Elementos discretos – características y ejemplos
Elementos discretos – características y ejemplosFecha de publicación: 30-12-2022 🕒 6 lectura min
Los componentes electrónicos se pueden dividir de muchas maneras, asignándolos a muchas categorías, pero generalmente se han aceptado tres líneas principales de división. Los componentes pueden ser pasivos o activos, es decir, solo consumen electricidad o afectan activamente las señales. Los elementos también se pueden dividir según el método de montaje. Estamos hablando aquí de construcciones THT clásicas, montadas en un orificio pasante o SMD, es decir, tecnología de montaje en superficie. Los componentes también se pueden dividir según la escala de integración y luego hablamos de elementos discretos e integrados.
Qué son los elementos discretos
Un elemento discreto se puede llamar una sola parte de un circuito eléctrico con una función dominante. Estos pueden ser, por ejemplo, resistencias, condensadores o diodos. Los componentes electrónicos discretos pueden ser pasivos o activos. También difieren en el método de ensamblaje: se fabrican como componentes THT o pequeños elementos SMD.
La división en componentes discretos e integrados se creó principalmente para separar los componentes individuales de los circuitos integrados e híbridos, en los que normalmente se realizan muchas funciones diferentes en su interior. A medida que continúa la miniaturización, los componentes discretos son cada vez más escasos: es más fácil para los fabricantes colocar algunas resistencias adicionales en un solo núcleo de silicio que producirlas como componentes separados. Sin embargo, debe recordarse que los componentes individuales nunca desaparecerán, porque debido a la construcción de muchos dispositivos, deben producirse de esta forma.
Ejemplos de elementos discretos -tipos
Resistencias
Las resistencias son uno de los componentes discretos más comunes. Su tarea es limitar el flujo de corriente y su exceso se convierte en calor. Los resistores son elementos lineales, es decir, la caída de voltaje a través de ellos es directamente proporcional a la corriente que fluye. Las resistencias difieren en la construcción, que depende de la aplicación, pero la mayoría de las veces se pueden encontrar con resistencias de carbono, en forma de cilindro, con rayas de colores aplicadas a la carcasa, que se utilizan para determinar el valor de resistencia de un elemento determinado. En los diseños SMD modernos, el carbono ha sido reemplazado por metales especiales, como el níquel, el estaño o el cromo.
Resistencias en la oferta de TME
Condensadores
Los condensadores son tan comunes como las resistencias. Se trata de elementos discretos pasivos cuya tarea es almacenar energía. Para hacerlo posible, el condensador se construyó con dos transformadores (placas) separados por un dieléctrico, en cuyo campo magnético se almacena la energía. Son muchas las aplicaciones de estos componentes electrónicos, desde la clásica filtración en sistemas de alimentación hasta el almacenamiento de energía en circuitos de lámparas de descarga. Los condensadores se fabrican en varios tipos de carcasas, pero la mayoría de las veces podemos encontrarnos con cilindros montados en orificios pasantes o pequeños cuboides adaptados para montaje SMD.
Condensadores en la oferta de TME
Bobinas
La bobina es un elemento electrónico basado en el fenómeno de la inducción electromagnética. Tiene la forma de un devanado enrollado sobre un núcleo ferromagnético, generalmente un cilindro, pero también se pueden encontrar bobinas sin núcleo. Estos elementos se denominan solenoides. En los circuitos de CC, las bobinas son de naturaleza puramente resistiva, su especificidad cambia en el caso de la corriente alterna. En este caso, se caracterizan por la reactancia, es decir, el parámetro capacitivo/inductivo.
Estrangulador
Los estranguladores, similares a las bobinas, son componentes electrónicos que se utilizan para evitar cambios repentinos en la corriente eléctrica o limitar su valor sin pérdida de potencia (en circuitos de AC). De manera similar a las bobinas, los estranguladores se fabrican enrollados en un núcleo de bobinado magnético. Las bobinas de choque tienen muchas aplicaciones, pero podemos distinguir algunas básicas: se utilizan como elementos antiinterferencias en filtros LC, almacenamiento de energía en sistemas de suministro de energía, se usan como balastos en sistemas de suministro de energía para lámparas fluorescentes. y lámparas de descarga.
