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Timestamp: 2017-06-24 09:02:27+00:00

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Mantenimiento y Reparacion de ComputadorasUploaded by Carlos EduardoRelated InterestsDiodeElectric PowerTransistorRectifierElectric CurrentRating and Stats0.0 (0)Document ActionsDownloadShare or Embed DocumentEmbedView MoreCopyright: Attribution Non-Commercial (BY-NC)Download as PDF, TXT or read online from ScribdFlag for inappropriate contentPROGRAMA NACIONAL DE INFORMATICAMANTENIMIENTO Y REPARACIÓN DE COMPUTADORAS
Electricidad y Electrónica...................................................................................4 Elementos de la Electricidad........………………….............................................4 La Ley de Ohm........................................................................................ ..........6 Leyes De Kirchoff………………………………………………………………… ….6 Circuitos en Serie y Paralelo....................................................................... ......8 Elementos Activos....................................................................................... .....11 Corriente Alterna...............................................................................................11 Corriente Continua............................................................................................14 Dispositivos y Componentes Electrónicos Componentes Pasivos......................................................................................15 Resistores Fijos y Variables ..........................................................................15
Resistencias de Carbón ……………………………............................................16 Resistores Variables ….....................................................................................18 El Condensador.................................................................................................21 Inductor o Bobina..............................................................................................28 El Transformador............................................................................................. 31 El Auto transformador.......................................................................................32 Componentes Semiconductores.......................................................................33 Los Diodos........................................................................................................34 El transistor.......................................................................................................39 Soldadura con Estaño La Soldadura con Estaño o soldadura blanda..................................................47 El Soldador.......................................................................................................48 Tipos de Soldadores.........................................................................................49 Mantenimiento de Computadoras Tipos de mantenimiento...................................................................................53 Herramientas....................................................................................................55 Etapas del Mantenimiento................................................................................56
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Tecnologías de Impresión Tipos de Impresoras.........................................................................................65 Características Técnicas de Impresoras ……………....................................66 Impresora Matricial......................................................................................... 68 Mantenimiento de la impresora Matricial........................................................70 Impresora a Inyección de Tinta........................................................................71 Mantenimiento de la Impresora a Inyección de Tinta......................................74 Impresora Láser...............................................................................................76 Proceso de Impresión.....................................................................................78 Fuentes de alimentación Fuente de Voltaje Estándar........................................................................... 84 Etapas de la Fuente de Alimentación .Estandar............................................ 85 Fuente De Voltaje Switching…....................................................................... 96 Etapas y unidades de la Fuente Switching..................................................... 97 Reparación de La Fuente Switching..............................................................113 El Monitor Parámetros del Monitor…………………………………..................................117 Fuentes De alimentación Ininterrumpida ( SAI ) y Puesta a Tierra Dispositivos de seguridad de energia electrica…………..…………….….….125 Reguladores de tensión o estabilizador …………….....…….……..……....…125 Sistema de energía ininterrumpible ( u. p. s. )……………………….….…....128 Puesta a Tierra…………………….................................................................136
Proporcionar el conocimiento de la electrónica básica aplicada a la solución de fallas en las computadoras, así mismo el conocimiento de técnicas de soldadura. Proporcionar criterios técnicos para realizar mantenimiento preventivo y correctivo de los componentes de un microcomputador y sus periféricos Proporcionar técnicas y métodos para detectar y reparar fallas en los distintos elementos de un microcomputador y sus periféricos. Proporcionar los conocimientos necesarios para la instalación de puesta a tierra y su importancia en el funcionamiento de una microcomputadora. Proporcionar criterios técnicos para la elección y pruebas de funcionamiento de UPS y estabilizadores de Voltaje.
CAPÍTULO 1 ELECTRÓNICA BÁSICA
Conocerá los conceptos básicos de la electrónica básica. Conocerá los parámetros de la electricidad y potencia eléctrica. Aplicar las diferentes leyes de la electricidad en los circuitos electrónicos.
La electricidad a tenido sus inicios según se conoce en Grecia cerca de los años 600 a.c., cuando Thales de Mileto por medio del frotamiento de un trozo de ámbar vio que este tenia la propiedad de atraer otro objeto. Por lo cual el termino electricidad proviene de la palabra electrón que en griego significa ámbar. El Termino electrón fue utilizado hacia el año 1600 D.C. por el físico Ingles Willian Gilbert. Muchos científicos han aportado con sus teorías al estudio de la electricidad, convirtiéndola en una ciencia que se subdividió en dos ramas las cuales son la electrotecnia y la electrónica. Todo circuito eléctrico o electrónico funciona utilizando tres elementos básicos de la electricidad como la intensidad de corriente eléctrica, el voltaje y le resistencia. La electrotecnia: al igual que la electrónica estudia el diseño e implementación de circuitos pero con niveles de intensidad de corriente y voltajes mas altos. La electrónica: es la ciencia que estudia el uso de la electricidad en la implementación de circuitos electrónicos de múltiples aplicaciones en el desarrollo de la tecnología moderna desde circuitos analógicos simples hasta sofisticados sistemas programables diseñados con tecnología digital moderna. En la actualidad usamos diversos aparatos electrónicos tal como el televisor, la radio, el computador, etc., pero quizás no sabemos como funciona y menos aun como pasa la corriente eléctrica por cada uno de los componentes que conforma dicho aparato. Elementos de la electricidad La intensidad de corriente eléctrica ( I ) Es la cantidad de electrones ( Coulumb ), que pasa por el circuito por segundo y Coulumb/Segundo son los AMPERIOS o AMPERE ; se llama sentido convencional de la intensidad de corriente al sentido en la cual se mueven las cargas positivas y que es contrario al sentido de las cargas negativas o electrones denominada Intensidad de corriente electrónica, hay también unidades menores que se denomina: miliamperio (mA) = 10-3A microamperio(mA) = 10-6A
La diferencia de potencial ( V ) Es la fuerza eléctrica que permite dar movimiento a los electrones libres que están el los cuerpos conductivos, lo cual produce que la intensidad de corriente corra por la carga o resistencias del circuito; se conoce también como voltaje o
Mantenimiento y Reparación de Computadoras tensión eléctrica; su unidad es el voltio, que a la vez son los julios/ Coulumb ( J/C ), pero también utiliza unidades mayores y menores: Mayores: kilovoltio (Kv) = 103 voltios y el Megavoltio (Mv) = 106 voltios Menores: milivoltio (mv) = 10-3 voltios y el micro voltio (mv) = 10-6 La Resistencia ( R ) Es la facilidad que presentan los materiales al paso de la intensidad de corriente eléctrica, todo material presenta un resistencia interna que dependiendo de la magnitud permite o se opone al paso de la corriente eléctrica, la unidad de media son los Ohmios, que representa la cantidad de amperios por voltio que deja pasar.
La Potencia ( P ) Es la máxima energía eléctrica que soporta una carga eléctrica o entrega una fuente de voltaje a una red eléctrica. La potencia esta relacionada con el voltaje y la intensidad de corriente eléctrica, en un circuito se presentan tres tipos de potencia, Como: Potencia Activa (P).- utiliza el Watts como unidad de medida, esta potencia es la que genera el calor en los circuitos eléctricos, debido a que esta compuesta de elementos puramente resistivos. Potencia Reactiva (Q).- utiliza el VAR como unidad de medida, es la potencia de almacenamiento generado por algunos componentes o aparatos eléctricos, debido a que presentan impedancias capacitivas o inductivas Potencia Aparente (S).- utiliza el VA como unidad de medida, es la potencia total consumida por un determinado circuito. Donde se cumple que: Potencia Aparente (S) = Potencia Activa (P) + Potencia Reactiva (Q) En las aplicaciones prácticas consideramos la potencia Activa por que componentes son resistivos o presentan una mínima potencia reactiva. los
La energía Eléctrica: es lo que se factura por consumo de la electricidad y su unidad son Julios, aunque para el consumo domestico se utilice la unidad kWh. La energía E es igual a E = P * t = V * I * t. Si observamos la unidad kWh no es mas que la potencia en kW (1000 Vatios) por el tiempo en h (horas). La Ley de Ohm La ley de Ohm, así llamada en honor a su descubridor, el físico alemán George Ohm. Según la ley de Ohm La intensidad de corriente que circula por un circuito eléctrico, es directamente proporcional al voltaje o tensión aplicada a dicho circuito, e inversamente proporcional a la resistencia que ofrece dicho circuito al paso de la corriente eléctrica
De esta formula también se puede obtener las siguientes formulas: I=V/R o R=V/I
Donde I es la corriente eléctrica, V la diferencia de potencial y R la resistencia eléctrica. Para que la ley se cumpla los elementos deben estar en las siguientes unidades La Intensidad de corriente eléctrica en Ampere La diferencia de potencia en Voltios La Resistencia en Ohmios Las leyes de Kirchoff Las Leyes de Kirchokk fueron establecidas por el científico Gustav R. Kirchoff (1824 – 1887), su aplicación es muy importante en el desarrollo de circuitos eléctricos y electrónicos en general.
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Estas dos leyes una ley para las Intensidad es de corriente y otra ley para los voltajes. 1ra ley: La sumatoria de la intensidad es de corriente que entran en un nodo o circuito es igual a la sumatoria de intensidades de corriente que salen de dicho nodo o circuito. Asignando el signo mas ( +) a las corrientes que entran en la unión y el signo menos ( - ) a las que salen de ella., eso determina que la suma algebraica de todas las corrientes en un nodo o unión es igual a cero. (Suma algebraica de I) Σ I = 0 (en la unión) Σ I entran = Σ I salen 2da ley: la sumatoria de las caídas de tensión en las resistencias que constituyen una malla o circuito, es igual a la sumatoria de las fuentes de energía ( f.e.m.) que alimenta a la malla o circuito; la sumatoria algebraica de las diferencias de potencial en una malla cerrada es igual a cero. Σ E - Σ I*R = 0 Σ E = Σ I*R En la practica para aplicar esas leyes en una malla se toma un sentido arbitrario para la intensidad de corrientes en cada malla, si el extremo por donde ingresa la intensidad de corriente en una resistencia es negativa, es por que la intensidad de corriente arbitraria es esa rama es opuesta. Aplicación:
En el circuito se analiza la dirección del flujo de la intensidad de corriente en el nodo. I1 entra a la unión, I2 e I3 salen del nodo, Si I1 fuera de 20 A e I3 fuera 5 A, I2 tendría que ser de 15 A; Por la 1ra ley de kirchoff se cumple que: I1=I2 + I3 En el siguiente circuito se analiza la ley de Kirchoff para voltajes, lo cual determina que la sumatoria de voltajes en circuito cerrado es igual a cero,
La suma de las caídas de voltaje en R1, R2 y R3 debe ser igual a 10V o sea, 10V =V1+ V2+ V3.
Circuitos en serie En un circuito en serie la intensidad de corriente que circula por todas las resistencias es absolutamente igual en todos sus puntos. La resistencia equivalente es igual a la sumatoria del conjunto de resistencias en serie. RT= R1 + R2 + R3 + ……… Rn
Calculamos la resistencia equivalente del circuito indicado, obteniendo: R total (equivalente) = 2kΏ + 4kΏ + 6kΏ =12kΏ Por la ley de ohm calcular la intensidad de corriente, si: V = 24 Voltios, entonces I total = V / R I = 24 / 12000 = 0.002 A = 2 mA. En este circuito no se esta considerando la resistencia interna de la fuente de alimentación de 24 voltios por ser esta muy pequeña. Circuitos en paralelo El circuito esta compuesto por resistencias colados en paralelo respecto a la fuente de alimentación de voltaje, la particularidad de un circuito en paralelo es que la tensión en todos los componentes es la misma, en cambio la corriente Programa Nacional de Informática 8
Mantenimiento y Reparación de Computadoras total del circuito es la sumatoria de t las corrientes que pasa por cada carga o resistencia que conforma el circuito. Algebraicamente se cumple que el inverso de la resistencia total es igual a la sumatoria de todas las resistencias en paralelo.
Aplicación Calcular la resistencia total del siguiente circuito.
Aplicando la regla general obtenemos la resistencia total igual a 1.0909 kΩ. Circuitos mixtos En estos circuitos se combinan las resistencias en serie y en paralelo, su resolución requiere de un mayor análisis, sin embargo dependiendo el grado de dificultad que presente el circuito se utiliza teoremas que permiten obtener la resistencia total, corrientes y voltajes del circuito.
Mantenimiento y Reparación de Computadoras El Divisores de corriente En un circuito en paralelo la corriente que entra a un nodo sale dividida en dos o más corrientes, La corriente de una de las ramas del circuito es calculada como se muestra debajo:
Para I1 :
Para I2: Los Divisores de tensión. En un circuito en serie el voltaje que cae en una resistencia se puede obtener directamente relacionando el voltaje de la fuente y las resistencias del circuito.
