Leccion ii curso reparacion ecus.unlocked

LECCION 2 – Curso Reparación de Ecus
Cise Electrónica – Jose M. Bustillo 3243 – ( 1406 ) Capital Federal – Buenos Aires – Argentina 5411 4637-8381
Cise Electronics Corp. 12920 SW 128th street – Suite 4 – Miami – Florida 33186 – USA ( 786 ) 293-1094
http://www.cise.com
1
CURSO DE REPARACION DE COMPUTADORAS AUTOMOTRICES
Manual del Alumno – Primer Nivel
Lección 2:
2.1-Transistores NPN, PNP , encapsulados y montajes.
2.2-Transistores Darlington y FETs. Transistores IGBT.
2.3-Reguladores de tensión a 5 V.
2.4-Reemplazos de componentes, búsqueda en la Internet.
2.5-Mediciones de estos componentes en forma práctica con multímetro.
2.6-Métodos para localizar componentes, parámetros a observar en reemplazos.
Al terminar esta Lección Ud. deberá ser capaz de:
- Reconocer transistores TBJ, Darlington, Mosfet e IGBT y enteder sus diferencias.
- Entender para que sirve un Regulador de Tensión y conocer modelos utilizados en ECUS
Automotrices.
- Sabe medir con multímetro diferentes tipos de transistores TBJ y probar Mosfets e IBGT.
-Conocer los parámetros mas importantes para reemplazos de transistores según su función.
-Saber localizar componentes en la web.
2.1- Transistores Bipolares - COMPONENTES ACTIVOS.
Dentro de lo que respecta a la electrónica de módulos en automotriz la gran evolución de los
sistemas se presento cuando se implementaron en los controles los Semiconductores.
Estos componentes tienen un gran numero de virtudes porque simplifican los circuitos , sus
propiedades permiten que cambien su características de operación como ningún otro
material lo podría hacer , para brindar un ejemplo muy simple se podría decir que este tipo de
elementos podría comportarse en un momento similar a un alambre de cobre que conduce la
corriente eléctrica y en otro momento se podría comportar en un plástico que no conduce
bien la corriente eléctrica , todo esto lo hace el mismo componente y se podría conseguir
este cambio tan notable con solo invertir la polaridad del circuito.
TRANSISTOR BJT (BIPOLAR).

Cise Electronics Corp. 12920sw 128 th street – Suite 4 – ( 33186 ) – Miami – Florida – USA ( 786 ) 293-1094
http://www.cise.com
2
Cuando se selecciona un transistor se debe conocer el tipo de encapsulado, así como el
esquema de identificación de los terminales.
También se deberá conocer una serie de valores máximos de tensiones, corrientes y
potencias que no debemos sobrepasar para no destruir el dispositivo. El parámetro de la
potencia disipada por el transistor es especialmente crítico con la temperatura, de modo que
esta potencia disminuye a medida que crece el valor de la temperatura, siendo a veces
necesaria la instalación de un radiador o aleta refrigeradora. Todos estos valores críticos los
proporcionan los fabricantes en las hojas de características de los distintos dispositivos.
Una forma de identificar un transistor NPN o PNP es mediante un polímetro: Este dispone de
dos orificios para insertar el transistor, uno para un NPN y otro para el PNP. Para obtener la
medida de la ganancia es necesario insertarlo en su orificio apropiado, con lo que queda
determinado si es un NPN o un PNP.
Zonas de funcionamiento del transistor bipolar:
1. ACTIVA DIRECTA: El transistor sólo amplifica en esta zona, y se comporta como una
fuente de corriente constante controlada por la intensidad de base (ganancia de
corriente).Este parámetro lo suele proporcionar el fabricante dándonos un máximo y un
mínimo para una corriente de colector dada (Ic); además de esto, suele presentar una
variación acusada con la temperatura y con la corriente de colector, por lo que en principio no
podemos conocer su valor. Algunos polímetros son capaces de medir este parámetro pero
esta medida hay que tomarla solamente como una indicación, ya que el polímetro mide este
parámetro para un valor de corriente de colector distinta a la que circulará por el BJT una vez
en el circuito.
2. SATURACIÓN: En esta zona el transistor es utilizado para aplicaciones de conmutación
(potencia, circuitos digitales, etc.), y lo podemos considerar como un cortocircuito entre el
colector y el emisor.
3. CORTE: el transistor es utilizado para aplicaciones de conmutación (potencia, circuitos
digitales, etc.), y podemos considerar las corrientes que lo atraviesan prácticamente nulas (y
en especial Ic).
4. ACTIVA INVERSA: Esta zona se puede considerar como carente de interés.

