensión debatería ( +/- 12 V.) aplicada a los extremos de la bobina (pines 85 y 86). Al aplicar tensión a labobina circulará corriente por su devanado, hecho que dará lugar a la formación de un campomagnético, evidentemente se ha conformado un electroimán. Como sabemos todo circuitomagnético (se trate de un imán permanente o de un electroimán), atraerá todo elemento
compuesto por material ferromagnético que se encuentre dentro de su campo de acción, “es elcaso de la armadura del relay”. La intensidad del campo magnético formado, tiene nivelsuficiente para vencer la fuerza del resorte antagónico de la armadura, logrando así que la
misma quede firmemente adosada al núcleo. Como consecuencia también los contactos de lallave del relay quedaran íntimamente cerrados.*En este caso el relay está activado, los contactos de su llave se han cerrado y por lo tanto lalámpara encenderá.
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• El amperímetro ahora si dará una lectura equivalente a la intensidad de corriente consumidapor la bobina del relay. ¿que nivel tendrá dicha intensidad de corriente?La bobina de este relay tiene una resistencia de 67 ohms, por lo tanto de acuerdo a la Ley deOhm para corriente continua:
I = V/R = 12 Volt / 67 ohms = 0,179 Amper
y si queremos calcular el consumo de potencia de acuerdo a la citada ley:
W = V x I = 12 Volt x 0,179 Amper = 2,148 Watts
Este es el consumo real demandado a la fuente por el relay, la intensidad de corriente
circulante por sus contactos será un factor determinado por la carga alimentada, intensidad
que evidentemente no tiene nada que ver con la corriente de operación del relay.
Si por ejemplo la llave del relay conmutara una lámpara de 85watts, la intensidad de corrientecirculante por sus contactos seria:
I = W / V = 85 watt / 12 volt = 7,08 Ampere
Puntualizamos este caso del consumo real del relay, debido a que a menudo escuchamosque se confunde con el consumo del elemento conmutado por la llave del mismo.
• En el voltímetro V1 tendremos ahora una lectura de 12 Volt, puesto que está midiendo latensión de batería.
• En el voltímetro V2 leeremos 0 (cero) Volt, observemos que sus terminales están al mismopotencial al estar cortocircuitados por S1.
En los dos casos anteriores hemos planteado el circuito conmutando suactivación/desactivación por negativo (masa), por medio de la llave S1. Es indudable que la
misma operación se puede efectuar por positivo, insertando en esa línea dicha llave.
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Como se puede observar en las figuras precedentes, el circuito eléctrico de este relay es similar aldescripto en las páginas anteriores, con el simple agregado de un contacto extra (87a) con el quecierra el circuito el contacto móvil cuando el relay no está activado (Fig. A). En este caso si la llavede luces S2 se encuentra cerrada encenderá la lámpara 2.En estas condiciones, cuando el relay es activado por el cierre de la llave S1, la armadura esatraída por el campo magnético y el contacto móvil solidario con ella cerrará el circuito con el
contacto 87, apagándose la lámpara 2 y encendiéndose la 1 (Fig. B).Tenemos así presentada una simple aplicación de un relay de una vía inversor, un sistema decambio de luces.
Relé con polaridad
Normalmente estos casos se ven en los relays que son manejados por el computador de a bordo.
Generalmente los circuitos electrónicos internos de las ECU que manejan relays, operan a estos
cerrando el circuito de la bobina por negativo (masa). Estos circuitos no son más que una llaveelectrónica que conecta y desconecta de negativo un extremo de la bobina, el otro extremoindudablemente debe estar conectado al positivo de batería.Vimos que cuando un relay está operado, circula a través de su bobina una corriente, estacorriente genera un campo magnético que es el que atrae a la armadura. Cuando la corriente esinterrumpida por la apertura de la llave electrónica (desactivación del relay), el campo magnéticodesaparece retrayéndose rápidamente (normalmente se dice que colapsa). Las líneas de fuerzade dicho campo al retraerse, barren las espiras que conforman la bobina induciendo en ella unaF.E.M. (Fuerza Electro Motriz), es decir, se produce un pico de tensión entre los extremos de lamisma. Este pico en relays del tipo común, como los que hemos utilizado como ejemplo, puedenalcanzar niveles de 45 Volt o mayores, estos niveles de tensión pueden resultar perniciosos paralos semiconductores (transistores) utilizados en las ECU como llaves para operar los relays opueden propagarse hacia otros circuitos a través de la línea de positivo.
* En las figuras siguientes se puede visualizar este fenómeno, téngase en cuenta que en esteejemplo no se ha colocado diodo de protección en paralelo con la bobina del relay:
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*Resultado con diodo colocado
Analicemos como se produce la eliminación del pico de tensión inducida.
En la Fig. A precedente, el pin 85 del relay está a potencial de masa y el 86 a + 12 V., por lo tantoel diodo estará polarizado inversamente, puesto que su ánodo está conectado a negativo (0 V.) ysu cátodo a positivo (+ 12 V.), en estas condiciones el diodo no conduce. Un diodo de silicio,conduce plenamente cuando su ánodo es por lo menos 0,7 Volt más positivo que su cátodo.Cuando la llave electrónica abre el circuito y se produce el pico de fuerza electromotriz inducidaentre los extremos de la bobina (caso visto anteriormente en el caso de no existir el diodo), vemosque en el pin 86 aparece un pico de tensión de aproximadamente 45 Volt positivos con respecto alpin 85. Si tenemos un diodo conectado entre esos dos puntos, tal como se muestra en elesquema, evidentemente el diodo entrará en plena conducción apenas dicho pico supere los 0,7Volt debido a que ahora su ánodo se polariza en el sentido de conducción, ánodo positivo conrespecto a cátodo. Al entrar el diodo en estado de plena conducción cortocircuita prácticamentelos extremos de la bobina, de esta forma el pico indeseado de tensión inducida es eliminado.Tengamos en cuenta que el fenómeno descripto de Fuerza Electro Motriz Inducida, en una bobinaalimentada por una tensión dada y a la que se le cierra y abre el circuito, no es privativo de unrelay, también sucede en un inyector y sobre todo no olvidemos que es el principio básico en quese basan las bobinas de encendido para producir la extratensión necesaria para la ignición.
