1. CONTROL DE
TEMPERATURA PARA
CAUTIN
Oscar Montoya Figueroa
Introducción
De todos es conocido que muchos de los circui-
tos electrónicos que se soldan tienen un limite
En este artículo presentamos de resistencia a la temperatura; cuando ésta es
rebasada, se producen en el circuito daños in-
un circuito práctico que,
ternos que provocan la mala operación del sis-
mediante un control tema en donde está colocado. Un cautín con con-
electrónico ajustable, permite trol de temperatura es caro; pero si ya tiene us-
ted un cautín sencillo, sólo tiene que agregar el
regular de 30 a 50 watts la
circuito que enseguida describiremos para ha-
temperatura de un cautín; las cerse de una herramienta profesional.
piezas para armarlo se pueden
Teoría de operación del Triac
conseguir fácilmente en el
mercado. Hemos elegido un La regulación de temperatura se logra mediante
control de temperatura, puesto el control de la cantidad de corriente eléctrica
que es aplicada al elemento calefactor; a mayor
que esta herramienta es muy
intensidad de corriente, mayor temperatura al-
necesaria para el técnico en canzará el dispositivo. Dado que un cautín se
servicio electrónico y el alimenta de corriente alterna, debemos utilizar
un Triac como elemento de control de la corrien-
estudiante.
te eléctrica.
Recordemos que un Triac es un dispositivo
semiconductor de tres terminales bidireccional;
es decir, puede conducir la corriente eléctrica en
74 ELECTR ONIC A y servicio

2. Figura 1 Polarización de un Triac con un voltaje
Símbolo esquemático de un Triac de corriente directa
MT1
G
MT2
+
Vcc
-
G MT1
MT2
Figura 3
Rc
ambos sentidos. Su símbolo electrónico se
muestra en la figura 1.
Disparo de un Triac con polarización de
Las terminales de este dispositivo se descri- voltaje de corriente directa
ben como MT1 (que corresponde a la terminal
principal 1), MT2 (que corresponde a la terminal G
principal 2), y G (que corresponde a la terminal MT2
compuerta). En la figura 2 vemos dos Triacs típi- +
+
- Vcc
cos. -
MT1
El Triac en polarización de
corriente directa
Rc
Figura 4
Para polarizar un Triac con voltaje de corriente
directa, sólo se conecta el voltaje de la fuente a
las terminales MT1 y MT2. Al aplicar el voltaje corte (no-conducción) al estado de saturación
de corriente directa al Triac, éste se comporta (conducción). Este voltaje es generado por un
como un interruptor abierto (corte) y entonces pulso positivo, tomando como referencia nega-
impide que la corriente lo atraviese. En la figura tiva la terminal principal que se encuentre pola-
3 se observa un Triac con polarización de co- rizada negativamente.
rriente directa. En la figura 4 vemos cómo se pone en con-
Cuando un Triac es polarizado con voltaje de ducción al Triac aplicando un pulso positivo a la
corriente directa, basta un pulso de disparo en terminal G con respecto a la terminal MT1.
su terminal G para hacer que pase del estado de El Triac se mantiene en estado de conducción
en tanto el voltaje de polarización no sea cero o
no se cortocircuiten sus terminales principales,
tal como se indica en la figura 5.
Triac en encapsulado Triac en encapsulado
para 4 amperes para 8 amperes
Figura 5
A B Puesta a corte de un Triac, utilizando un interruptor
SW 1
G
MT1
+
MT2 -
MT 1
MT1
MT 2
MT 2
G Figura 2 G Rc
ELECTR ONIC A y servicio 75

3. Variaciones de voltaje en una señal de corriente alterna Figura 8
+V Máximo positivo Circuito de polarización para el triac en C.A.
R1 G
t
MT2
Cero volts
MT1
R2
-V Cero volts
Máximo negativo
Figura 6
Rc
El Triac en polarización de
corriente alterna
corriente alterna, necesitamos aplicar un pulso
El voltaje de corriente alterna se mantiene cam- de disparo al inicio de cada uno de los semiciclos
biando continuamente de polaridad; inicia en de la misma (figura 7).
cero y, antes de retornar a este valor, atraviesa
por una etapa intermedia en la que se incrementa Control de fase
hasta alcanzar un valor pico positivo máximo; La forma más sencilla de disparar un Triac cuan-
después cambia de polaridad con el aumento de do está polarizado con voltaje de corriente al-
su valor de voltaje inverso, hasta alcanzar un terna, consiste en tomar una parte de este últi-
valor pico máximo negativo; finalmente su va- mo y aplicarla a la terminal compuerta G del Triac
lor de voltaje negativo se reduce, hasta que re- (figura 8).
torna al valor de cero; así se reinicia el proceso Ahora bien, para hacer que el Triac controle
de manera indefinida (figura 6). la cantidad de corriente que lo atraviesa, se uti-
Cuando el Triac se polariza con un voltaje de liza un método conocido como «control de fase»
corriente alterna, la polaridad que se aplica en (figura 9). Durante la primera porción de cada
las terminales principales cambia y pasa por cero medio ciclo de la onda de corriente alterna, se
volts continuamente; de modo que aunque se mantiene al Triac abierto, lo que evita el flujo de
aplique un pulso de disparo a la terminal com- corriente a través de la carga; pero en un valor
puerta G, el Triac sólo conducirá durante un de ángulo “a” específico, el Triac se pone en con
semiciclo de la señal de corriente alterna. Para
lograr entonces que el Triac se mantenga con-
duciendo durante ambos ciclos de la onda de
Control de fase de una señal de C.A
Circuito de polarización en C.A. Figura 7 Porción de voltaje
aplicado a la carga
Rc
Fuente a
MT1 de C.A.
G
a
MT2
Circuito
de disparo
Figura 9
76 ELECTR ONIC A y servicio