http://www.cise.com
3
El transistor PNP es complemento del NPN de forma que todos los voltajes y corrientes son
opuestos a los del transistor NPN.
Para encontrar el circuito PNP complementario:
Se sustituye el transistor NPN por un PNP y se invierten todos los voltajes y corrientes.
Un ejemplo de la configuración de este tipo de transistores el la imagen inferior que muestra
la geometría e identificación de sus pines tal cual como es representado en el manual
correspondiente de cada fabricante.

http://www.cise.com
4
En el esquema se pueden identificar la Base el Colector y el Emisor.
En el caso de este tipo de transistores la capacidad de conmutación es baja comparada con
los transistores de compuerta aislada.
Un transistor de este tipo comúnmente llevara entre sus terminales una corriente usual de 1A
y voltajes de 60 V.
Encapsulados y Montajes:
El TO-92: Este transistor pequeño es muy utilizado para la amplificación de pequeñas
señales.
La asignación de patitas (emisor - base - colector) no está estandarizado, por lo que es
necesario a veces recurrir a los manuales de equivalencias para obtener estos datos.
El TO-18: Es un poco más grande que el encapsulado TO-92, pero es metálico. En la
carcasa hay un pequeño saliente que indica que la patita más cercana es el emisor.
Para saber la configuración de patitas es necesario a veces recurrir a los manuales de
equivalencias.
El TO-39: Tiene le mismo aspecto que es TO-18, pero es más grande.
Al igual que el anterior tiene una saliente que indica la cercanía del emisor, pero también
tiene la patita del colector pegado a la carcasa, para efectos de disipación de calor.
El TO-126: Se utiliza mucho en aplicaciones de pequeña a mediana potencia. Puede o no
utilizar disipador dependiendo de la aplicación en se este utilizando.
Se fija al disipador por medio de un tornillo aislado en el centro del transistor. Se debe
utilizar una mica aislante
El TO-220: Este encapsulado se utiliza en aplicaciones en que se deba de disipar potencia
algo menor que con el encapsulado TO-3, y al igual que el TO-126 debe utilizar una mica
aislante si va a utilizar disipador, fijado por un tornillo debidamente aislado.
TO-92 TO-18 TO-39 T0-126 TO-220

http://www.cise.com
5
El TO-3: Este encapsulado se utiliza en transistores de gran potencia. Como se puede ver
en el gráfico es de gran tamaño debido a que tiene que disipar bastante calor. Está fabricado
de metal y es muy normal ponerle un "disipador" para liberar la energía que este genera en
calor.
Este disipador no tiene un contacto directo con el cuerpo del transistor, pues este estaría
conectado directamente con el colector del transistor (ver siguiente párrafo). Para evitar el
contacto se pone una mica para que sirva de aislante y a la vez de buen conductor térmico.
El disipador de fija al transistor con ayuda de tornillos adecuadamente aislados que se
introducen el los orificios que estos tienen. (ver figura arriba)
En el transistor con encapsulado TO-3 el colector esta directamente conectado al cuerpo del
mismo (carcasa), pudiendo verse que sólo tiene dos pines o patitas.
Estas patitas no están en el centro del transistor sino que ligeramente a un lado y si se pone
el transistor como se muestra en la figura, al lado izquierdo estará el emisor y la derecha la
base.
2.2-Transistor Darlington, Mosfet e IGBT:
En muchos módulos de control electrónico se utiliza un transistor denominado darlintong, el
cual lo podemos analizar como dos transistores convencionales BJT unidos, obteniendo así
mas capacidad de conmutación de corriente, en el escrito inferior se da el fundamento físico
que demuestra esta operación, son unas ecuaciones muy sencillas que pueden ampliar el
concepto de este transistor.
El transistor Darlington es un tipo especial de transistor que tiene una alta ganancia de
corriente.
Está compuesto internamente por dos transistores bipolares que se conectan es cascada.
Ver la forma en la figura.

http://www.cise.com
6
El transistor T1 entrega la corriente que sale por su emisor a la base del transistor T2.
La ecuación de ganancia de un transistor típico es:
IE= â x IB
(Corriente de colector es igual a beta por la corriente de base).
Entonces analizando el gráfico:
Ecuación del primer transistor es:
IE1 = â1 x IB1 (1),
Ecuación del segundo transistor es:
IE2 = â2 x IB2 (2)
Observando el gráfico, la corriente de emisor del transistor (T1) es la misma que la corriente
de base del transistor T2. Entonces
IE1= IB2 (3)
Entonces utilizando la ecuación (2) y la ecuación (3) se obtiene:
IE2 = â2 x IB2 = â2 x IE1
Reemplazando en la ecuación anterior el valor de IE1 (ver ecuación (1)) se obtiene la
ecuación final de ganancia del transistor Darlington.
IE2 = â2 x â1 x IB1