Puede calcularse el voltaje en R1 usando la ecuación
Puede calcularse el voltaje en R2 usando la ecuación
ELEMENTOS ACTIVOS Son aquellos elementos que pueden generar energía eléctrica por una transformación de energía mecánica, química u otra forma de energía, por ejemplo las fuentes de voltaje del tipo alterna ( VAC ) o continua ( VDC o VCC), las pilas o baterías, paneles solares , etc. VAC: Fuente de Voltaje en Corriente Alterna VDC: Fuente de Voltaje en Corriente Directa VCC: Fuente de Voltaje en Corriente Continua
Corriente alterna La corriente alterna tiene la forma de una onda sinusoidal (función trigonométrica seno) que cambia de polaridad en cada instante de tiempo a una frecuencia determinada, su voltaje instantáneo va cambiando desde 0 V a un máximo positivo, vuelve a cero y continúa hasta otro máximo negativo y así sucesivamente. La corriente alterna más comúnmente utilizada, cambia sus valores A continuación se muestra la forma de onda de esta corriente:
El suministro comercial de energía eléctrica utilizado de manera generalizada en nuestros días se efectúa en corriente alterna, La utilización de electricidad en forma trifásica es común mayormente para uso en industrias donde muchos motores están diseñados para su uso., también para la distribución de energía eléctrica domiciliaria. La corriente trifásica es un conjunto de tres formas de onda, desfasadas una respecto a la otra continuación. de 120 grados, según el diagrama que se muestra a
Las corrientes trifásicas son generados mediante alternadores dotados de tres bobinas o grupos de bobinas, arrolladas sobre piezas polares equidistantes entre si, el sistema trifásico es una clase dentro de los sistemas polifásicos de generación eléctrica la red de distribución eléctrica para el suministro domestico es trifásica, esta consta de cuatro conductores, uno por cada fase y otro para el neutro. En este caso lo que se hace es ir repartiendo la conexión de los diferentes hogares entre las tres fases, de forma que las cargas de cada una de ellas queden lo más igualadas (equilibradas) posibles cuando se conectan muchos consumidores. Por motivos de seguridad, a menudo se conecta un quinto hilo entre el interruptor principal o caja de fusible del edificio y los aparatos eléctricos en el
Mantenimiento y Reparación de Computadoras interior de cada hogar, este hilo es conocido como hilo de tierra. El hilo de tierra es conectado a una barra o a una varilla de cobre colocada en un pozo preparado adecuada mente para que presente una baja resistencia. En caso de avería, por contacto accidental de una fase con la carcasa de un aparato, el hilo de tierra debe poder soportar la corriente necesaria para fundir el fusible y aislar el circuito averiado, evitando de esta forma que el usuario pueda sufrir daño por electrocución. Una tensión alterna v puede ser descrita matemáticamente como una función del tiempo por medio de la siguiente ecuación: Donde A es la amplitud en voltios (también llamada voltaje de pico), ω es la velocidad angular en radianes/segundo, y t es el tiempo en segundos. Dado que la velocidad angular es utilizada por los matemáticos, en la ingeniería se utiliza la siguiente ecuación:
Donde f es la frecuencia en hertz. El valor pico a pico de una tensión de una CA se define como la diferencia entre su pico o máximo positivo y su pico negativo. Considerando el valor máximo de sen(x) es +1 y el valor mínimo es -1, una tensión de corriente alterna oscila entre +A y -A. El voltaje pico a pico, escrito como VP-P, es por lo tanto (+A)-(-A) = 2×A. La medida de una tensión de CA es también expresada algunas veces como su valor cuadrático medio (rms), que para una tensión sinusoidal es:
El valor Vrms es útil para calcular la potencia consumida por una carga. Así, si una tensión de corriente continua (CC), VCC desarrolla una cierta potencia P en una carga resistiva dada, una tensión de CA de Vrms desarrollará la misma potencia P en la misma carga si Vrms = VCC. Al valor cuadrático medio se le suele denominar, por ello, también valor eficaz.
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Cuando decimos que la red eléctrica doméstica en PERU es de 220 voltios CA, estamos diciendo que su valor eficaz (al menos nominalmente) es de 220 V., lo que significa que tiene los mismos efectos caloríficos que una tensión de 220 V. de CC.:
Así, para nuestra red de 220 V CA, el voltaje de pico VP o A es por lo tanto 220 V × √2 = 311 V (aprox.). El voltaje pico a pico VP-P es más alto: 2 × 220 V × √2 = 622 V (aprox.) Corriente continua La corriente continua (c.c.) es el flujo continuo de electricidad a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial. A diferencia de la corriente alterna (c.a.), en este caso, las cargas eléctricas circulan siempre en la misma dirección del punto de mayor potencial al de menor potencial. Aunque comúnmente se identifica la corriente continúa con la corriente constante (por ejemplo la suministrada por una batería), es continua toda corriente que mantenga siempre la misma polaridad.
Preguntas de Repaso : 1. Especificar los parámetros del Voltaje en Corriente Alterna. ..................................................................................................................... . 2. Identificar los generadores de voltaje en corriente continua. ..................................................................................................................... 3. Calcular la potencia consumida en su Computador y la intensidad De corriente eléctrica total. .................................................................................................................... 4. Explicar el diseño de un sistema eléctrico con suministro de corriente Eléctrica trifásica.
CAPÍTULO 2 DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRÓNICOS
Objetivos: Al finalizar este capítulo el participante aprenderá a: Identificar los diferentes componentes electrónicos de una PC. Realizara pruebas de funcionamiento de los principales componentes electrónicos.
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRÓNICOS Componentes Pasivos Los componentes pasivos son aquellos que dentro de un circuito no proporcionan ganancia, pero si consumen energía eléctrica, estos son: La Resistencia El condensador o capacitor. La Bobina o inductor. RESISTENCIAS Sabemos que desde el punto de vista de la corriente eléctrica existen básicamente dos tipos de materiales, en función de la mayor o menor facilidad con la que esta circula a través de ellos: Conductores y aislantes Resistencia es la oposición que ofrece un material al paso de la corriente eléctrica. Los componentes que en electrónica se emplean para que cumplan esta misión se denominan Resistores. La unidad de medida de resistencia es el ohmio, y se representa por la letra R Los Resistores se clasifican en: Fijos, variables y no lineales (NTC, PTC, etc.) Resistores Fijos: Son resistores que presentan un valor resistivo fijo, se fabrican de diferente material, los mas comunes son: Resistores de cerámica, alambre, película de
Mantenimiento y Reparación de Computadoras carbón, etc. Unas resistencias tiene indicado en su cuerpo su valor ohmico otras presentan un código de colores. Símbolos Aspecto físico
Unidad de medida: Ohms (Ω) Unidades mayores: KΩ ( Kilo Ohmios ) = 103 Ω y MΩ ( Mega Ohmios ) = 106 Ω Resistencia de Alambre o cerámica.- son aquellas resistencias eléctricas que generan una gran disipación de energía calorífica, esto se debe a su bajo valor ohmico y a su alta potencia; estas resistencias tienen aplicación en diferentes circuitos, como: cocinas eléctricas, planchas eléctricas, termas, circuitos de potencia, etc
Estas resistencias tienen una potencia de: 1W, 2W, 5W, 10W. Resistencia de Carbón.- Es una resistencia pequeña de muy baja disipación de energía eléctrica y cuyo valor está indicado por medio de franjas de colores. Los colores que muestra la resistencia son interpretados fácilmente mediante un CODIGO DE COLORES, su potencia es baja, común mente son de : ¼, ½ , 1 Watt, Su valor ohmico es desde menores a un ohmio hasta varios MΩ
CÓDIGO DE COLORES PARA RESISTENCIAS DE CARBON
El código de colores es un código que sirve para definir el valor de las resistencias. Para conocer su valor se observa los colores de izquierda a derecha , situando la tolerancia a la derecha, resistencias con tres franjas siendo la cuarta franja sin color, otras presentan 4 franjas ( son las mas utilizadas ) y otras resistencias presentan 5 franjas son de mayor precisión.
Aplicaciones: Rojo, blanco, amarillo, oro 290000 Ω ± 5% = 290 KΩ
Azul, negro, oro, marrón
6 Ω ± 1% = 6 Ω
Los valores normalizados para resistores de aglomerado y de película de carbón, hasta una potencia de 2W son los siguientes: 1 1,2 1,5 1,8 2,2 2,7 3,3 3,9 4,7 5,6 6,8 8,2
Utilizando un factor multiplicador comprendido entre 0,1 y 1000000, se obtiene resistencias de los siguientes valores: en Ω : 1Ω , 100Ω, 120Ω, 150Ω, 180Ω, 220Ω, 270Ω, 330Ω, 390Ω, 470Ω, 560Ω, 680Ω, 820Ω en KΩ 1 KΩ,1.2 KΩ, 1.5 KΩ, 1.8 KΩ, 2.2 KΩ, 3.3 KΩ, 3.9 KΩ, 4.7 KΩ, 5.6 KΩ, 6.8 KΩ, 8.2 KΩ, 10 KΩ, 22 KΩ, 33 KΩ, 47 KΩ, 56 KΩ, 68 KΩ, 82 KΩ, 100KΩ, 120KΩ, 150KΩ, 180KΩ, 220KΩ, 270KΩ, 330KΩ, 390KΩ, 470KΩ, 560KΩ, 680KΩ, 820KΩ. En M Ω 1 MΩ,1.2 MΩ, 1.5 MΩ, 1.8 MΩ, 2.2 MΩ, 3.3 MΩ, 3.9 MΩ, 4.7 MΩ, 5.6 MΩ, 6.8 MΩ. Ejemplos: 1. 1,8 x 10000 = 18 000 = 18 kΩ 2. 3,3 x 10 = 33 = 33 Ω 3. 6,8 x 1000000 = 6800000 = 6,8 MΩ Resistores variables Son resistores en los cuales su resistencia puede variar al girar una perilla, aumentar la temperatura, aumentar o disminuir la iluminación, etc. En los circuitos electrónicos se utilizan múltiples resistencias variables, para cada aplicación, los mas comunes son: los Potenciómetros, los Termistores, las fotorresistencias, etc. Los potenciómetros Son resistencias que varían su valor ohmico al girar o desplazar una perilla, También hay potenciómetros de precisión llamados trim post.
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Símbolo del Potenciómetro Aspecto físico
Símbolo del resistor ajustable
TERMISTORES Son dispositivos cuya resistencia varia al cambio de la temperatura, estos
dispositivos son muy utilizados en la etapa de seguridad de los circuitos electrónicos para censar la temperatura, alarmas contra incendios, aire acondicionados, estufas, etc. Existen dos tipos de termistores: Termistores temperatura. + TEMPERATURA » - RESISTENCIA - TEMPERATURA » + RESISTENCIA Símbolo Aspecto físico NTC.(Coeficiente de temperatura negativo )
Son componentes en los cuales disminuye su resistencia al aumentar la
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Termistores PTC.- (Coeficiente de temperatura positivo) Son componentes en los cuales aumenta su resistencia al aumentar la temperatura. + TEMPERATURA » + RESISTENCIA - TEMPERATURA » - RESISTENCIA Símbolo Aspecto físico
. FOTO-RESISTORES O LDR (Resistencia Dependiente de la Luz ) Estos dispositivos electrónicos son capaces de variar su resistencia en función de la luz que incide sobre ellos. Están compuestos por Sulfuro de Cadmio, compuesto químico que posee la propiedad de aumentar la circulación de electrones a medida que aumenta la luz. + LUZ » - RESISTENCIA
- LUZ » + RESISTENCIA Símbolo Aspecto físico
Aplicaciones de la LDR Como detector de presencia, cuando se interrumpe la luz que incide sobre él. Como interruptor crepuscular, encendiendo una lámpara cuando se hace de noche.
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Alarmas antirrobos Encendido y apagado automático de luces o equipos.
VARISTORES O VDR.- (Resistencia Dependiente del voltaje) Son componentes cuya resistencia aumenta cuando disminuye el voltaje aplicado en sus extremos. - VOLTAJE » + VOLTAJE » Símbolo + RESISTENCIA - RESISTENCIA
Aplicaciones de la VDR.- Compensación del valor óhmico cuando varía la tensión en un circuito. - Estabilizadores de tensión.
EL CONDENSADOR Es un componente eléctrico que permite almacenar carga eléctrica en forma de Campo Eléctrico. Para utilizarlo en un momento adecuado. El condensador no permite el paso de ningún tipo de corriente eléctrica Está compuesto, básicamente, por un par de placas metálicas separadas por un material aislante denominado dieléctrico. La capacidad de un condensador consiste en almacenar mayor o menor número de cargas cuando está sometido a tensión.
Placas metálicas conductoras.- Donde se concentran las cargas eléctricas Dieléctrico.- Es el elemento aislante que puede ser de papel, polietileno, poliéster, plástico, cerámicos, electrolítico (ácido bórico), aceite, etc. La unidad fundamental es el FARADIO (F) Otras unidades de medida son: mF (micro faradio) = 10 -6F nF (nano faradio ) = 10 -9F pF (pico faradio ) = 10 -12F CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GENERALES Capacidad nominal.- Es el valor teórico esperado al acabar el proceso de fabricación. Se marca en el cuerpo del componente mediante un código de colores o directamente con su valor numérico. Tolerancia.- Diferencia entre las desviaciones, de capacidad, superior o inferior según el fabricante. Tensión nominal.- Es la tensión que el condensador puede soportar de una manera continua sin sufrir deterioro. CLASIFICACIÓN Los condensadores se fabrican de diferente material dieléctrico, por lo tanto existen en diferentes formas, tamaños y capacitancias, para identificar los con mayor facilidad se clasifican en condensadores de señal y condensadores filtro.
SIMBOLO DE CAPACITORES
Condensadores de Señal.- Los condensadores de señal son aquellos que no tienen una polaridad definida y son identificados por su dieléctrico, por ejemplo: El Condensador cerámico o condensador de Polietileno. La mayoría de estos condensadores son utilizados en alta frecuencia y algunos en baja frecuencia y se instalan como acopladores de señal en circuitos amplificadores. Condensadores fijos Son componentes pasivos de dos terminales. Se clasifican en función del material dieléctrico y su forma. Pueden ser: de papel, de plástico, cerámico, electrolítico, de mica, de tántalo, de vidrio, de poliéster, Estos son los más utilizados. A continuación se describirá, sin profundizar, las diferencias entre unos y otros, así como sus aplicaciones más usuales
Mantenimiento y Reparación de Computadoras De papel.- El dieléctrico es de celulosa impregnada con resinas o parafinas. Presenta un reducido volumen y gran estabilidad frente a cambios de temperatura. Las armaduras son de aluminio. Se fabrican en capacidades comprendidas entre 1uF y 480uF con tensiones entre 450v y 2,8Kv. Se emplean en electrónica de potencia y energía para acoplamiento, protección de impulsos y aplanamiento de ondulaciones en frecuencias no superiores a 50Hz.
Condensador de papel De plástico.- Son condensadores de una gran resistencia de aislamiento, volumen reducido y buen comportamiento ante la humedad y la temperaturas son fabricados generalmente de poli estireno (styroflex), poliéster (mylar), poli carbonato (Macrofol) y politetrafluoretileno (teflón), Se fabrican en forma de bobinas o multi capas.
Condensador de plástico bobinado. 1 y 2 son las dos hojas de plástico y a y b son dos hojas de aluminio enrolladas conjuntamente Cerámico.- Son buenos aislantes térmicos y eléctricos., se fabrican de material cerámico en capacitancias de 1pF a 1nF y de 1pF a 470nF con tensiones comprendidas entre 3 y 10000v. Su identificación se realiza mediante un código alfanumérico, Se utilizan en circuitos que necesitan alta estabilidad y bajas pérdidas en altas frecuencias.