4. Figura 10 Circuito esquemático de control de potencia
Contacto
Circuito básico de control de fase para un Triac
P1
SW 1
Rc
Fuente
RT R1 D1
MT1 de C.A.
D
T1
MT2
C1
CT Clavija
Figura 11
ducción y, por lo tanto, permite el paso de la co-
rriente eléctrica a través de la carga.
Variando el valor del ángulo “a”, se modifica Puesto que el Triac y el Diac son dispositivos
el tiempo en que el Triac permanece apagado y de disparo bilateral, no importa la polaridad de
encendido; de esta manera se controla la corrien- la onda de corriente alterna; en ambos sentidos
te aplicada a la carga. Para un ángulo grande de se produce el mismo efecto. Los valores de RT y
“a”, menor será el tiempo que permanezca en- CT determinan el ángulo de fase con que el Triac
cendido el Triac y, en consecuencia, la corriente se dispara, en ambos medios ciclos de la onda
total aplicada a la carga será menor; y cuando el de corriente alterna.
valor del ángulo “a” disminuye, el Triac se man-
tiene más tiempo encendido, provocando así que El Triac como control de temperatura
por la carga circule una mayor cantidad de co- para cautín
rriente total (ver nuevamente la figura 9).
En la figura 10 podemos ver el circuito básico Es momento de construir el circuito de control
para el control de fase de un Triac. En este caso, de corriente por fase, utilizando dispositivos dis-
el Triac actúa como un interruptor electrónico cretos comerciales.
que conduce la corriente eléctrica cuando se
aplica una pequeña corriente de disparo en su
terminal de compuerta. El Triac se apaga auto-
Figura 12
máticamente cuando la corriente que lo atraviesa
A Lado soldadura
pasa por cero. En dicho circuito el capacitor CT
se carga durante cada medio ciclo de la onda de
corriente alterna, cuando la corriente circula a
través del potenciómetro RT y la carga Rc.
El hecho de que la carga se encuentre conec-
tada en serie con RT, se considera para que el
valor de éste sea varias veces más grande que la
resistencia de la carga.
La carga acumulada en el capacitor CT se li- B Lado componentes
bera, cuando el voltaje almacenado en éste al- Triac
canza el valor de ruptura del Diac D (disparador MT1 C1
bilateral). Esta energía produce un pulso de co- MT2
D1
rriente a través del Diac D, haciendo que se dis- G
pare el Triac por el pulso en la compuerta G. R1
SW 1 P1
ELECTR ONIC A y servicio 77

5. Figura 13
C1
MT1
MT2
SW1 G D1
P1
R1
P1
Material El Triac que se emplea en este circuito ha sido
1 Triac 2N6071A o su equivalente ECG5603 diseñado para manejar corrientes de hasta 4
1 Diac DC34 o cualquier otro con voltaje de rup- amperes; por eso recomendamos utilizarlo con
tura aproximado de 35 volts (D1) cautines de 30 a 50 watts máximo. Si se observa
1 Resistor 120 ohms a 1/2 watt (R1) calentamiento en el Triac, lo aconsejable es uti-
1 Capacitor cerámico de 104K a 250volts (0.1pfd) lizar un disipador de aluminio.
(C1) En la figura 12A, apreciamos el diagrama del
1 Potenciómetro lineal de 200 Kilohms con swit- circuito impreso por su lado de soldadura. Por
ch (P1) su parte, el circuito de control de temperatura
1 Clavija puede realizarse fácilmente mediante la técnica
1 Contacto eléctrico de plumón; utilice éste para copiar el dibujo so-
2 Metros de cable número 22 bre la tablilla de impreso del lado del cobre. Lue-
1 Placa para circuito impreso de 5x5 cm go, al dibujar las pistas anchas evite que éstas
1 Plumón de tinta permanente queden juntas.
1 Broca de 1mm Sumerja la placa en una solución de cloruro
250 ml de solución de cloruro férrico férrico, a fin de que se desprenda el cobre de las
partes no cubiertas por el plumón. Por último,
Procedimiento enjuague bien con abundante agua.
La asignación de terminales para el Triac Para efectuar las perforaciones en los puntos
2N6071A, se especifica en la figura 2A. de soldadura, utilice la broca de 1 mm. En la fi-
El circuito de control que ensamblaremos se gura 12B tenemos el diagrama visto desde su
muestra en la figura 11; observe que el circuito lado de componentes. Asegúrese de insertar co-
se alimenta a través de una clavija que va co- rrectamente el Triac en las perforaciones, ya que
nectada a la red comercial de alimentación de de lo contrario el dispositivo puede sufrir daños
corriente alterna de 127 volts; también se ha permanentes.
adaptado un contacto eléctrico, en el que debe Finalmente, en la figura 13 se muestra el dia-
conectarse la clavija del cautín a controlar. Con grama pictórico del circuito completo para el
el interruptor SW1, que incluye el mismo poten- control de temperatura del cautín.
ciómetro P1, se puede encender y apagar el Tenga mucho cuidado cuando realice las co-
cautín. Si se manipula el control deslizable del nexiones; sólo hasta que se tenga absoluta cer-
potenciómetro P1, puede controlarse la corrien- teza de que éstas son correctas y de que se en-
te aplicada al cautín (y por ende, la temperatura cuentran perfectamente aisladas, el circuito po-
del elemento calefactor). drá ser probado.
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