http://www.cise.com
7
Como se puede deducir, este amplificador tiene una ganancia mucho mayor que la de un
transistor corriente, pues aprovecha la ganancia de los dos transistores. ( las ganancias se
multiplican).
Si se tuvieran dos transistores con ganancia 100 (b = 100) conectados como un transistor
Darlington y se utilizara la formula anterior, la ganancia sería, en teoría: â2 x â1 = 100 x 100
= 10000. Como se ve es una ganancia muy grande. En la realidad la ganancia es menor.
Se utilizan ampliamente en circuitos en donde es necesario controlar cargas grandes con
corrientes muy pequeñas.
Muy importante: la caída de tensión entre la base y el emisor del transistor Darlington
es 1.4 voltios que resulta de la suma de las caídas de tensión de base a emisor del
primer transistor B1 a E1 (0.7 voltios) y base a emisor del segundo transistor B2 y E2
(0.7 Voltios).
En los manuales de los componentes podemos encontrar una representación para este
transistor como muestra la imagen inferior.
El encapsulado es una de las características en las que este transistor cambia respecto a los
convencionales BJT. Con las hojas de información DATASHETS es muy fácil identificar sus
terminales. En el caso de requerir sus propiedades normales de operación este mismo
catalogo provee la información normal de operación, o los valores máximo de parámetros de
funcionamiento como serian por ejemplo.
 Voltaje C – E
 Corriente Colector normal y máxima.
 Frecuencia de Trabajo Máxima.
 Temperatura Máxima de Trabajo.

http://www.cise.com
8
En el cuadro inferior se muestra una tabla usual para una referencia especifica de un
transistor tipo DARLINTONG.
Transistores de Efecto de Campo:
El transistor de efecto de campo (FET = Field-Effect Transistor) es un dispositivo de tres
terminales que se emplea para una amplia variedad de aplicaciones que coinciden, en gran
parte, con aquellas correspondientes al transistor BJT.
La diferencia principal entre las dos clases de transistores es el hecho de que el transistor
BJT es un dispositivo controlado por corriente, mientras que el transistor JFET es un
dispositivo controlado por voltaje.
En otras palabras, la corriente Ic la es una función directa del nivel de IB. Para el FET la
corriente ID ser una función del voltaje VGS aplicado a la entrada del circuito, en cada caso
la corriente de la salida del circuito se controla por un parametro del circuito de entrada, en
un caso un nivel de corriente y en otro un voltaje aplicado
Así como hay transistores bipolares NPN y PNP, existen transistores de efecto de campo de
canal-n y canal-p. Sin embargo, es importante tener en cuenta que el transistor BJT es un
dispositivo bipolar (el prefijo bi- revela que el nivel de conducción es una función de dos
portadores de carga, electrones y huecos). El FET es un dispositivo unipolar que depende
únicamente ya sea de la conducción por electrones (canal-n) o por los huecos (canal-p). El
termino "efecto de campo" en el nombre elegido amerita una explicación. Todos estamos
familiarizados con la habilidad de un imán permanente de atraer limaduras de metal sin
necesidad de un contacto físico directo.
El campo magnético‚ de un imán permanente actúa sobre las limaduras y las atrae hacia el
imán a través de un esfuerzo por parte de las líneas de flujo magnético, para mantenerlas a
tan corta distancia como sea posible.

http://www.cise.com
9
Para el FET se establece un campo eléctrico por medio de las cargas presentes que
controlaran la trayectoria de conducción del circuito de salida, sin necesidad de un contacto
directo entre la cantidad que controla y la que es controlada.
Cuando se introduce un segundo dispositivo con un rango de aplicaciones semejante a otro
presentado con anterioridad, existe una tendencia natural a comparar algunas de las
características generales de uno contra el otro.
Cuando se introduce un segundo dispositivo con un rango de aplicaciones semejante a otro
presentado con anterioridad, existe una tendencia natural a comparar algunas de las
características generales de uno contra el otro
Construcción de los Fets
El JFET es un dispositivo de tres terminales, siendo una de ellas capaz de controlar el flujo
de corriente entre las otras dos. En nuestra explicación sobre el transistor BJT se utilizó el
transistor npn a lo largo de la mayor parte de las secciones de análisis y diseño, con una
sección dedicada a los efectos resultantes de emplear un transistor pnp.
Para el transistor JFET el dispositivo de canal-n aparecerá como el dispositivo
predominante sobre todo en los controles realizados en los diferentes modulos
especialmente el PCM.
La construcción básica del JFET de canal-n se muestra en la figura inferior.
Observe que la mayor parte de la estructura es el material tipo n que forma el canal entre
las capas difundidas en material tipo p.
El extremo superior del canal tipo n,se conecta mediante contacto óhmico a la terminal
denominada como drenaje (drain) (D), mientras que el extremo inferior del mismo material
se conecta por medio de contacto óhmico a la terminal llamada la fuente (source) (S).