Condensador Filtro.- Son aquellos condensadores que tienen polaridad definida. Todos los condensadores filtros también se denominan condensadores electrolíticos. Es importante que estudiante comprenda el cuidado que hay que tener cuando se instala un condensador electrolítico, es decir que el terminal positivo se conecta siempre con el potencial positivo. Eelectrolítico.- son condensadores que permiten obtener capacidades elevadas en tamaños reducidos, el fundamento del diseño es el mismo a los otros condensadores, solamente que el material dieléctrico es de ácido bórico o aceite.
Los condensadores electrolíticos deben conectarse respetando su polaridad, que viene indicada en sus terminales, pues de lo contrario se destruiría. Condensadores variables Constan de un grupo de armaduras móviles, de tal forma que al girar sobre un eje se aumenta o reduce la superficie de las armaduras metálicas enfrentadas, variándose con ello la capacidad. El dieléctrico empleado suele ser el aire, aunque también se incluye mica o plástico.
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Símbolo
CARGA DEL CONDENSADOR La carga del condensador se realiza tal como se muestra en las figuras que siguen CONSIDEARACIONES - Circuito serial RC - Constante de tiempo: τ = RxC - El valor 0.632 (o el 63.2%), es constante y que multiplicado con el voltaje aplicado E se obtiene la primera carga de “C” (VC1) - La segunda carga de C, es Vc2 = Vc1 + 0.632xVR1; VR1 = E – VC1 - La carga total del condensador se realiza en 5 constantes de tiempo
a) Primero se calcula el valor de la constante de tiempo del circuito ( τ ), cuya formula es: τ = R*C, si C esta en faradios y R en ohmios. El valor del τ calculado es la primera constante de tiempo. La carga de ¨c¨ se realiza en 5 τ La relación matemática es idéntica a la ley de kirchoff, es decir: E = VR +VC b) En el circuito cuando se cierra el SW el condensador inicia su carga, hay que comprender que en el t = 0 el voltaje del condensador (VC) también es igual a cero, mientras que en la resistencia se tiene todo el voltaje que aplica la fuente de voltaje E. No olvidarse que en el t = 0 el condensador esta en cortocircuito.
c) para el 1τ la carga de ¨C¨ es el 63.2 % del voltaje de la fuente, es decir que: VC1 = 63.2% E VR1 = E – VC1 d) Para el 2 τ la carga de ¨C¨es: VC2 = VC1 + 63.2%VR1 VR2 = E – VC2
e) así sucesivamente se realiza la carga del 3 τ, 4 τ y 5 τ, por ejemplo la carga de ¨C¨ para 5 τ VC5 = VC4 + 63.2%VR4 VR5 = E – VC5 Descarga del condensador La descarga del condensador se realiza tal como se muestra en la figura anterior, se sigue la siguiente secuencia. a) Primero se calcula el valor de la cons6tante de tiempo del circuito ( τ ), cuya formula es: τ = R*C , si C esta en faradios y R en ohms el valor del τ calculado es la primera constante de tiempo. La descarga de ¨C¨ se realiza en 5 τ b) la relación matemática es idéntica a la segunda ley de Kirchoff, es decir: 0 = VR + VC,; VR = VC
Mantenimiento y Reparación de Computadoras c) Cuando se coloca el SW en el punto 3, se inicia la carga de ¨C¨, Hay que comprender que en el t = 0 , VC contiene esta totalmente cargado., por lo tanto el voltaje en la resistencia ( VR ), luego el voltaje en R es negativo. d) Para el 1 la descarga de ¨C¨ es el 63.2% de la carga total del condensador, es decir que: VC1 = 63.2%VC; VC1 = -VR1 e) Para en 2 la descarga de ¨C¨ es: VC2 = 63.2%VC ; VR2 = -VC2 f) Así sucesivamente se realiza la descarga del 3, 4, 5, por ejemplo lo descarga de ¨C¨ para 5 seria: VC5 = 63.2%VC; VR5 = - VC5 = 0
INDUCTOR O BOBINA Es un componente eléctrico o electrónico que permite almacenar la energía eléctrica en forma de campo magnético, cuando a través de la bobina pasa una corriente eléctrica.
PARTES DE INDUCTOR Bobinas.- Es el arrollamiento del alambre de cobre totalmente aislado, generando espiras a lo largo del total del alambre de cobre. Núcleo.- Es el dispositivo eléctrico del inductor que tiene la función de incrementar el Flujo Magnético (Φ) sobre el bobinado
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Unidades del inductor La unidad es el HENRY ( Hr ), en la practica también se utilizan unidades menores las cuales son : Mili Henry = 13-3 Henry ( mHr ) Micro Henry = 10-6 Henry (uHr ) Tipos de Inducción La inducción en una bobina depende de la energía eléctrica aplicada. A una bobina se le puede aplicar un voltaje de corriente continua o alterna.
Inducción Estática.
Esta inducción se presenta cuando a una bobina se le aplica un voltaje de corriente continua (VDC) En el inductor se genera un campo eléctrico estático de tal forma que se produce un flujo magnético estático (pasivo). En el diagrama adjunto se muestra el campo magnético Generado en la bobina en la cual el flujo magnético tiene un solo sentido, es decir que dicho flujo es constante. Pero en el mismo diagrama se muestra a la misma bobina a la cual se le acerca un inductor en serie con una lámpara, en la cual por presentarse una inducción débil a la segunda bobina, la lámpara no se enciende y en algunos casos se muestra intermitente.
INDUCCIÓN DINAMICA La inducción dinámica se genera cuando a una bobina se le aplica un voltaje de corriente alterna. El campo magnético generado en la bobina cambia constantemente de polo, es decir que inicialmente cuando el voltaje aplicado es positivo, este punto es el polo norte, y el otro es el polo sur, pero cuando el voltaje cambia a negativo, los polos también cambian de sentido, así sucesivamente. El cambio constante de voltaje permite el cambio de sentido de la corriente que pasa por la bobina, por lo tanto el flujo magnético en la bobina cambia de sentido, produciendo así un flujo magnético dinámico o variable. Si a dicha bobina se le acerca un inductor en serie con una lámpara, se observa que dicha lámpara enciende, es decir se está produciendo la inducción de una bobina a otra y que entre ambos inductores se produce la inducción mutua
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Aplicación de las Bobinas Las bobinas tienen múltiples aplicaciones en los circuitos eléctricos o electrónicos, las aplicaciones más importantes son: - Reactores para circuitos de Fluorescentes - Reactores para Relés - Reactores para contactores - Transformadores reductores o elevadores de voltaje - Transformadores de salida múltiple - Auto transformador. - Etc. EL TRANSFORMADOR Es una maquina eléctrica para la electricidad o un dispositivo eléctrico para la electrónica, que permite reducir o incrementar los voltajes de entrada. Tipos de Transformadores Existen diferentes tipos de transformadores, los más comunes son: El transformador estándar El auto transformador
EL TRANSFORMADOR ESTANDAR Es un dispositivo eléctrico que presento dos bobinas en paralelo que inducen un campo magnético por medio de un Núcleo Ferromagnético y otro materia, generando una intensidad de corriente en el bobinado secundario. Dependiendo del número de espiras, numero de alambre y el núcleo, reduce el voltaje de entrada o eleva el voltaje variando la intensidad de corriente.
Ley Universal de Transformación
EP IS N P = = ES IP N S
De esta relación se obtiene la regla general del transformador. Pp = Ps o VpIp = VsIs
El Auto transformador Es un dispositivo eléctrico que usa una bobina de entrada, con diferentes puntos de salida en la misma bobina, son utilizados en estabilizadores de voltaje, transformadores de alta potencia, etc.
COMPONENTES SEMICONDUCTORES Los componentes semiconductores son aquellos que están compuesto de un cristal dopado que esta situados entre los conductores y los aislantes, presentando en una de sus capas un menor coeficiente de conductividad que los materiales conductores y en otra capa un mayor coeficiente de conductividad que los materiales aislantes. El uso de los materiales semiconductores a dado inicio a la fabricación de los componentes electrónicos mas utilizados por los circuitos electrónicos, como: los diodos, transistores y circuitos integrados ( CHIPS ). El silicio (Si ) y el germanio ( Ge ) que en estado puro son tetravalentes son los materiales mas utilizado para la fabricación de componentes semiconductores al ser combinados con impurezas trivalente y pentavalentes permitiendo convertir en dos materiales ( dopados ) semiconductoras llamadas semiconductores tipo P y semiconductores de tipo N.
Semiconductores tipo P (Material P) El cristal de silicio al ser combinado con impurezas de indio que es trivalente como elemento dopador Convirtiéndolo en un donador de lagunas o huecos (Carga positiva)
Semiconductores tipo N (Material N) Luego el cristal de silicio al ser combinado con impurezas de Arsénico ( As ) o el fósforo ( P ) los cuales son pentavalente como elemento dopador. Este material es un donador de electrones (cargas negativas) Al material de silicio se mezcla con Arsénico para obtener un material cargado negativamente, es decir presenta mayor carga negativa (electrones) y menor carga positiva (protones). EL DIODO SEMICONDUCTOR Es un dispositivo electrónico no lineal fabricado de material de silicio o Germanio diseñado para comportarse como un conductor o un aislante, a diferencia de los componentes pasivos como resistencias, la corriente que circula a través del diodo no es proporcional a la tensión entre los extremos. Existen numerosos tipos de diodos: diodo Zener, diodo Schottky, varicaps, etc. Si bien en este artículo nos ocuparemos del diodo estándar. Este dispositivo contiene dos electrodos denominados Ánodo (A) y Cátodo (K). Por lo tanto para obtener el DIODO SEMICONDUCTOR, es importante unir los materiales P y N. En los puntos de unión de los de los materiales se forma un campo eléctrico el cual produce un a barrera de potencial.
Simbología Existen diferentes tipos de diodos y son identificados por su simbología para cada tipo, algunos de ellos tiene uso frecuente en los circuitos electrónicos que explicaremos a continuación.
DIODO RECTIFICADOR PUENTE DE DIODOS DIODO ZENER DIODO ZENER
DIODO dependiente de la. TEMPERATURA
DIODO LIMITADOR DE TENSIÓN
DIODO LIMITADOR DE TENSI0N
DIODO SNAP
Curva Característica del Diodo La curva I-V del diodo típico tiene el siguiente aspecto: Se puede observar que existen tres grandes zonas de actividad. Cuando la tensión es superior a cierto umbral, denominado como tensión de codo y que tiene un valor típico de 0,7 V, el diodo conduce prácticamente sin oponer resistencia (zona verde). Sin embargo, si la tensión es inferior, el diodo se comporta como un circuito abierto no dejando pasar la corriente (zona azul). Este comportamiento tiene un límite, sin embargo, que es la tensión de ruptura, a partir de la cual se produce el efecto avalancha y el diodo deja de oponer resistencia (zona roja). De forma idealizada, se puede ver al diodo como una especie de interruptor inteligente: cuando la tensión (voltaje) entre sus extremos es positiva, es como un interruptor cerrado. En el caso contrario, actúa como interruptor abierto:
Tipos de DiodosEL DIODO RECTIFICADOR.- Estos diodos tienen su principal aplicación en la conversión del voltaje de corriente alterna (VAC) en un voltaje pulsante de una sola polaridad, de donde se puede obtener el voltaje de corriente Continua (VCC)
A significa Ánodo (+) y la K significa Cátodo (-). En la imagen de su aspecto físico observamos una franja blanca, esta representa al cátodo. Los rectificadores en la práctica se dividen en dos tipos:
Rectificador de media onda Es un circuito electrónico que utiliza u solo diodo para realizar su actividad de rectificador del voltaje alterno a voltaje continuo. En la práctica se utiliza un transformador reductor de voltaje para disminuir el voltaje de entrada en un
Mantenimiento y Reparación de Computadoras voltaje menor e incrementar la intensidad de corriente que ingresa al transformador. Rectificador de onda completa Los rectificadores de onda completa son aquellos que por su conexión utilizan siempre la onda negativa como onda rectificada con polaridad positiva, el periodo de repetición de la onda rectificada es de 180° y el porcentaje ruido o ROPLE es de 48%. En la práctica se presentan dos tipos de rectificadores de onda completa, los cuales son. Rectificador de onda completa con dos Diodos. Para realizar la rectificación de la corriente alterna con dos diodos se requiere de un transformador que contiene un secundario con devanado central que permite la conexión de los diodos. Rectificador de Onda Completa con Cuatro Diodos. Es el rectificador que presenta una mayor eficiencia en la regulación de voltaje y corriente aplicada a la carga. En la mayoría de las etapas de rectificación de los circuitos de gran potencia se recomienda utilizar este rectificador, se conoce también con el nombre de puente BRIDGE; Lo mas importante es que este rectificador es colocado al secundario del transformador de un solo devanado
Mantenimiento y Reparación de Computadoras DIODO DE SEÑAL Este diodo se utiliza en circuitos que reciben señales pequeñas o débiles, trabajan con pequeñas corrientes, la tensión umbral en dolarización directa es inferior a la de un diodo rectificador El material semiconductor suele ser el Germanio. Aplicaciones Se emplean, sobre todo el la detección de señales de Radio Frecuencia (RF). Se utilizan en etapas moduladoras, demoduladoras, mezcla y limitación de señales. Símbolo Aspecto físico
DIODO ZENER El diodo zener es muy utilizado en circuitos estabilizadores o reguladores de voltaje, tiene la propiedad de mantener en sus extremos una tensión constante gracias a que aumenta la corriente que circula por el. Símbolo: Aspecto físico:
En el cuerpo del diodo suele venir indicada la tensión a la que estabiliza, Ejemplos: 5V1 Diodo zener que estabiliza a 5,1 voltios. 6V2 Diodo zener que estabiliza a 6,2 voltios. El diodo zener se utiliza en los circuitos, con polarización inversa, es decir positivo en el cátodo y negativo en el ánodo.