Estranguladores en la oferta de TME
Diodos Schottky y rectificadores
Los diodos rectificadores son uno de los ejemplos clásicos de dispositivos semiconductores discretos. Su función principal es rectificar la corriente alterna, por lo que a menudo se pueden encontrar en todo tipo de fuentes de alimentación. El silicio se utiliza principalmente para la construcción de estos elementos semiconductores junto con algunos otros elementos con los que se dopa. Un diodo semiconductor tiene dos conductores: un ánodo y un cátodo, colocados en lados opuestos de un cilindro pequeño, aunque puede encontrar diodos en otras formas, principalmente destinados al ensamblaje SMD.
Diodos Schottky en el catálogo de TME
Transistores bipolares
Los transistores bipolares son otro ejemplo de dispositivos semiconductores discretos. El mundo actual de la electrónica se basa en estos elementos a base de silicio. Gracias a los transistores, puedes construir fácilmente algo como un interruptor activado por electricidad, y este elemento puede amplificar señales, lo que es especialmente útil en diseños analógicos. Los transistores están encerrados en muchos tipos de carcasas, desde el clásico TO92 hasta construcciones de potencia mucho más grandes, colocadas dentro del TO3. Además, existe toda una gama de carcasas diseñadas para montaje en superficie.
Diodos PIN
Uno de los elementos discretos más interesantes es el diodo PIN. Desde el exterior, se parece a un diodo semiconductor clásico, pero ambas construcciones difieren en su estructura interna. En el diodo PIN, entre las capas del semiconductor P y N, hay una región débilmente dopada con semiconductor intrínseco. Gracias a esta solución, los diodos PIN no tienen muy buenas propiedades de rectificación, pero se adaptan muy bien a las señales de alta frecuencia. Se utilizan en todo tipo de atenuadores de frecuencia, detectores de radiación o sistemas de potencia de alta tensión.
Puentes rectificadores
Los puentes rectificadores (puentes Graetz), aunque se implementan como circuitos integrados únicos, también son componentes discretos. Estas construcciones son rectificadores de rango completo cuya tarea es rectificar voltaje alterno. Los puentes se basan en cuatro diodos semiconductores conectados correctamente y se pueden encontrar en las fuentes de alimentación. Estos sistemas están encerrados en varios tipos de carcasas, desde pequeños DIP4 hasta GBI mucho más grandes, que a menudo van acompañados de disipadores de calor que disipan el exceso de calor. Puentes rectificadores disponibles en TME
Transistores IGBT
Los transistores IGBT, también llamados transistores con puerta aislada, combinan las ventajas de dos tipos de transistores: la facilidad de conducir un transistor unipolar y el voltaje de ruptura, así como la velocidad de las construcciones bipolares. Gracias a estas propiedades, estos elementos se utilizan con éxito en inversores como interruptores que permiten bloquear tensiones altas del orden de kV y encender corrientes superiores a 1 kA.
Diodos TVS
Los diodos TVS, o los llamados diodos transil, pueden no distinguirse a primera vista de otros diodos semiconductores, pero su uso es bastante diferente. Estos elementos se utilizan principalmente para proteger otros componentes electrónicos contra los efectos dañinos de las sobretensiones. Esta construcción funciona de manera similar a un varistor, pero es mucho más rápida: su tiempo de respuesta se da en valores del orden de 1 picosegundo. Después de superar el voltaje de umbral, la resistencia del diodo disminuye rápidamente, gracias a lo cual el circuito puede interrumpirse lo suficientemente rápido, salvando así los elementos restantes.
Diodos TVS en el catálogo de TME
Lámpara de electrones
Los elementos discretos también son tubos de vacío clásicos. Vale la pena saberlo, aunque estas construcciones son raras en estos días. Antes de la invención del transistor, la mayoría de los sistemas de control se basaban en estos elementos. Se fabricaban tubos de electrones en forma de burbujas de vidrio, dentro de las cuales, según el tipo, se colocaban de dos a ocho electrodos. Eran ánodo y cátodo acompañados de muchas rejillas.
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