http://www.cise.com
10
Los dos materiales tipo p se encuentran conectados juntos y al mismo tiempo hacia la
terminal de compuerta (gate) (Q).
Por tanto, esencialmente el drenaje y la fuente se conectan en esencia a los extremos del
canal tipo n y la compuerta, a las dos capas del material tipo p.
En ausencia de cualquiera de los potenciales aplicados, el JFET tiene dos uniones p-n bajo
condiciones sin polarización.
El resultado es una región de agotamiento en cada unión, como se ilustra en la figura
anterior, que se parece a la misma región de un diodo bajo condiciones sin polarización
Recuérdese también que una región de agotamiento es aquella región carente de
portadores libres y por lo tanto incapaces de permitir la conducción a través de la región.
Este tipo de transistores permiten que los módulos de control puedan controlar cada vez mas
circuitos con alta corriente, a este efecto se le denomina ganancia, en el momento de
diagnostico de uno de estos componentes podemos encontrar que no existe caída de tensión
en la excitación de su base. Presentando generalmente voltajes cercanos a 5V a través
siempre de una resistencia.
El principal de estos transistores se denomina MOSFET M: Metal O:Oxido S:
Semiconductor.
En la grafica inferior se puede apreciar la presentación comercial de unos de estos
transistores en ella se puede apreciar la denominación de sus terminales y también su
configuración externa donde es importante recalcar la característica de compuerta Aislada, el
encapsulado en el caso Automotriz es tipo To 220 – 200 – 2P – 3P

http://www.cise.com
11
Pero las diferencias principales se generan en cuánto a poder de conmutación en donde este
tipo de transistores puede tener mayor ganancia en la tabla inferior se presenta una
especificación general para este tipo de transistor. Es importante observar por ejemplo el
valor de corriente máximo y pulsante entre Drain – Source , y el voltaje máximo soportado en
estos terminales.
En el valor de corriente se encuentra que en condiciones normales puede comandar 20 A y
en conmutación pulsante llegaría hasta 80 A y en el Voltaje D – S sin problemas 450 V con lo
cual un sistema de encendido podría ser activado por este componente, en la grafica de los
terminales se puede apreciar que el montaje del componente es superficial SMD.
Transistores IGBT.
El transistor IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) es un componente utilizado cada vez
mas en aplicaciones automotrices en el cual la conmutación de altas corrientes es un
requisito importante, este tipo de transistores aprovechan la ventaja de un transistor
MOSFET y un transistor BJT (Bipolar).
En el caso de la excitación de este transistor se utiliza una compuerta aislada tipo MOSFET
con lo cual se controla la conmutación por voltaje, y no por corriente llevando esto mucha
eficiencia a la llave electrónica.
En el caso de la llave electrónica se usa un transistor BIPOPOLAR con lo que se gana
conmutación sin el valor de resistencia descripto en los transistores Mosfet.

http://www.cise.com
12
Este valor de resistencia presentaría un aumento en la caída de tensión a medida que
aumente la corriente ,mientras que en un Bipolar la caída de tensión es constante
independiente de cuanta corriente conmute así que se vuelve en una unión perfecta de dos
tipos de transistores en un solo encapsulado.
Como se trata de una activación por medio de un Mosfet se tendrá Gate en la excitación, y
como se tiene un bipolar en la llave electrónica ahí se tendrá Colector para la fuente y Emisor
para el circuito a conmutar, en la grafica se puede apreciar este arreglo.
En la estructura interna de este transistor se encuentra una organización química que usa las
propiedades de los dos transistores que se comento en el párrafo anterior.

http://www.cise.com
13
En Automotriz una de las cargas mas complicadas para operar son las cargas inductivas
estas son características de los sistemas de encendido por ejemplo.
En este caso la corriente tiene una característica muy interesante porque presenta un
aumento a medida que el tiempo de circuito cerrado aumenta, lo que lleva a que el conductor
de esta corriente debe tener una muy eficiente conducción de lo contrario colapsaría.