EL DIODO LED (Diodo Emisor de Luz) Es el diodo semiconductor que cuando está polarizado directamente, se ilumina comportándose como un indicador de luminoso. Su aplicación es amplia como por ejemplo como indicadores de lectura y escritura en los DRIVE, discos duros, lectoras, etc. en las computadoras y forman parte de los segmentos luminosos del los Display numéricos y alfanuméricos, Se fabrica con un compuesto formado por Galio, Arsénico y Fósforo Símbolo Aspecto físico
EL TRANSISTOR Son Dispositivos electrónicos compuestos por cristales de silicio y germanio, los cuales contienen impurezas, por lo general esta compuestos por tres electrodos básicamente, diseñados para amplificar una señal y conmutar por la presencia de los impulsos eléctricos, se divide en dos grandes familias, los cuales son: los transistores Bipolares y los transistores unipolares (transistores de efecto de campo)
Son aquellos transistores que utilizan la corriente como elemento de control para obtener la amplificación de la señal y su comportamiento como dispositivo conmutador. Este dispositivo esta conformado por tres bloques de material semiconductor con sus respectivos electrodos denominados Emisor ( E ), Base ( B ) y Colector ( C ), formando los siguientes transistores: NPN y PNP.
POLARIZACION DE UN TRANSISTOR Una polarización correcta permite el funcionamiento de este componente. No es lo mismo polarizar un transistor NPN que PNP Los transistores para trabajar como amplificadores y conmutadores necesitan estar polarizados en forma adecuada, la polarización del transistor se realiza como se muestra en la siguiente figura:
Polarización Universal Polarización por Emisor Polarización por Corriente
Mantenimiento y Reparación de Computadoras ZONAS DE TRABAJO
CORTE.- En esta zona de trabajo del transistor no circula intensidad por la Base por lo que, la intensidad de Colector y Emisor también es nula. La tensión entre Colector y Emisor es la de la batería o fuente de alimentación que polariza el circuito, El transistor, entre Colector y Emisor se comporta como un interruptor abierto. IB = IC = IE = 0; VCE = Vbat SATURACION.- Cuando por la Base circula una intensidad, se aprecia un incremento de la corriente de colector considerable. En este caso el transistor entre Colector y Emisor se comporta como un interruptor cerrado. De esta forma, se puede decir que la tensión de la batería o fuente de alimentación se encuentra en la carga conectada en el Colector. ↑ IB ⇒↑ IC ; Vbat = RC X IC. ACTIVA.- en esta zona el transistor actúa como amplificador. Puede dejar pasar más o menos corriente. Cuando trabaja en la zona de corte y la de saturación se dice que trabaja en conmutación. En definitiva, como si fuera un interruptor. La ganancia de corriente es un parámetro también importante para los transistores ya que relaciona la variación que sufre la corriente de colector para una variación de la corriente de base. Los fabricantes suelen especificarlo en sus hojas de características, también aparece con la denominación hFE. Se expresa de la siguiente manera: hFE = β = IC / IB
Mantenimiento y Reparación de Computadoras MEDIDA DE TRANSISTORES Los transistores Bipolares son medidos con un multitester analógico o digital para identificar si es PNP o NPN y también obtener la Base, el Colector y Emisor.
En la figura indica que los terminales del transistor 1 y 2 mide 0.533V y si 1 y 3 mide 0.534, entonces el Terminal 1 es la base. Si la medida de 1 y 2 es menor que la medida 1 y 3, entonces el Terminal 2 es el colector y el Terminal 3 es el emisor. TRANSISTORES UNIPOLARES Conocido también como transistor FET (Transistor Efecto de Campo) Se denomina Unipolar porque el control de corriente de transferencia es controlado por el voltaje del electrodo gate. Este transistor esta compuesto por un bloque de material P o N de silicio. Por ejemplo si el bloque es material N, entonces la juntura es de material P; ahora si se aplica un voltaje negativo al material P, en el bloque del material N se induce un campo eléctrico el cual forma un canal en el bloque del material N.
JFET (Transistor Efecto de Juntura) Es un transistor efecto de campo que utiliza dos bloques conectados en juntura. Este transistor fue desarrollados para aplicaciones específicas, por ejemplo: como amplificador de señal analógica, resistencia electrónica variable, etc. En la práctica los FET se muestran como Canal N y Canal P, tal como se muestra en la figura. MOSFET (Transistor Efecto de Campo Metal Oxido de Silicio) Conocido también como FET de compuerta asilada (IGFET) El MOSFET fue diseñado para trabajar como amplificador de señales analógicas y dispositivos de conmutación, por lo tanto estos se han dividido en dos familias los cuales se dominan: MOSFET por Estrangulamiento (para señal analógica) y por Ensanchamiento (para señal digital), también se identifican por canales pero para diferenciarla con los FET, se le indica como NMOS y PMOS. De estas dos familias la más importante es el MOSFET, porque permite mayor integración de transistores dentro de un CHIP. Para los circuitos integrados (chips) digitales se utilizan los MOSFET con control de corriente por ensanchamiento, generando tres modelos de transistores MOS Los MOSFET que controlan la corriente por estrangulamiento se utilizan para la integración de transistores en chip analógico, también son transistores tipo PMOS y NMOS.
EL MULTITESTER
El Multitester es un instrumento electrónico de mucha utilidad para realizar mediciones de Voltaje en corriente alterna y Directa, corriente alterna y directa, resistencia, temperatura, capacitancías, inductancia, conductancia, caída de voltaje en un diodo, transistores y otros componentes electrónicos. Para realizar una medición se tiene que tener algunas consideraciones técnicas como: validar las leyes de la electricidad, armar los circuitos electrónicos y medir para ve si cumple le ley de Ohm, Kirchofff u otras leyes especificas para cada circuito, calibrar correctamente el instrumento, evaluar los resultados para tomar decisiones sobre su operación. Las consideraciones mas importantes que se debe tener al momento de realizar una medición son:
Exactitud: la exactitud de una medición especifica la diferencia entre el valor medido (Valor Laboratorio) y el valor real de una cantidad. Esto determina un índice que indica la exactitud de la medición realizada. Precisión: Al realizar un conjunto de lecturas en forma independiente de una medición se determina una estimación de la precisión mediante la desviación de la lectura con respecto al valor promedio Los instrumentos electrónicos para realizar las mediciones se pueden agrupar en dos clases generales: a) El Multitester Analógico. b) El Multitester Digitales.
El Multitester Analógico Son instrumentos electrónicos muy versátiles capaces de realizar mediciones de voltaje en corriente alterna (C.A.) y corriente directa (C.D.), corriente, resistencia, ganancia de transistor, caída de voltaje en los diodos, capacitancia e impedancia. Este tipo de medidores emplea mecanismos electromecánicos para mostrar la cantidad que se está midiendo en una escala continua. Es decir, el proceso que realizan es analógico y la salida es
Mantenimiento y Reparación de Computadoras analógica (agujas). Los multitester analógicos son desarrollados basados en un mecanismo sensor llamado galvanómetro de D' Arsonval o movimiento de Imán permanente, este mecanismo también se utiliza en algunos medidores rectificadores de corriente alterna y puentes de impedancia, su aplicación tan difundida se debe a su sensibilidad y exactitud, algunos instrumentos de laboratorio siendo capaces de detectar corrientes menores a 1 mA. Multítester Digital (DMM) Son instrumentos electrónicos que permite realizar mediciones similares a los Multitester Analógicos, como: Voltaje de CD, Voltaje de CA, Corriente Directa y Alterna, capacitancia, inductancia, resistencia y otros parámetros; indica la cantidad que se esta midiendo en una pantalla numérica en lugar de una aguja y la escala que se emplea en los Multitester Analógicos. Estos instrumentos Electrónicos se fabrican tomando como base ya sea un convertidor A/D de doble rampa o de voltaje a frecuencia. Para realizar las mediciones hay que tener algunas consideraciones básicas como: Seleccionar el tipo de medición a realizar, puede res Voltaje en CD, Voltaje en CA, Corriente Alterna y Directa, Ohmiaje, Capacitancia, etc. Para la medición de Voltaje o Corriente seleccionar las escalas más altas y luego regular gradualmente. - Si se realiza una medición de voltaje el Instrumento se coloca siempre en paralelo a la carga, generador o circuito a medir. - Si se realiza una medición de corriente continua en circuitos electrónicos (bajas Corrientes), se coloca el instrumento en serie al circuito a medir.
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Preguntas de Repaso 1.- Identificar los componentes electrónicos y explicar una aplicación de cada Uno en un circuito electrónico. 2.- Realizar pruebas de laboratorio que determinan el funcionamiento de los Componentes electrónicos. 3.- ¿Qué son componentes semiconductores? 4.- ¿Cuáles son las zonas de trabajo de un transistor? 5.- Explicar las características técnicas de los circuitos integrados TTL y CMOS 6.- Explicar el proceso de medición de voltaje y corriente en un circuito 7.- Explicar por que el multitester se coloca en paralelo a la carga para medir voltaje y en serie para medir la intensidad de corriente, sustentar el fundamento electrónico del instrumento. 8.- Utilizando un Multitester Digital explicar la medición de la ganancia de un transistor.
CAPÍTULO 4 SOLDADURA CON ESTAÑO
LA SOLDADURA CON ESTAÑO O SOLDADURA BLANDA. La soldadura con estaño consiste en unir dos fragmentos de metal (habitualmente cobre) por medio de un metal de aportación (habitualmente estaño) con el fin de procurar una continuidad eléctrica entre los metales que se van a unir. Esta unión debe ofrecer la menor resistencia posible al paso de la corriente eléctrica; para ello, la soldadura debe cumplir una serie de normas con el fin de conseguir una unión eléctrica óptima. Un factor fundamental es la calidad del estaño: éste debe tener una mezcla de 60-40, es decir, una aleación de 60% de estaño y 40% de plomo, se elige esta aleación por la siguiente razón: El estaño puro se funde a 232 ºC y el plomo puro funde a 327 ºC; sin embargo una aleación de de estos dos metales se funde a una temperatura de 190 ºC. mucho menor, concretamente la proporción citada de 60-40 funde a una temperatura
Mantenimiento y Reparación de Computadoras CARACTERÍSTICAS DE UNA BUENA SOLDADURA Aunque para conseguir efectuar una buena soldadura lo mejor es la experiencia, para comenzar podrían seguirse los siguientes pasos: a) Comprobar que el soldador ha adquirido la temperatura adecuada acercando el hilo de estaño a la punta: si aquél se funde con facilidad, el soldador está dispuesto para su utilización. b) Preparar los elementos o piezas que se quieran soldar. c) Acercar la punta del soldador a la unión de ambas piezas, con el fin de caldearlas; mantenerlo así durante unos segundos. d) Transcurrido ese tiempo, acercar el hilo de estaño a la zona de contacto del soldador con las piezas que se van a soldar, comprobando que el estaño se funde y se reparte uniformemente por las zonas caldeadas. e) Cuando se crea que es suficiente el estaño aportado, retirarlo, manteniendo el soldador unos segundos. f) Transcurridos dos o tres segundos, retirar el soldador sin mover las piezas soldadas. g) Mantener las piezas inmovilizadas hasta que el estaño se haya enfriado y solidificado. h) Comprobar que la soldadura queda brillante, sin poros y cóncava.
EL SOLDADOR Es la herramienta que funde el estaño y por lo tanto hace posible la unión del mismo con las pistas de cobre del circuito impreso. En un laboratorio de electrónica es necesario un soldador de 35 a 40w con una punta de 2 a 3 mm de diámetro, para efectuar todas las soldaduras en el circuito impreso. La punta de los soldadores siempre debe estar limpia y libre de óxidos o residuos carbonosos debidos a escorias de estaño o de pasta desoxidante. Para mantenerla limpia basta con pasarla cada vez que
Mantenimiento y Reparación de Computadoras veamos estos residuos una esponja de caucho o un trapo húmedo; nunca lijarla ya que de esta forma la inutilizaríamos. Tipos de soldadores De lápiz.- formado por un mango aislante, una resistencia y una punta de cobre. Al pasar la corriente por la resistencia hace que la punta se caliente y alcance la temperatura indicada. Estos soldadores necesitan un mayor tiempo para calentarse y la punta se ensucia con facilidad. Su potencias esta entre 15 y 75w. De pistola: en el mango aloja un
transformador y un gatillo, más una punta que es la misma resistencia. La ventaja principal es que se calienta rápidamente y que la punta es más duradera y limpia. su potencia es elevada, hasta de 150w, el inconveniente seria su tamaño y peso impidiendo soldar con facilidad en algunos circuitos electrónicos. De gas: es semejante al de lápiz, pero no funciona con corriente alterna sino con un pequeño depósito de gas que se aloja en el mango, al no alimentarse con la corriente alterna se convierte en una herramienta portátil para aquellas aplicaciones en las que no se tiene ninguna fuente de alimentación a mano. Es conveniente que el soldador se deje una vez caliente sobre un elemento que evite que pueda quemar objetos o el banco de trabajo, ese elemento será el porta soldador.
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Para trabajos de mayor precisión se utilizan las estaciones de soldadura, en los que se pueden regular la temperatura a la cual se calentará el dispositivo. Esto evita un recalentamiento y por consiguiente el deterioro de los circuitos integrados al momento de soldar.
PREPARAR LOS COMPONENTES: Para soldar los circuitos electrónicos en un circuito impreso de baquelita o fibra de vidrio, este debe tener un tratamiento: a) Antes de soldar los componentes electrónicos se debe realizar una limpieza de los terminales que pueden estar con una ligera capa de grasa que puede perjudicar la soldadura; se puede frotar sistemáticamente con papel de lija, algunos componentes electrónicos no deben ser lijados sus terminales por que están cubiertos con material antioxidante. b) Colocar los pines de los componentes electrónicos en los orificios que les corresponde y realizar la soldadura buscando un acabado estético cuando el componente esta insertado en las vías.
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Lo que no hay que hacer al soldar a) No fundir primero el estaño sobre el soldador, para luego apoyar el mismo en el punto de soldadura. Este proceso evapora el desoxidante en el soldador no pudiendo limpiar las partes a unir creando un oxido que en la practica se comportará como una resistencia adicional que no conduce adecuadamente la intensidad de corriente. b) No retire el soldador del punto de soldadura apenas se ha fundido el estaño. Si lo haces, es muy posible que obtengas una soldadura fría (aspecto mate). Otros tipos de soldadura a) Por olas: consiste en precalentar la placa a una temperatura constante manteniéndola a una pequeña distancia de un recipiente con estaño fundido, entonces se produce la ola a lo largo de todo el recipiente recorriendo todos los puntos de soldadura de la placa, instante en el que esta se retirará. b) Por adhesivo: solo se utiliza en componentes SMD y consiste en una cola altamente conductora que sirve de unión entre el componente y la placa. La pasta debe ser calentada a unos 150 ºC. c) Por convección: consiste en suministrar aire caliente a cada punto de soldadura en unión con estaño o pasta conductor. d) Por radiación: utilizado en SMD, se basa en la acción de calentamiento a 250 ºC por láser sobre el componente que se va a soldar.
Mantenimiento y Reparación de Computadoras PREGUNTAS DE REPASO 1.- Identificar el soldador por su potencia 2.- Analizar el soldador adecuado para soldar circuitos digitales 3.- identificar el material de fabricación de las tarjetas electrónicas 4.- Describa los tipos de soldadura que utiliza una placa base.
MANTENIMIENTO DE COMPUTADORAS Ningún objeto, aparato o cosa hecha por el hombre dura para siempre, absolutamente todo objeto elaborado por el hombre sufre algún tipo de desgaste o avería, es decir que tiene un índice de fallas que es proporcional a su uso, el método de fabricación, los materiales empleados en su elaboración, etc. En otras palabras, todos los artículos hechos por el hombre fallarán tarde o temprano. Y las computadoras no son la excepción. Durante el manejo regular de una computadora con frecuencia surgen diversos problemas, estas dificultades se deben a dos aspectos fundamentales el "hardware" y el "software". Sin embargo, al igual que casi con cualquier cosa podemos mantener nuestra computadora trabajando razonablemente bien y a veces hasta podemos mejorar su desempeño haciéndole pequeños ajustes, a eso lo llamamos MANTENIMIENTO DEL COMPUTADOR Tipos de mantenimiento Una descripción de mantenimiento es: Tener y conservar en condiciones seguras de uso cualquier utensilio, dispositivo, herramienta, sistema, equipo o maquinaria.
1.- El Mantenimiento Predictivo: Consiste en hacer revisiones periódicas (usualmente programadas) para detectar cualquier condición (presente o futura) que pudiera impedir el uso apropiado y seguro del dispositivo y poder corregirla, manteniendo de ésta manera el computador en optimas condiciones de uso. 2. El Mantenimiento Preventivo: Es hacer los ajustes, modificaciones, cambios, limpieza y reparaciones (generalmente sencillos) necesarios para mantener el computador en condiciones seguras de uso, con el fin de evitar posibles daños al operador o al equipo mismo. El Mantenimiento Correctivo: Programa Nacional de Informática 53
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Es reparar, cambiar o modificar cualquier componente o dispositivo del computador cuando se ha detectado alguna falla o posible falla que pudiera poner en riesgo el funcionamiento seguro del equipo y de la persona que lo utiliza. Seguridad Una computadora es un equipo que funciona con corriente eléctrica por lo que obviamente habrá que tener los mismos cuidados y consideraciones que se tienen al trabajar con cualquier artículo eléctrico. Pongamos atención a las siguientes reglas básicas de seguridad: 1.- Siempre y antes de abrir el case, Apaga y Desconecta la computadora. Usa el procedimiento usual para salir de Windows y desconecta la computadora. 2.- Nunca muevas la computadora cuando esté funcionado. El disco duro puede dañarse al mover la computadora cuando está funcionado. 3.- Nunca conectes ningún dispositivo (ratón, teclado, etc.) cuando la computadora esté prendida. Se puede dañar la tarjeta madre. 4.- Cuando hayas abierto la computadora, toca cualquier parte metálica del case para descargar la electricidad estática que hay en tu cuerpo. Hasta la corriente más baja puede dañar los chips de memoria o el procesador, lo mas recomendado es usar una pulsera antiestática para manipular los componentes electrónicos. 5.- Nunca abras un monitor, aún apagado y desconectado almacena corriente eléctrica por periodos prolongados de tiempo y puedes recibir una muy fuerte descarga eléctrica. DIAGNOSTICO Es el análisis y pruebas que se realiza en los diferentes componentes del computador, cuando este presenta una avería. El diagnostico determina el tipo de solución que se aplica, que puede ser un mantenimiento preventivo o un mantenimiento correctivo Para realizar el diagnóstico se sigue un procedimiento técnico que determine la falla y su solución, este proceso se explica en el siguiente diagrama de flujo.
Herramientas Para realizar el mantenimiento de un computador no es necesario tener herramientas especiales, bastará con tener lo siguiente: 1.- Desarmador de punta plana 2.- Desarmador de punta de cruz 3.- Pinzas de punta o tenacillas. 4.- Una aspiradora 5.- Alcohol isopropílico 6.- Hisopos 7.- Algodón 8.- Silicona Liquida 9.- Aceite 10.- Discos de Limpieza 11.- Insumos de Limpieza 12.- otros accesorios. 13.- Pulsera Antiestática
Etapas del Mantenimiento del computador Limpieza de Case Periódicamente es importante limpiar en forma completa el case, ello es debido a que el polvillo que se acumula en su interior es muy perjudicial, En cuanto al polvillo diremos que es una de las causas más frecuente de mal funcionamiento del computador; inclusive puede provocar cortocircuito que dañarían al sistema e incluso pueden provocar perdida de información al averiar las unidades de disco. Desarmar el Case CPU Antes de que comencemos con el desarme del Case, debemos comprobar que nuestro cuerpo posea corriente estática y para ello nos descargaremos de la siguiente forma, tocando una parte de metal que tenga descarga a tierra, puede ser la carcasa del case si en esa área hay una instalación de puesta a tierra lo mas recomendado es usar guantes antiestáticos o usar un brazalete (Pulsera antiestática) para tal fin. Limpieza de placa base o Mainboard Una vez que retiramos todos los cables, tarjetas interfaces, memorias, etc; queda expuesta la mainboard, procedemos a retirarla para lo cual quitamos los tornillos que posea, estos están atornillados a separadores metálicos roscantes o separadores de plástico que hacen que la mainboard no haga contacto con el chasis o case, mover suavemente hacia la parte superior del case y cuidadosamente se podrá retirar sin inconvenientes. Ahora procedemos a limpiar con una brocha fina o extractor de polvo al igual que las tarjetas interfaces, teniendo un especial cuidado con el microprocesador, luego con los otros componentes como memorias, etc.
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Seguidamente procederemos a retirar los dispositivos de almacenamiento como el disco duro (HARD DISK DRIVE), Disquetera (FLOPPY DISK DRIVE), Lectora de CD, DVD, etc. Retirándole el polvillo que posea cada uno de ellos. En caso de ser necesario, a la lectora de CD, DVD y a la Disquetera se le puede dar una limpieza más profunda Limpieza del procesador para realizar la limpieza del procesador primeramente hay que extraer el Cooler del disipador, comúnmente viene adherido con tornillos fácilmente reconocible, una vez retirado el mismo observamos que el disipador posee una traba de metal o plástico que se encastra en unas ranuras existentes al costado del socket procediendo a destrabarla quitaremos el disipador de calor del procesador, se debe realizar con mucho cuidado por que este mismo parece estar como pegado, ello es debido a que se le coloca entre el procesador y el disipador una capa de grasa siliconada, que al mismo tiempo funciona como disipador de calor, también sirve de una especie de aislante para que no estén en contacto uno con el otro, debemos tener presente que los dispositivo de enfriamiento es para que el microprocesador no posea una sobrecarga de calor dado que ello produciría fallas en el sistema hasta incluso podría provocar que el procesador deje de funcionar, la falla más común es que el sistema se reinicie casi en forma constante. La memoria extendida La memoria extendida que posea un ordenador puede ser del tipo SIMM DRAM, DIMM SDRAM, DIMM DDRAM o RAMBUS; realizar la limpieza de los contactos y colocar en las ranuras de expansión de memoria, cada mainboard utiliza un tipo de memoria que depende de su frecuencia (PC 66, PC 100, PC 133, PC 333, PC 400, etc.), para aumentar la capacidad de memoria en el computador se debe considerar el FSB y la tecnología de fabricación. Fuentes de alimentación La fuente de alimentación realizar su mantenimiento adecuadamente, presenta un ventilador que genera un enfriamiento a los componentes electrónicos que conforman su circuito, tiene un botón selector de voltaje de 110 voltios o 220 voltios, tener mucho cuidado con el botón debido a que si se encuentra para utilizar un voltaje de 110 voltios y se a 220 voltios, la diferencia de potencial hace que se averíen los condensadores electrolíticos, dispositivos de
Mantenimiento y Reparación de Computadoras seguridad de la fuente y puede hasta inclusive averiar los transistores de conmutación de la fuente. Existen dos tipos de fuentes de alimentación, las AT que se han utilizado desde las primeras PC´s hasta algunas Pentium III, y las ATX que se utilizan desde algunas Pentium I hasta las PC´s actuales. Mantenimiento de las fuentes AT El mantenimiento se realiza limpiando la tarjeta electrónica de la fuente; el elemento que mas se avería es el cooler por una gran acumulación de polvillo que provoca que el mismo se dañe o no funcione normalmente, este debe ser limpiado y lubricado o cambiado (una técnica preventiva es limpiarlo y lubricar con unas gotas de aceite el eje del cooler). Mantenimiento de la Fuentes ATX La fuente ATX es similar en su diseño electrónico y ventilación a las fuentes AT, no obstante mantienen en forma constante el envío de energía a la mainboard, por ello sale un solo cable que se conecta a la misma con un conector hembra que posee 20 contactos por lo cual cuando se da la orden de apagar efectúa un mecanismo de corte de corriente a los dispositivo, pero queda energizado el circuito primario de la fuente. La fuente ATX a diferencia de la fuente AT provee adicionalmente un voltaje de 3 Voltios para suministrara niveles de tensión menores, además posee dos señales adicionales controlan el funcionamiento de la mainboard, como la señal de Stan by y una señal de Poder que compara el voltaje de entrada para verificar que la fuente este alimentando en forma correcta y que se encuentra en un buen nivel de tensión. El corte de corriente no es real en su totalidad como el de las fuentes AT. Por ello antes de efectuar cualquier tipo de tarea con este tipo de fuentes es conveniente desconectar el enchufe de la corriente alterna y esperes unos segundos posteriormente para realizar un mantenimiento; Las fuentes ATX para PCS actuales presentan un conector hembra adicional de 4 contactos que transfiere +12 Voltios para alimentar a la fuente auxiliar de la mainboard (reguladores de voltaje para el microprocesador), El mantenimiento de la fuente ATX es similar a la fuente AT.
MANTENIMIENTO DE LA DISKETERA
La Disketera Es un dispositivo que fue diseñado para almacenamiento de información en las primeras PC´s XT ( gama de procesadores 8086 ), solo han existido en dos formatos físicos considerados como estándar, el de 5 1/4 y el de 3 1/2. En formato de 5 ¼, se diseñaron unidades que solo aprovechaban una cara del disquete a 160 Kb, luego se fueron incorporando unidades de 360 KB.(DD o doble densidad) y más tarde, con el AT, la unidad de alta densidad (HD) y 1,2 Mb. El formato de 3 1/2 IBM lo impuso en sus unidades de 720 Kb. (DD o doble densidad) y luego las de 1,44 Mb. (HD o alta densidad) que son las que hoy todavía perduran. Un nuevo modelo fue diseñado a 2,88 Mb. (EHD o Extra alta densidad), pero solamente fueron utilizados en algunos computadores con tecnología propietaria. Este dispositivo requiere de un mantenimiento permanece por su la forma de uso, generalmente esta expuesto a averías en los mecanismos o suciedad en el cabezal impidiendo un correcto funcionamiento. Se puede realizar un mantenimiento preventivo permanente utilizando un disco de limpieza, siguiendo el procedimiento indicado a continuación: • Inicializar el computador por un el sistema operativo en modo D. O. S. • Insertar un disco de inicio de en la unidad A y luego realizar la lectura de los archivos utilizando el comando DIR, esto permite escuchar el ruido de lectura del disco. • Insertar el disco de limpieza aaplicando tres gotas de alcohol isopropilico a la ventana de limpieza • Realizar una lectura en la unidad a: y reintentar varias veces, generara un error de lectura. • Vuelva a retirar el disco de limpieza y aplique tres gotas a la ventana del disquete de limpieza para reintentar la lectura del disco • Este proceso limpiara el cabezal de la disquetera • Posteriormente insertar el disco de inicio de Windows y observar los resultados de la nueva lectura de la unidad A.
Es importante comprobar el estado de mantenimiento preventivo que se ha realizado en dicha unidad de disco. Para realizar un mantenimiento interno a la disquetera se procede de la siguiente manera: • Retirar la tapa superior y luego limpiar el polvillo con una brocha fina. • Insertar un disquete y verificar el funcionamiento mecánico de la disquetera • Es importante observar el movimiento de la cabeza flexible cuando se inserta el disquete • Luego retire el resorte de presión que esta sobre la cabeza flexible y observe si muestra un ángulo mayor que cero, entonces dicha cabeza está descalibrada en el eje vertical, por tanto no puede leer o hacer otra actividad. • Es importante utilizar destornilladores perilleros para realizar la calibración del cabezal. • Ajustar el resorte que hace presión al cabezal y verificar la aproximación al realizar la lectura de un disquete. • También se realiza la lubricación del eje del motor de paso que permite el desplazamiento del cabezal para seleccionar las pistas del disquete, este eje cuando no esta lubricado produce ruido al desplazar el cabezal. MANTENIMIENTO DE CD ROM Actualmente nuestro computador presenta unidades ópticas que nos permiten realizar almacenamiento y distribución de gran cantidad de información, por su modo de grabación, formato de lectura presenta diferentes versiones como los CD-R, CD-RW, DVD y el DVD-RW, sin embargo no todo son ventajas en estos dispositivos presentan algunos inconvenientes en su funcionamiento, como la acumulación de suciedad en el lente óptico y mecanismos además una lata generación de calor por el propio funcionamiento del mecanismo interno, aunque actualemte las ultimas versiones de CD-ROM han superado este ultimo inconveniente. Precauciones iniciales para realizar el mantenimiento del CD-ROM • Realizar una descarga de la electricidad estática de las manos, para ello simplemente tendremos que tocar cualquier superficie metálica antes de tocar cualquier elemento interno del CD-ROM; para una mayor seguridad se recomienda utilizar una pulsera antiestática. • No desmontar una unidad óptica cuando aun se encuentre conectada a la energía eléctrica, estas unidades a través de la lente láser, emiten
Mantenimiento y Reparación de Computadoras radiaciones invisibles a nuestra vista que pueden llegar incluso a provocar ceguera. No tocar o manipular la lente Láser, este dispositivo se encuentra calibrado desde fabrica, una manipulación podría descalibrar la lente.