http://www.cise.com
14
El oscilograma superior presenta una característica para esta afirmación.
Este fenómeno de la corriente viene acompañado en el momento de su corte con un efecto
de elevación de tensión. Un pico inductivo, en ese momento la tensión presenta un pico que
podría perjudicar una juntura débil, se podría pensar que en el momento del pico inductivo
fuese como si un diodo se polarizara de forma inversa.
Este valor debe ser un punto importante en la selección del transistor.
En la grafica inferior se muestra la imagen de este fenómeno en donde a medida que la
corriente va disminuyendo el pico de tensión aparece.
Todos estos valores estarán en la respectiva tabla de manual de los fabricantes de
componentes, en la grafica inferior observaremos la identificación de de los pines de uno de
estos elementos y la tabla común de valores máximos a soportar por parte de este transistor.

http://www.cise.com
15
Es importante apreciar que aunque la corriente continua es de 16 A, la corriente máxima
pulsante es de 58 A, en el caso automotriz la mayoría de consumos altos (Casos PCM), se
da por corriente que pulsan a alta frecuencia.

http://www.cise.com
16
2.3- Reguladores de Tensión:
Un regulador tiene como función mantener la tensión de salida “Vo” en un valor
predeterminado, sobre el rango esperado de corriente de carga, independientemente de las
variaciones de la corriente de la carga, la tensión de entrada al regulador Vi y la temperatura
T.
Si se quisiera plasmar un regulador en un diagrama de bloques lo más próximo a lograrlo en
líneas generales seria lo siguiente:
Cada uno de estos bloques serán explicados posteriormente, antes se quiso hablar de los
parámetros más importantes que caracterizan un regulador de tensión; estos son la
regulación de carga, la regulación de línea y el coeficiente de temperatura.
Regulación de carga
Es el cambio de tensión de salida para un cambio específico de la corriente de carga,
manteniendo constantes la tensión de entrad y la temperatura, la formula general es:
REG-CARGA (%) = (Vo, cargamin - Vo, cargamáx) x 100% / (Vo, cargamin); donde Vo,
cargamin es la tensión de salida con carga mínima (tensión nominal) y Vo, cargamáx es la
tensión de salida con carga máxima.
Regulación de línea
Es el cambio en la tensión de salida para un cambio dado a la tensión de entrada,
manteniendo constantes la corriente de salida y la temperatura la formula general es:
REG-LINEA (%) = "Vo / ("Vi x Vo) x 100%; donde "Vo es el cambio en la tensión de salida
para un cambio en la entrad "Vi y vo es la tensión nominal de salida. La regulación de línea
es comparable a otras especificaciones como el rechazo al ripple o a la regulación de
entrada

http://www.cise.com
17
Coeficiente de temperatura
Es el cambio promedio en la tensión de salida para cada 1º Celsius de cambio en la
temperatura del regulador, usualmente se especifica como:
T.C. (% / º C) = +/- (Vomáx - Vomin) / (Vo ref. x Tmáx -Tmin) x 100%
Siendo Vomáx la tensión de salida a la máxima temperatura especificada Tmáx, Vomin la
tensión de salida a la temperatura mínima Tmin y Vo ref. la tensión nominal de salida
especificada a un temperatura predeterminada, en la mayoría de los casos 25º C.
Como se dijo un regulador de tensión está constituido por una serie de bloques funcionales
que permiten estabilizar la tensión de salida, el diagrama que se mostró antes está formado
por referencia, circuito de muestreo , amplificador de error y un elemento de control, en teoría
una variación de la tensión de salida Vo es detectada por el amplificador de error al comparar
la referencia de tensión y el circuito de muestreo, este amplificador opera sobre el elementote
control en serie para restaurar la Vo. Antes de adentrarnos en el tema se debe hacer
mención de algunas de estos bloques constituyentes de un regulador en serie.
Voltaje de referencia: esto constituye una parte fundamental de los reguladores de tensión
al proporcionar una tensión de continua, muy precisa y estable con la temperatura y con el
tiempo, para minimizar los errores debidos al auto calentamiento, las referencias de tensión
proporcionan una corriente de salida moderada, típicamente en el orden de unos pocos
miliamperios, están referencias están basadas en diodos zener y transistores bipolares o de
salto de banda,
Un diodo zener es el dispositivo mas barato y simple para obtener una tensión de referencia
más o menos estable. Sin embargo, hay que adaptarse a los valores de tensiones zener
presentes en el mercado, además estos presentan fuertes deriva térmica y el ruido de
avalancha es muy elevado. Estas limitaciones pueden ser resueltas en parte con la ayuda de
un amplificador operacional, resultando un circuito con características de autorregulación.
Ejemplo de esta mejora lo constituye el siguiente circuito.