Para realizar el mantenimiento del CD-ROM se debe desmontar el dispositivo con mucho cuidado para no averiar los mecanismos del mismo, a continuación indicamos algunos pasos: Para extraer la tapa superior del CD-ROM se debe retirar la bandeja, esto se puede hacer alimentando con energía y presionando el botón expulsor, también se puede realizar solamente introduciendo un clic sujetapapeles, previamente desdoblado por el orificio de expulsión de emergencia del frontal de la unidad. Haciendo una ligera presión, notaremos como el mecanismo de expulsión cede y comienza a sacar la bandeja Luego se puede extraer la tapa superior y la tapa inferior, como se puede apreciar en las imágenes retirando los tornillos y las pestañas que sujetan los laterales, los cuales deben oprimirse ligeramente para permitir una extracción sencilla.
Estando la unidad abierta se procede a desmontar la bandeja porta discos, Para ello tiraremos suavemente hacia arriba de este dispositivo de igual forma que cuando extraemos la tapa superior de la unidad. Aquí también encontramos cuatro pestañas que deberán ser presionadas ligeramente hacia adentro
Para realizar la limpieza de la parte interna vamos a hacer usando dos pinceles y las pinzas, procediendo a cepillar la acumulación de polvo y fibras que normalmente encontramos sobretodo en los piñones que accionan la bandeja porta disco.
Es importante también limpiar la bandeja porta disco y el dispositivo que lo sujeta dentro de la unidad, los cuales hemos retirado previamente. La limpieza del lente óptico se debe realizar con unos hisopos y alcohol isopropílico, realizar la limpieza con mucha paciencia sin descalibrar el cabezal que contiene el láser lo que provocaría una avería mayor.
El calor generado en el interior del CD-ROM es el responsable de la ausencia de aceite en las guías metálicas que desplazan al lente para que realice la lectura, en el mantenimiento realizar una limpieza de las guías metálicas y luego
Mantenimiento y Reparación de Computadoras lubricar para que realicen un desplazamiento adecuado del cabezal. Después de realizar el mantenimiento volver a colocar las piezas que hemos retirado previamente e introducir la bandeja con suavidad hasta que se note que a llegado al tope de seguridad que previamente le impedía salir completamente hasta el exterior, hay que considerar que la bandeja jamás entrará totalmente en la unidad puesto que para que se produzca el anclaje total es necesario que funcione el motor que la acciona normalmente Por tanto, el cierre completo se producirá en el momento en el que una vez montada por completo, la conectemos nuevamente a la energía eléctrica para testearla.
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Preguntas de Repaso 1.- Explicar la diferencia entre realizar un mantenimiento preventivo y correctivo en el computador. ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ . 2.- ¿Que es la carga estática? ................................................................................................................................ 3.- ¿Cuales son las causas mas frecuentes del mal funcionamiento del Computador?
4.- Explicar el índice de mortalidad de los dispositivos del computador.
CAPÍTULO 6 TECNOLOGÍA DE IMPRESIÓN
IMPRESORAS La Tecnología de fabricación de impresoras a desarrollados tres tipos de impresoras que se diferencias principalmente por el método mediante el cual se produce la imagen en el papel Estas tres tecnologías son: Impresora de Matriz de puntos. Las impresoras de matriz de puntos son las primeras impresoras fabricadas, usan un conjunto de agujas de cabeza redonda que presionan una cinta entintada contra una página, las agujas están ubicadas en una cuadricula que forma el cabezal de la impresora (forma de una matriz), las diferentes combinaciones de las agujas forman los distintos caracteres o imágenes. Impresora de Inyección de tinta. Las impresoras de inyección de tinta, como su nombre lo indica, tienen unos inyectores muy pequeños que esparcen tinta especialmente formulada sobre una pagina de papel, existen dos métodos para de inyección de tinta, la primera emplea tinta calentada en gotitas que son expulsadas hacia el papel (como la que usa la línea Bubblejet de Canon) y otro método es utiliza cabezas de impresión piezoeléctrica (como en las líneas Stylus y Stylus Color de Epson ). Impresora Láser. Las impresoras láser funcionan creando una imagen electrostática de una página completa sobre un tambor fotosensible con un haz de luz láser. Se aplica al tambor el polvo de color denominado tóner, éste se adhiere sólo a las áreas sensibilizadas correspondientes a las letras o imágenes sobre la página. El tambor gira y se presiona contra una hoja de papel, transfiriendo el tóner a la página y creando la imagen. La impresora láser presenta una tecnología similar a las fotocopiadoras, aunque se diferencia de la forma de transferir las imágenes y la temperatura interna de las unidades. LA IMPRESORA LED Es una tecnología similar a las impresoras láser, pero se diferencias en la creación de las imágenes, realizada con una disposición fija de diodos emisores de luz (LED).
Mantenimiento y Reparación de Computadoras En general, las impresoras láser son de mejor calidad de resultados, seguida por las impresoras de inyección de tinta y en tercer lugar las impresoras de matriz de punto.
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS Una impresora debe presentar las siguientes características técnicas. Velocidad de escritura, depende del mecanismo de impresión. Densidad de caracteres por línea. Número de líneas por pulgada. Tipo de alimentación de papel. Ancho de papel. Tipos de letras. Número máximo de copias. Capacidad de graficación. Normas utilizadas para la conexión física: RS232 (serial), IEEE 488 y Centronics (paralela) Capacidad de resolución. Cantidad de hojas impresas. Opciones de impresión a color. Memoria RAM. Tipo de alimentación de las hojas. Proceso de impresión Resolución de impresión La resolución describe la agudeza y claridad de la salida de la imagen impresa, todas las impresoras crean las imágenes sobre el papel poniendo una serie de puntos. El tamaño y número de estos puntos determina la resolución de la impresora y la calidad de la salida. La resolución de impresión se mide por lo regular en puntos por pulgada (ppp o dpi). Esto se refiere al número de puntos separados que puede producir la impresora en una línea recta de una pulgada de longitud. Incremento de la resolución de impresión Las impresoras que presentan 300 ppp en impresión de una imagen presentan una notoriedad en la imagen dentada, sin embargo las impresoras actuales pueden llegara imprimir a 600 ppp como mínimo (Impresoras Láser) y algunos modelos de impresoras de alto rendimiento pueden llegar a imprimir de 1200 a 2400 ppp (Impresora Offset Comercial)
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Calidad del papel Mientras que las impresoras láser producen sus imágenes fundiendo el tóner con el papel, las de inyección de tinta ponen tinta sobre el papel. Y las impresora matriciales impactan sus agujas del cabezal son una cinta sobre el papel, para ello se fabrica diferentes tipos de papel para cada tipo de impresión, usar cualquier tipo que no esté específicamente diseñado para su empleo degradará la resolución de impresión real. Por ejemplo el papel utilizado para impresiones en impresoras de inyección de tinta debe ser más liso que el papel para láser o copiadora y propiciar un secado rápido de la tinta, si carece de estas características tendrá fibras sueltas que harán que la tinta "se extienda", provocando una apariencia confusa de la impresión. Memoria de la impresora Las impresoras son circuitos electrónicos programables que presentan en su tarjeta lógica Chips de memoria RAM, ROM y también microprocesadores o en algunos casos microcontroladores, convirtiéndolo en un equipo altamente especializado. La memoria interna lo puede almacenar para diferentes fines, como un búfer para mantener un trabajo de impresión mientras se está alimentando al motor de impresión real; como espacio de trabajo para contener datos durante el procesamiento de imágenes, fuentes y comandos; y como almacenamiento permanente y semi permanente para diseños de fuentes y otros datos. Para las impresoras Láser la cantidad de memoria integrada es un aspecto extremadamente importante de sus capacidades. La impresora debe ser capaz de ensamblar una imagen de mapa de bits de una página entera para imprimirla, y las imágenes y fuentes que se usan sobre esa página consumen memoria. Incluso los gráficos vectoriales y los diseños de fuentes deben ser procesados dentro de mapas de bits antes de que puedan imprimirse. Entre más grandes sean los gráficos sobre la página y se utilicen más fuentes, se requerirá más memoria. Esta memoria es adicional a la que se necesita para almacenar el interprete de comandos y las fuentes permanentes de la impresora, las impresoras de alta calidad presentan bancos de memoria de 32 MB, 64 MB, 128 MB de tipo DDR, además presentan slots de expansión para agregar memoria adicional, esto puede dar por resultado una notable diferencia en el rendimiento de su sistema.
Mantenimiento y Reparación de Computadoras IMPRESORA MATRICIAL Impresora que imprime caracteres compuestos por puntos empleando un cabezal de impresión formado por agujas accionadas eléctricamente. Los parámetros principales de calidad de impresión de una impresora matricial son el número de puntos de la matriz de agujas y su velocidad. Por el tipo de tecnología empleado para obtener el carácter impreso se clasifican como impresoras de impacto. El número de agujas del cabezal de impresión suele ser 9, 18 o 24. La velocidad de una impresora se suele medir por los siguientes parámetros:
ppm: páginas por minuto que es capaz de imprimir (valor por el que se miden casi todas las impresoras existentes hoy en día) cps: caracteres por segundo que es capaz de imprimir (generalmente para las impresoras matriciales)
¿Cómo funcionan las impresoras de agujas? La impresión por impacto la realizan las llamadas impresoras matriciales o de agujas mediante un cabezal que dispone de 9 o 24 agujas que forman una matriz e impactan contra una cinta entintada que pasa ante el papel para formar los caracteres. Actualmente su uso está limitado a aplicaciones que utilicen papel autocopiarte (generar recibos, facturas...) o a lugares donde necesiten generar grandes listados en modo texto de baja calidad. Controlador Es el programa que permite que otros programas funcionen con una impresora determinada, de modo que no sea necesario tener en cuenta las especificaciones del hardware ni el lenguaje interno de la impresora (software). Cada tipo de impresora requiere unos códigos y unos comandos diferentes para funcionar correctamente y para proporcionar acceso a sus posibilidades y características especiales. Conectores Las impresoras se conectan al computador mediante el puerto paralelo, que en muchos sistemas operativos se denomina LPT1. Como el puerto paralelo original no es muy rápido, en la actualidad se utilizan puertos más avanzados
Mantenimiento y Reparación de Computadoras como el ECP o el EPP, que son más rápidos y son bidireccionales. El método de trabajo del puerto paralelo se suele cambiar en la BIOS del computador.
El cable que conecta el computador con la impresora se denomina cable paralelo Centronics, que suele ser el estándar, otras formas de conexión son el moderno USB (Universal Serial Bus). Arrastre del papel El arrastre es la acción de ir introduciendo el papel utilizado en la impresora para la impresión .Los arrastres más utilizados son: tracción y fricción. Por Tracción.- Se utiliza con el papel continuo y se trata de utilizar dos ruedas dentadas en los que se introducen los orificios del papel. El papel es fijado por dos tapitas cubrí dientes de tal manera que el movimiento de estas ruedas provoca el arrastre del papel. Por Fricción.- Se utiliza en el papel de rollo y en las hojas sueltas, este sistema consiste en unos rodillos que aprisionan el papel y su movimiento provoca el arrastre del papel. En la actualidad las impresoras soportan ambos tipos de arrastre para facilitar el uso de todo tipo de papeles en la impresión
Mantenimiento y Reparación de Computadoras MANTENIMIENTO DE LA IMPRESORA MATRICIAL Para realizar un mantenimiento y reparación de una impresora matricial se debe realizar los siguientes pasos: 1 – Reconocer las partes de una impresora. 2 – Conocer el funcionamiento de los distintos tipos. 3 – Reconocer fallas de funcionamiento y reemplazar las partes falladas. 4 – Saber realizar el procedimiento del mantenimiento preventivo. Para realizar un mantenimiento preventivo se procede a desmontar las piezas y luego realizar la limpieza de cada una de ellas. - Las Impresoras de matriz de puntos requieren más atención (debido a su mayor porcentaje de trabajo mecánico que genera fricción, calor y polvillo). A estas hay que destaparlas para limpiar en su interior dado que recogen bastante polvo y partículas de papel. Luego hay que limpiar con alcohol isopropílico o disolvente el riel o eje por donde se desliza la cabeza impresora, para retirar la grasa vieja. - Para una buena lubricación en el riel utilizar grasa siliconada (silicona semiconductora) y la limpieza de los mecanismos con alcohol isopropilico y silicona liquida. - Verificar el estado de las agujas del cabezal, si estas se encuentran en buen estado proceder a realizar la limpieza respectiva. - El cabezal de impresión puede retirarse para colocarlo boca abajo con la boquilla de las agujas sumergidas en alcohol isopropílico a fin de disolver la tinta compactada. La boquilla debe ser lubricada por debajo para minimizar la fricción de las agujas en dicha área. - Si las agujas están averiadas se procede a cambiarlas de una por una, este proceso es mas complejo y se requiere precisión para que quede operativa nuevamente o también su puede cambiar todo el cabezal de la impresora. - Realizando un bien mantenimiento esta impresora podrá operar un buen tiempo más sin inconvenientes.
IMPRESORAS DE INYECCIÓN DE TINTA Las impresoras de inyección de tinta son similares a la impresora láser en la etapa de interpretación de datos del proceso; generalmente sus procesadores sean menos poderosos y menor cantidad de memoria que las impresoras láser. Por lo tanto, es más probable que encuentre en el mercado más impresoras de inyección de tinta con búferes de memoria relativamente bajos que dependen de la PC para la mayoría de las actividades de procesamiento. Estas impresoras pueden imprimir gráficos utilizando búferes de banda en lugar de búferes de página completa. No obstante, las impresoras de inyección de tinta de alta calidad pueden tener prácticamente las mismas capacidades de procesamiento y memoria que las impresoras láser En la actualidad, hay dos tipos básicos de impresión por inyección de tinta: Las impresoras térmicas y las piezoeléctricas. Estos términos describen la tecnología que se usa para forzar a que la tinta salga del cartucho a través de las boquillas. Pon lo regular, el cartucho de inyección de tinta consta de un compartimiento para la tinta y de las diminutas boquillas (tan pequeñas como una micra), a través de las cuales se expele la tinta sobre la página. El número de boquillas depende de la resolución de la impresora; son comunes las configuraciones que emplean entre 21 y 256 boquillas por color. Algunas impresoras proporcionan más boquillas en sus cartuchos de impresión negros para mejorar la velocidad de impresión. Las impresoras de inyección de tinta a color usan cuatro o más compartimientos con tintas de diferente color (los colores más comunes son cian, magenta, amarillo y negro; algunas impresoras agregan el cian claro y el magenta claro para impresión de seis tintas y mejor calidad fotográfica). Al mezclan las tintas, la impresora puede producir prácticamente cualquier color (la mayoría de este tipo de impresoras usan un cartucho reemplazable para contener los compartimientos de los tres colores básicos: cian, magenta y amarillo). Las impresoras térmicas de inyección de tinta funcionan sobrecalentando la tinta del cartucho a aproximadamente 400º F. Esto produce burbujas de vapor dentro del cartucho, las cuales se elevan hacia la parte superior del compartimiento. La presión del vapor obliga a que la tinta salga del cartucho a través de las boquillas en diminutas gotas que forman los puntos sobre la página. El vacío generado por la tinta expelida empuja más tinta dentro de las boquillas, generando un flujo constante de gotas según se requiera. Las impresoras térmicas de inyección de tinta fueron las primeras en desarrollarse y sigue siendo las más populares. Debido a las burbujas de vapor Programa Nacional de Informática 71
Mantenimiento y Reparación de Computadoras que se forman en el cartucho, Canon comenzó a llamar BubbleJet a sus impresoras, Este método lo utilizan también Hewlett-Packard y otros. Regularmente, y debido al elevado calor que emplea este método, las impresoras de este tipo usan un cartucho de tinta que también contiene la cabeza de impresión removible y reemplazable con un cartucho removible de tinta. Impresión por inyección de tinta piezoeléctrica La impresión por inyección de tinta piezoeléctrica es una tecnología más reciente que presenta distintas ventajas. En lugar de calor, estas impresoras aplican una carga eléctrica a cristales piezoeléctricos dentro de las boquillas del cartucho. Estos cristales cambian su forma como resultado de la corriente eléctrica, forzando a la tinta a salir a través de las boquillas. La tecnología piezoeléctrica permite a las impresoras usan formulaciones de tinta que se adapten mejor al proceso de impresión y que sean menos propensas a manchar, lo cual es un problema tradicional con la impresión por inyección de tinta. las boquillas que no están expuestas a un calor extremo pueden durar mucho más que las de los cartuchos y la duración de impresión limitada de los cartuchos de inyección de tinta, hacen que tengan un costo por página más elevado. Elaboración de la imagen Las señales procedentes del computador son elaboradas en la placa amplificadora y en la placa de elaboración de la imagen y son enviadas a la placa principal de la impresora, la cual convierte éstas en señales de pilotaje para las cabezas.
Proceso de impresión Un cartucho de impresión lleno de tinta unido al cabezal de impresión por chorro de tinta se desplaza transversalmente a través del ancho de la hoja de papel que se introduce en la impresora bajo el cabezal de impresión.
Mantenimiento y Reparación de Computadoras El cabezal de impresión contiene 4 cartuchos de tinta, uno para el magenta (rojo), otro para el cyan (azul), otro para el amarillo y otro para el negro. Cada cartucho consta de 50 cámaras llenas de tinta conectadas a una boquilla más fina que un cabello humano.
Formación de la imagen Cada uno de los cabezales de color negro, cyan, magenta y amarillo, gotea una cierta cantidad de tinta en el papel en respuesta a las señales de pilotaje enviadas desde la placa de control. Las tintas que representan los diferentes colores, son mezcladas sobre el papel, la imagen a color es obtenida cuando dichas tintas han sido absorbidas por las fibras del papel y se han secado. Las cabezas efectúan un goteo ficticio, antes de iniciar cada una de las exploraciones de avance, esto es para extraer la tinta que se haya podido quedar en los inyectores. Cuando la exploración de avance es finalizada y ha sido efectuada una impresión, a continuación se realiza una limpieza de las cabezas para eliminar la tinta sobre los inyectores mediante la lámina de limpieza.
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Mantenimiento preventivo Las impresoras a Inyección a Tinta figuran entre los dispositivos más molestos de reparar, debido a que son propensas a muchos problemas mecánicos a los que las PC´s y otros dispositivos no lo son. La variabilidad en la calidad de los suministros y el manejo inadecuado por parte de los usuarios puede generar estos problemas, para que la impresora este siempre operativa es muy impórtate que esta realice un tes de impresiones permanente mente para mantener activos los inyectores. El mantenimiento preventivo para las impresoras se basa en gran medida en el sentido común. Si mantiene su unidad limpia y la trata en forma adecuada, durará más y producirá impresiones de mejor calidad que si no lo hace. En el proceso de impresión el cabezal es limpiado en forma automática para extraer los residuos de tinta de los inyectores, además para que la impresión se realice con nitidez y calidad. La tinta depositada alrededor de los inyectores de la cabeza es expulsada hacia el canal de recogida. Limpieza del cabezal. El mantenimiento se realiza de la misma manera que en las impresoras matriciales, solo cambia en el mantenimiento o solución de averías en el cabezal. Para proceder a realizar la limpieza del cabezal se debe diagnosticar el estado del filtro de tinta y el tubo de inyección y proceder con el mantenimiento. • • • • • Aplicar Tiner por medio de una jeringa sobre el tubo de inyección limpiando las impurezas y residuos de tinta El filtro se limpia con alcohol isopropilico Si las micro cámaras esta obstruidas por residuos de tinta se procede introducir el cabezal por un periodo de tiempo en alcohol isopropilico Posteriormente succionar las micro cámaras y enjuagar con agua. El programa instalador ( Driver ) de la impresora contiene un programa de limpieza del cabezal por software, utilizar sus aplicaciones para concluir con el proceso de limpieza del cabezal
Realizar también el mantenimiento de los mecanismos de impresión como por ejemplo: • • Limpiar y luego lubricar el riel de desplazamiento del cabezal utilizando grasa siliconada ( silicona semiconductora ) Limpiar los engranajes del mecanismo de arrastre y luego adherir silicona liquida para un mejor deslizamiento entre si.
Los Cartuchos de Tinta Las impresoras de inyección de tinta presentan los cartuchos de tinta, y son relativa mente caros debido a que generalmente no sólo contienen la tinta, sino parte o la totalidad del cabezal de impresión adherido al cartucho; este sistema asegura que el cabezal siempre está en buen estado; también considerar el tipo de tinta que puede ser de fabricación original para cada tipo de impresora o las tintas compatibles que son fabricadas para diferentes modelos de impresoras cumpliendo con los estrictos controles de calidad. Algunas impresoras de inyección de tinta permiten rellenar el cartucho aprovechando el cabezal, generalmente no se recomienda la recarga de tintas para su impresora y también no garantizamos un buen funcionamiento de la impresora con tintas recargadas, recordar que el fabricante de las impresoras solo recomienda tintas originales, las cuales tiene un estricto control de calidad en su fabricación. pero dada que esta técnica se esta utilizando con mucha frecuencia se puede recargar las tintas de muchos modelos de impresoras, pero se tiene que hacer teniendo en cuenta algunas consideraciones, como:
Realizar un control de calidad de la tinta a recargar. Verificar los tipos de cabezales de cada impresora, hay impresoras que el cartucho de tinta incluye el cabezal y este se altera al termino de las tintas. La recarga se realizara en cantidad reglamentaria para cada tinta y luego sellar el orificio de inyección con cinta adhesiva, no dejando burbujas de aire en su interior.
En impresoras con cabezal en cartucho, como HP, Canon o Lexmark es recomendable que el rellenado se realice con el cartucho no vació del todo. Si el cartucho se vacía imprimiendo, las resistencias de las cabezas se queman quedando inutilizado el cartucho, en algunos modelos se bloquea el chip.
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Para que esto no ocurra se rellena los cartuchos antes que estos queden vacíos en su totalidad, ade3mas no se recomienda guardar los cartuchos vacíos, por que si se seca el cabezal la calidad bajará mucho o incluso no funcionará, Si son cabezales de recambio es mejor que los rellenes y los guarde verticalmente para que el cabezal permanezca húmedo. Una vez rellenado sellar con cinta adhesiva los orificios que hayas empleado para el relleno y agitar la tinta, cuidar que no manche el envoltorio del cabezal y eliminar las burbujas que pueden perjudicar la impresión. Evidentemente no es lo mismo rellenar cartuchos que incluyen el cabezal que cartuchos que no lo incluyen. los cartuchos con cabezal funcionaran con unas 3-5 cargas según modelo (si se usan con mucha frecuencia la tinta fluirá más y parece que así funcionan bien más veces, es muy importante para la calidad que no deje vaciarse totalmente el cartucho entre rellenos), cartuchos sin cabezal pueden soportar hasta veinte cargas aunque no esta comprobado.
IMPRESORAS LÁSER Son las de mayor calidad del mercado, si entendemos por calidad la resolución sobre papel normal que se puede obtener, unos 600 ppp reales. En ellas la impresión se consigue mediante un láser que va dibujando la imagen electrostáticamente en un elemento llamado tambor que va girando hasta impregnarse de un polvo muy fino llamado tóner (como el de fotocopiadoras) que se le adhiere debido a la carga eléctrica. Por último, el tambor sigue girando y se encuentra con la hoja, en la cual imprime el tóner que formará la imagen definitiva. Las peculiares características de estas impresoras obligan a que dispongan de su propia memoria para almacenar una copia electrónica de la imagen que deben imprimir. A mayor tamaño y calidad de impresión necesitaremos mayor cantidad de memoria, que estará entorno a 1 ó 2 MB; si el documento a imprimir fuera muy largo y complejo, por ejemplo con varias fotografías o a una resolución muy alta, puede producirse un error por overflow (falta de memoria), lo que puede evitarse utilizando memoria del propio PC o preferiblemente instalando más memoria a la impresora, la mayoría de estas impresoras presentan en su unidad lógica ranuras de expansión de memoria para unos pocos Mb hasta capacidades como 256 Mb (DDR) El único problema de importancia de las impresoras láser es que sólo imprimen en blanco y negro. En realidad, sí existen impresoras láser de color, que dan unos resultados bastante buenos, pero su precio es absolutamente alto. Programa Nacional de Informática 76
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Las Impresoras láser son muy resistentes, mucho más rápidas y mucho más silenciosas que las impresoras matriciales o de tinta, y aunque la inversión inicial en una láser es mayor que en una de las otras, el tóner sale más barato que los cartuchos de tinta si consideramos la calidad de impresión, el numero total de paginas y la rapidez con las que estas se imprimieron. Por todo ello, las Impresoras láser son idóneas para entornos de oficina con una intensa actividad de impresión, donde son más importantes la velocidad, la calidad y el escaso coste de mantenimiento.
Para una impresora de página láser , la cantidad de memoria integrada es un aspecto extremadamente importante de sus capacidades. La impresora debe ser capaz de ensamblar una imagen de mapa de bits de una página entera para imprimirla, y las imágenes y fuentes que se usan sobre esa página consumen memoria. Incluso los gráficos vectoriales y los diseños de fuentes deben ser procesados dentro de mapas de bits antes de que puedan imprimirse. Entre más grandes sean los gráficos sobre la página y se utilicen más fuentes, se requerirá más memoria. Esta memoria es adicional a la que se necesita para almacenar el intérprete PDL y las fuentes permanentes de la impresora. Una impresora con memoria adicional puede aceptar más datos a la vez desde la PC. Dependiendo del sistema operativo de su PC y su configuración de controlador de impresora, Entre más grande sea el búfer de memoria de la impresora más pronto terminará la PC el trabajo de impresión, regresando a su operación normal. Algunas impresoras de inyección de tinta de gran formato, como la serie Designjet de HP ofrecen expansión de memoria, pero esto es poco común en impresoras de inyección de oficinas pequeñas y caseras que utilizan papel tamaño carta.
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Proceso de Impresión El proceso de imprimir un documento en una impresora láser consta de las siguientes etapas: • • • • • • • Comunicaciones Procesamiento Formateo Entramado Digitalización láser Aplicación de tóner Fundición del tóner
Impresoras diferentes realizan estos procedimientos de diversas formas, pero los pasos son fundamentalmente los mismos. Por ejemplo, las impresoras más económicas podrían depender en mayor medida de la PC para realizar las tareas de procesamiento, mientras que otras harán que el hardware interno realice por sí mismo el procesamiento. Comunicaciones El primer paso de la impresora es obtener los datos del trabajo de impresión de la PC. Tradicionalmente, las PCs usan el puerto paralelo o puerto serial para comunicarse con una impresora, Algunas impresora presentan ambos puertos y pueden incluso usar ambos tipos de puertos al mismo tiempo para conectarse a dos computadoras diferentes. Otras usan un adaptador Ethernet interno para conectarse en forma directa a un cable de red. Las más recientes impresoras para oficinas pequeñas y caseras ofrecen conexiones USB, ya sea como su único puerto o junto con un puerto paralelo. Las comunicaciones entre la impresora y la PC consisten en gran medida de los datos del trabajo de impresión que la computadora envía a la impresora. Sin embargo, las comunicaciones fluyen también en la otra dirección. La impresora envía señales de vuelta a la PC con fines de control del flujo; esto es, para informar a la computadora cuándo dejar de enviar datos y cuándo continuar.
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Estas señales pueden además indicar condiciones de error, como la falta de papel, etc. Este tipo de comunicaciones requieren que la PC tenga un puerto ECP o EPP bidireccional y el cable paralelo adecuado IEEE-1284, o que esté conectada a través del puerto USB. Si la impresora es compartida a través de un multiplexor, los cables de extensión y el multiplexor mismo deben también ser compatibles con el estándar IEEE-1284. La modalidad bidireccional permite a la impresora transmitir información de estado más avanzada, como niveles de tinta, de tóner o mensajes de error. Procesamiento Después de que la impresora recibe los datos de la PC, comienza el proceso de interpretar el código. La mayoría de las impresoras láser son computadoras en sí mismas, pues contienen un microprocesador y un arreglo de memoria que funcionan de manera muy parecida a los componentes equivalentes de su PC. A menudo, a esta parte de la impresora se le conoce como controlador o intérprete, e incluye el firmware que maneja los lenguajes de descripción de página utilizados por la impresora. Formateo La fase de formateo comprende la interpretación de los comandos que dictan cómo se colocará el contenido sobre la página, El formateo también incluye el procesamiento de fuentes de diseño y gráficos vectoriales para convertirlos en mapas de bits. Por ejemplo, en respuesta a un comando que especifica el uso de una fuente en particular en un determinado tamaño, el controlador accede al esquema de fuente y genera un conjunto de mapas de bits de caracteres del tamaño correcto. Entramado El resultado del proceso de formateo es un conjunto detallado de comandos que definen la colocación exacta de cada carácter y gráfico sobre las páginas del documento. El controlador procesa los comandos de formateo para producir el patrón de puntos diminutos que se aplicará a la página.