http://www.cise.com
18
Existen circuitos integrados monolíticos con características similares a la estructura anterior
como el REF102 de Burr-Brown que proporcionan una tensión de referencia de tensión de 10
V compensado térmicamente que utiliza un diodo Zener de Vz = 8.2 V, la corriente máxima
de salida es de 10mA su estructura interna es lago similar a lo siguiente:
En un los PCM generalmente el Regulador de tensión debe mantener una tensión de salida
constante a 5V, independientemente de el valor de entrada que podría variar de valores entre
12 y 15 V.
Este tipo de reguladores están construidos a base de monolíticos integrados montado en un
encapsulada TO 220 u otra. Esta regulación además ofrece ventajas adicionales como una
protección térmica y una protección contra sobre corrientes, en el caso de una sobre
temperatura simplemente el circuito se abre.
Algunas ventajas de estos componentes son:
 Salidas de Tensión alrededor de 1 A.
 No requieren componentes Externos.
 Protección interna por sobre cargas de temperaturas.
 Protección interna por sobre corriente.
 Salida a través de un transistor Safe Area.

http://www.cise.com
19
El conexionado usual para los pines de estos componentes es como el mostrado en la figura
inferior.
Este tipo de componentes también tienen su propia carta de referencia de valores
DATASHETS. El cuadro inferior se puede apreciar una de ellas para un regulador muy usual
denominado 7805.

http://www.cise.com
20
Algunos reguladores de tensión utilizados en Ecus automotrices:
TLE4260 - TLE 4471

http://www.cise.com
21
2.4-Reemplazos de componentes, busqueda en la Internet:
Los componentes electrónicos puede ser fácilmente localizados en catalogos ON Line, por
Interent.
El problema que se presenta en el caso de las ECUS autmotices es que no siempre en las
mismas los componentes se encuentra con códigos comerciales. Muchgas veces los
componentes estan con códigos internos de fabricante y si bien estos componentes existen
en el mercado, no es sencillo identificarlos.
Por ejemplo: Si intentamos localizar el transistor de la figura, marcado con el código 30021,
no podremos hallarlo en ningún catalogo.
El componente existe, pero cuando este ocurre, debemos intentar localizarlo por su función.
En Internet se pueden localizar componentes utilizando buscadores, basta colocar el código
del componete en http://www.google.com o en buscadores de componentes especializados
como http://www.datasheetcatalog.com
Al localizar el componente se suele encontrar una ficha técnica, generalmente en un archivo
de extensión .pdf. Esta ficha del componente se denomina DATASHEET.
En los DATASHHET aparecen todos los datos de los componentes desde el punto de vista
de funcionamiento y aplicaciones.
Las características y los parámetros son detallados en forma dedicada.
Incluye también los conexionados típicos y las aplicaciones mas usuales del componente
solicitado.

http://www.cise.com
22
Veamos un ejemplo de una parte de un Datasheet:
Resulta de fundamental importancia conocer algunos parámetros importantes para
seleccionar correctamente un componente a la hora de realizar un reemplazo. Sobre todo si
el componente esta bajo código y se debe colocar alguno que cumpla con la solicitud según
la función que tiene en el circuito.

http://www.cise.com
23
2.5-Mediciones de algunos componentes en forma práctica con multímetro:
Los componentes que pueden ser medidos en forma muy acertada con el multímetro, son los
transistores el tipo TBJ. También puede ser identificado un Darlington.
Los transistores MOSFET y los IGBT deben ser medidos con otros medios que se explicaran
posteriormente.
Estos componentes son de compuerta aislada, por lo que las mediciones de resistencia entre
sus terminales no tiene sentido realizarlas.
Se debe primero definir y conocer la construcción y estructura física de un transistor para
saber bien lo que vamos a medir. Como todos saben o han escuchado o leído, los
transistores “bipolares” se concentran en dos grandes grupos: los N-P-N y los P-N-P, siendo
su simbología también muy conocida y vista en cada lugar que se hable de circuitos
electrónicos.
Transistores Bipolares clásicos TBJ:
Para comenzar, seleccionamos un tipo de transistor al azar (el NPN). Se puede ver en el
dibujo siguiente que lo obtenido es muy similar a la estructura que antes conocíamos del
diodo. A la unión N-P preexistente le agregamos un nuevo bloque semiconductor (tipo N), y
el conjunto resultante se transforma en un dispositivo de tres terminales de conexión y dos
tipos de silicio.

http://www.cise.com
24
Bloques que componen un transistor NPN: Si hubiésemos elegido para los extremos el
material tipo P (carente de electrones, con exceso de huecos) y para el bloque central uno
del tipo N (exceso de electrones), nos hubiera quedado un transistor P-N-P.
Aclaración importante: El dibujo mostrado no tiene nada que ver con la realidad física de un
transistor. Lo hemos dibujado así para que se pueda apreciar las partes que lo componen y
que se pueda conocer cómo se denominan.
Si se observa el dibujo, se veran lineas que representan a las dos junturas que se han
formado a ambos lados del terminal denominado BASE por la unión de los materiales N y P,
respectivamente. Si se asocia esta particularidad física con los diodos, con sus junturas N y
P, lo mostrado equivale a esto:

http://www.cise.com
25
Equivalencia armada con diodos simples
Entonces, se puede observar que todo se reduce a medir dos diodos. Si se aplica el mismo
razonamiento, ahora se podrá descubrir que un transistor NPN equivale a dos diodos
conectados en oposición con sus ánodos unidos.
Aclaración importante: Las analogías que se indican entre la composición física de un
transistor y los diodos comunes es a modo de ejemplo para que resulte sencillo de analizar lo
que se medirá. No significa que si se toman dos diodos y se conectan enfrentados
trabajarán como un transistor. NO. Es para que se tenga una idea de que medir un
transistor bipolar común tipo PNP o NPN no es ninguna ciencia oculta; es lo mismo que
medir dos diodos enfrentados entre sí.
Medición Base-Colector en
polarización directa
Medición Base-Emisor en
Medición Colector-Emisor
Si se observa la galería de imágenes que figura arriba, se comprobará que el terminal
llamado BASE es el que se encuentra a la izquierda del encapsulado. Al centro, se
encuentra el COLECTOR y, a la derecha, el EMISOR. Como resultado, se tiene que al
multímetro con su llave selectora colocada en su posición para medir DIODO; en dicho
multímetro leemos que: BASE – EMISOR conduce, BASE – COLECTOR conduce, y
COLECTOR – EMISOR lógicamente no conduce.
¿Por qué lógicamente? Porque allí no se esta midiendo una juntura en directa sino que al
momento de realizar la medición hay que atravesar dos junturas, según el gráfico antes visto.
Una de ellas sí quedaría polarizada en “directa”, pero la otra no; esto hace que la medición
sea equivalente a un circuito abierto.
Entonces, se puede extraer del análisis hecho que entre COLECTOR y EMISOR nunca
habrá conducción en ninguno de los sentidos y en ninguno de los tipos de transistores
bipolares NPN o PNP que se intenten medir y controlar.

http://www.cise.com
26
Aclaración importante: No existen sólo dos tipos de transistores bipolares. Como se ha
mencionado otros tipos de transistores, en este caso tomamos las mas elementales que son
el NPN y el PNP.
Con el tiempo y la práctica se descubrirá una cantidad interminable de variantes de
combinaciones N y P, que forman transistores de características especiales y que además
agregan, dentro del encapsulado, diodos, resistencias y hasta otros transistores creados en
el entorno de diseños muy específicos para aplicaciones también muy específicas.
Medición de transistores con multímetro analógico:
De la misma forma que se realizaron mediciones con el multímetro digital, también se puede
realizar la comprobación de transistores con el instrumento analógico.
polarización inversa
polarización inversa por
alta resistencia
En las tres imágenes se puede ver las posibilidades que presenta una medición BASE –
EMISOR. En la primera, a la izquierda, tenemos una medición en polarización directa la que,
como vemos, conduce normalmente como si fuera un diodo. En la fotografía central, hemos
invertido las puntas de medición, y la juntura se ha polarizado en inversa y ha dejado de
conducir.
En la última imagen, a la derecha, se muestra la situación verdaderamente importante de la
nota, que nos permite el instrumento de aguja. Es muy obvio notar que la juntura examinada
está excelente ya que tanto en R X 1 como en R X 10K la aguja no se mueve en absoluto.
No existen fugas de corriente a través de las junturas.
Aclaración importante: Cuando se realicen mediciones en alta resistencia, no se deben
tocar los terminales del instrumento ya que el mismo indicará la resistencia propia del cuerpo
a través de las manos, entregando mediciones erróneas.

http://www.cise.com
27
Uno se debe acostumbrar ahora a poder determinar fácilmente la identificación de los
terminales de un transistor. Es decir, cuál es la BASE, cuál es el EMISOR y cuál es el
COLECTOR.
Para facilitar como hemos visto, los fabricantes entregan las famosas hojas de datos o
datasheets que te brindan la información completa del encapsulado y de las características
eléctricas más importantes del transistor.
Consejos para la medición de diodos y transistores:
1-Desconectar uno de los terminales del diodo antes de medirlo.
2-Si es un transistor, se recomienda desconectar dos terminales: BASE y EMISOR.
3-Utilizar la posición DIODO al medir con un multímetro digital.
4-Si se utiliza un instrumento de aguja, mide en R X 1.
5-Si se tienen dudas al medir una juntura en polarización inversa, utilizar un instrumento
analógico en R X 10K.
6-Sólo reemplazar un semiconductor por otro de iguales características.
2.6-Métodos para localizar componentes, parámetros a observar en reemplazos.
Cuando se decida reemplazar un componente se deben tener en cuenta ciertos parámetros a
los efectos de que si el componente a colocar es un reemplazo, el mismo tenga las mismas
características que el componente original. Veamos algunos casos:
Resistencias: Lo mas importante es el valor en OHMS y la Potencia. Ejemplo: 470Ω ¼ W
Condensadores: Tipo ( Cerámico, poliéster, electrolítico, tántalio, etc,), Capacidad y
tensión de trabajo. Ejemplo: Condensador Electrolítico 22 uf x 25V
Diodos General: Tensión en inversa Vinv. y Corriente en directa Id. Ejemplo: Diodo 1000V
1 A.
Diodos Zener: Tensión de trabajo Zener y Potencia. Ejemplo: Zener 20 V 1 W.
Transistores TBJ en NPN y PNP: En estos transistores se debe tener en cuenta lo
siguiente: Tipo de capsula, VCE (Tensión Colector – Emisor), IC ( Corriente de Colector) y
Hfe o ganancia. Estos parámetros a observar son los mas importantes en el caso de
reemplazos de transistores TBJ en ECUS automotrices. Ejemplo: Transistor NPN , capsula
TO220, VCE 100 V , IC 8 Amp. Hfe= 40 mínimo.

http://www.cise.com
28
Transistores Darlington: Semejante al caso anterior se debe tener en cuenta lo siguiente:
Tipo de capsula, VCE (Tensión Colector – Emisor), IC ( Corriente de Colector) y hfe o
ganancia.
Ejemplo: Transistor NPN , capsula TO220, VCE 100 V , IC 8 Amp. Hfe= 1500 mínimo.
NOTA: Se define al hfe = IC/IB - Corriente de Colector/ Corriente de la Base.
Transistores Mosfet: Los transistores Mosfet tienen 3 terminales de conexión, GATE,
DRAIN y SOURCE en lugar de BASE, COLECTOR y EMISOR.
Los parámetros importantes en estos transistores son VDS ( Tensión entre Drain Y Source),
ID (Corriente de Drenaje) y un parámetro sumamente importante RDS(on) ( Resistencia en
Drain y Source , cuando el transistor esta activado)
El RDS es la resistencia que presenta el transistor entre los terminales Drain y Source
cuando el mismo esta conectado. De acuerdo a la corriente ID que pase por el Mosfet, esta
resistencia interna remanente provocará una caída de tensión en el transistor y su
calentamiento. En muchas aplicaciones de Mosfets en ECUS automotrices se debe prestar
especial atención al parámetro RDS.
Por supuesto es importante también seleccionar adecuadamente el tipo de capsula.
Transistores Mosfet 2SK1517 en un conversor DC – DC de un vehiculo hibrido

http://www.cise.com
29
Transistores IGBT: Los transistores IGBT tienen 3 terminales de conexión, GATE,
COLECTOR y EMISOR . Como se menciono esta compuestos por un Mosfet mas un TBJ.
Los parámetros importantes en estos transistores son VCE (Tensión Colector Emisor), IC
(Corriente de Colector) y un parámetro sumamente importante VCE(on) ( Voltaje en Colector
y Emisor, cuando el transistor esta activado), siendo VCE(on) el voltaje de caída en el
transistor cuando el mismo esta saturado.
Por supuesto es importante también seleccionar adecuadamente el tipo de capsula.
Transistores IGBT GT30J324 en un conversor DC – AC de un vehiculo hibrido
Cuando el componente no se localiza porque tiene un código de fabricante y no su
identificación comercial, deberemos seleccionarlo por sus parámetros.
Por ejemlo, si debemos reempazar un Mosfet para exitar 4 inyectores que trabajan en forma
paralela y considerando un consumo maximo de corriente de 1 A por inyector, y teniendo en
cueta que el pico de extratensi[on entre Colectro y Emisor suele llegra a 60 V, podrimaos
elegir un Mosfet con ID= 6 Amp. VDS = 100V y el RDS lo mas bajo posible.
Por ejemplo el BUZ72 cumple perfectamente:
VDS 100 Volts – ID = 9Amp. Y RDS = 0.25 ohms.

http://www.cise.com
30
Se puede ver en su datasheet :

http://www.cise.com
31
Notas:
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………

Leccion ii curso reparacion ecus.unlocked

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Similar a Leccion ii curso reparacion ecus.unlocked

Similar a Leccion ii curso reparacion ecus.unlocked (20)

Leccion ii curso reparacion ecus.unlocked