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Digitalización Láser Después de que el controlador crea y almacena en memoria la imagen entramada de una página, el procesamiento de esa página pasa al motor de impresión, El Motor de impresión es un término colectivo que se emplea para referirse a la tecnología de imagen real de la impresora, incluyendo el conjunto o ensamble de digitalización láser, el fotorreceptor, el recipiente de tóner, la unidad reveladora, los corotrones, la lámpara de descarga, el fundidor y los mecanismos de transporte de papel. A menudo, estos componentes son tratados como unidad debido a que el motor de impresión es, esencialmente, el mismo hardware que se utiliza en las máquinas copiadoras. La mayoría de los fabricantes de impresoras construyen sus productos alrededor de un motor de impresión que obtienen de otro fabricante. El ensamble láser en una impresora de este tipo, a veces denominado escáner de salida de trama (ROS), se usa para crear un patrón electrostático de puntos sobre un tambor fotosensible (llamado fotorreceptor) que corresponde a la imagen almacenada en el búfer de página. El montaje láser consta de un espejo giratorio y un lente. El láser siempre permanece estacionario. Para crear el patrón de puntos a través del ancho horizontal del tambor, el espejo gira en forma lateral, y el lente se ajusta para enfocar el haz, de modo que los puntos en los extremos exteriores del tambor no se distorsionen por estar más lejos de la fuente de luz. El movimiento vertical lo proporciona el giro lento y firme del tambor.
Precaución Debido a que el tambor es sensible a cualquier forma de luz, no debe exponerse por periodos prolongados a la luz ambiental o de día. Algunas impresoras tienen un mecanismo de protección que evita que el tambor se exponga a la luz al abrirse el compartimiento de servicio de la impresora. Sin embargo, aun en este caso, sólo debe dejar abierto el compartimiento el tiempo suficiente para dar servicio a la impresora o cambiar el cartucho de tóner. Etapas imagen láser El tambor fotorreceptor está recubierto con un material suave que contiene una carga electrostática que puede colocarse en áreas específicas mediante exposición a la luz. La carga inicial sobre toda la superficie del tambor podría aplicarse ya sea por medio de un corotrón de carga o por rodillos acondicionadores. Un corotrón es un alambre que conduce un voltaje muy alto que hace que de inmediato el aire a su alrededor se ionice. Esta ionización carga la superficie del tambor y produce además ozono, que es el origen del olor característico de las impresoras láser. Las impresoras láser más recientes
Mantenimiento y Reparación de Computadoras emplean rodillos en vez de corotrones, específicamente para evitar la producción de ozono. Muchas impresoras láser tienen filtros de ozono reemplazables que deben cambiarse después de imprimir varios miles de páginas. Consulte a documentación de su Impresora para determinar cuándo debe cambarse el filtro de ozono. El tambor es sensible a cualquier tipo de luz, pero un láser puede producir puntos lo bastante finos como para manejar las altas resoluciones que requieren los documentos impresos. Todo punto que toca la luz láser sobre el tambor se descarga eléctricamente, dejando sobre su superficie el patrón de los caracteres e imágenes de la página. El láser de una impresora descarga las áreas del tambor correspondientes a las áreas negras de la página, los caracteres e imágenes que comprende el contenido del documento. A esto se le conoce como impresión de escritura en negro. En contraste, las copiadoras descargan las áreas de fondo de la página, proceso que se denomina impresión de escritura en blanco. Aplicación del tóner Al girar el tambor fotorreceptor, la porción de su superficie que descargó el láser pasa a continuación por la unidad reveladora. El revelador es un rodillo recubierto con finas partículas magnéticas que funcionan como un "cepillo" para el tóner. El tóner es un polvo plástico negro extremadamente fino que formará la imagen sobre la página impresa. Al girar, el rodillo revelador pasa por el contenedor de tóner y recoge una capa pareja de partículas sobre su superficie magnética. Este mismo rodillo revelador está ubicado justo junto al tambor fotorreceptor. Cuando su superficie pasa por el rodillo, las partículas de tóner son atraídas a las áreas que fueron descargadas por el láser, formando así la imagen de la página sobre el tambor utilizando como medio de color las partículas de tóner. Al continuar el rodillo su rotación, pasa a continuación cerca de la superficie del papel. La impresora tiene un mecanismo aparte para extraer una hoja de papel a la vez de la bandeja de suministro y pasarla a través del motor de impresión de modo que su superficie plana pase por debajo del tambor (de hecho, sin tocarlo) a la misma velocidad que gira el tambor. Bajo la hoja de papel hay otro corotrón (llamado corotrón de transferencia) que carga el papel, haciendo que atraiga las partículas de tóner del tambor en el patrón exacto de la imagen del documento. Después de que el tóner se transfiere a la página, la rotación continua del tambor hace que pase por una lámpara de descarga (por lo regular una fila de LEDs) que "borra" por completo la imagen de la página descargando la superficie del tambor. Para Programa Nacional de Informática 81
Mantenimiento y Reparación de Computadoras este momento, el tambor ha dado una vuelta completa, y puede comenzar de nuevo todo el proceso de carga y descarga para la siguiente página del documento. Fundición del tóner Una vez transferido el tóner del tambor fotorreceptor a la página, ésta continúa su desplazamiento por la impresora pasando a través de otro corotrón, llamado corotrón de supresión. Este corotrón cancela la carga que aplicó originalmente el corotrón de transferencia antes de la aplicación del tóner. Esto es necesario debido a que una pieza de papel cargado en forma electrostática tiende a pegarse a todo con lo que entre en contacto, como los rodillos de manejo de papel de la impresora o a otras piezas de papel. El tóner aún está en forma de polvo, y debido a que la página ya no está estáticamente cargada, Para fijan el tóner en forma permanente a la página, ésta pasa a través de un par de rodillos calentados a 400º Fahrenheit o más. Este calor hace que las partículas de tóner plástico se derritan y se adhieran a las fibras del papel. En este momento concluye el proceso de impresión y la página sale de la impresora. El hecho de que los caracteres de un documento impreso en láser tengan una apariencia y sensación resaltadas que los hace muy atractivos deriva de la naturaleza del tóner y el proceso de fusión, mientras que una página entintada se siente perfectamente plana.
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Preguntas de Repaso
1.- Identificar los diferentes tipos de impresoras. 2.- Explicar el proceso de mantenimiento de la impresora a inyección de tinta.. 3.- Explicar el proceso de impresión en una impresora Láser. 4.- Describa el proceso de impresión en una impresora Láser 5.- Explicar las características técnicas de las Impresoras Offset
CAPÍTULO 7 FUENTES DE ALIMENTACIÓN
LAS FUENTES DE ALIMENTACION ESTANDAR Y CONMUTADAS Son circuitos electrónicos analógicos que permiten convertir el VAC (Voltaje en corriente alterna) en VDC (voltaje en corriente continua) para alimentar a los equipos electrónicos que funcionan a un voltaje fijo en corriente continua. La mayoría de equipos electrónicos son alimentados con fuentes de voltaje en corriente continua debido al tipo de componentes electrónicos que lo conforma, como los Diodos, Transistores y Circuitos integrados que para funcionar requieren de un voltaje polarizado. Los fuentes de alimentación son diseñados según la aplicación que realizan, el nivel de potencia que generan y su preescisión, en forma general las fuentes de alimentación se clasifican en las siguientes: • • Fuente de Voltaje Estándar Fuente de Voltaje Switching o conmutada.
FUENTES DE VOLTAJE ESTANDAR Son las fuentes de voltaje convencionales, diseñadas para voltajes y niveles de corriente establecidos para cada aplicación, que pueden ser de salidas fijas o variables, como por ejemplo: Fuente de alimentación fija de 20 Voltios • 220 Voltios de voltaje de entrada • 20 VDC de salida • 2 A de corriente continua máxima. Otras fuentes de alimentación de Voltaje continuo son las pilas o baterías para algunas aplicaciones en circuitos electrónicos de baja potencia. Componentes de una fuente de alimentación Estándar
Mantenimiento y Reparación de Computadoras La s fuentes de alimentación está diseñada generalmente con los siguientes componentes electrónicos: • • • • • Transformador de entrada Puente Rectificador a diodos Filtro Circuito Regulador de voltaje (transistores o circuitos integrados) Circuito estabilizador de voltaje 8 esta etapa no es imprescindible )
Etapas de la Fuente de voltaje estandar
Transformador de entrada El trasformador es una maquina eléctrica compuesta por dos arroyamientos sobre un mismo núcleo de hierro, ambos arroyamientos, primario y secundario, son completamente independientes y la energía eléctrica se transmite del primario al secundario en forma de energía magnética a través del núcleo. El transformador es capaz de elevar o reducir el voltaje de entrada a un voltaje diferente sin variar la forma de la onda y la frecuencia de entrada, esto quiere decir que trabaja en corriente alterna ( la tensión de entrada será alterna y la de salida también ). Programa Nacional de Informática 85
Mantenimiento y Reparación de Computadoras La corriente que circula por el arrollamiento primario (el cual esta conectado a la red eléctrica de 220 V o 110 V ) genera una circulación de corriente magnética por el núcleo del transformador. Esta corriente magnética será más fuerte cuantas mas espiras (vueltas) tenga el arroyamiento primario. En el arroyamiento secundario, la corriente magnética que circula por el núcleo genera una tensión que será mayor cuanto mayor sea el número de espiras del secundario y cuanto mayor sea la corriente magnética que circula por el núcleo (la cual depende del numero de espiras del primario). Por lo tanto, la tensión de salida depende de la tensión de entrada y del número de espiras de primario y secundario. Como fórmula general se dice que: V1 = V2 * (N1/N2) Donde N1 y N2 son el número de espiras del primario y el del secundario respectivamente. Puente Rectificador a diodos El rectificador es el que se encarga de convertir la onda sinusoidal ( alterna ) que sale del transformador en una onda continua pulsante ( continua ) . Para ello se utilizan los diodos rectificadores. Un diodo conduce cuando la tensión de su ánodo es mayor que la de su cátodo. Es como un interruptor que se abre y se cierra según la tensión de sus terminales:
Mantenimiento y Reparación de Computadoras El rectificador se conecta después del transformador, por lo tanto le entra tensión alterna y tendrá que sacar tensión continua (onda pulsante), es decir un polo positivo y otro negativo. En el grafico se muestra que la tensión Vi es alterna y senoidal, esto quiere decir que a veces es positiva y otra negativa, Vo es la señal continua que sale del puente rectificador, En un osciloscopio veríamos esto:
Tipos de Rectificadores Los circuitos rectificadores se clasifican en los siguientes: • • • Rectificador de media onda ( un diodo ) Rectificador de onda completa con dos diodos Rectificador de onda completa con Puente Rectificado ( cuatro diodos )
Rectificador de media Onda El rectificador más sencillo es el que utiliza solamente colocando un diodo en el devanado secundario del transformador, su esquema es este:
Cuando Vi sea positiva la tensión del ánodo será mayor que la del cátodo, por lo que el diodo conducirá: en Vo veremos lo mismo que en Vi. Mientras que cuando Vi sea negativa la tensión del ánodo será menor que la del cátodo y el diodo no podrá conducir, la tensión Vo será cero. Según lo que acabamos de decir la tensión Vo tendrá esta forma:
Como puedes comprobar la tensión que obtenemos con este rectificador no se parece mucho a la de una batería, pero una cosa es cierta, hemos conseguido rectificar la tensión de entrada ya que Vo es siempre positiva. Aunque posteriormente podamos filtrar esta señal y conseguir mejor calidad este esquema no se suele usar demasiado. Rectificador de onda completa con dos diodos La forma de la onda de salida es idéntica a la del rectificador en puente, sin embargo este rectificador se implementa con un transformador con toma media en el secundario. Un transformador de este tipo tiene una conexión suplementaria en la mitad del arrollamiento secundario, que divide el voltaje de salida en dos voltajes iguales.
Normalmente se suele tomar como referencia o masa la toma intermedia, de esta forma se obtienen dos señales senoidales en oposición de fase. Dos señales de este tipo tienen la siguiente forma:
El esquema del rectificador con dos diodos es el siguiente:
Las tensiones en los puntos A y B son siempre opuestas por lo cual nunca podrán conducir ambos diodos a la vez. Cuando A sea positiva (B negativa) el ánodo de D1 estará a mayor tensión que su cátodo, provocando que D1 conduzca. Cuando B sea positiva (A negativa) el Ánodo de D2 estará a mayor tensión que su cátodo, provocando que D2 conduzca. Obteniéndose en la salida Vo que contiene una onda continua pulsante, que al ser filtrada se convertirá en un voltaje continuo con menor rizado que la media onda obtenida en el rectificador anterior.
La ventaja de este montaje es que solo utiliza dos diodos y solo conduce uno cada vez. Rectificador tipo puente El rectificador mas usado es el llamado rectificador tipo compuesto por cuatro diodos, su esquema es el siguiente: puente, esta
Cuando Vi es positiva los diodos D2 y D3 conducen, siendo la salida Vo igual que la entrada Vi. Cuando Vi es negativa los diodos D1 y D4 conducen, de tal forma que se invierte la tensión de entrada Vi haciendo que la salida vuelva a ser positiva.
Mantenimiento y Reparación de Computadoras El resultado es el siguiente:
Este tipo de rectificador permite forma una onda continua pulsante a partir de un transformador con un solo devanado secundario, el puente rectificador se implementa colocando cuatro diodos en el ordenamiento que se muestra en la figura anterior, también se presenta en un solo componente que internamente contiene al puente rectificador, Suele ser recomendable usar estos puentes rectificadores, ocupan menos espacio que poner los cuatro diodos y para corrientes grandes vienen ya preparados para ser montados en un radiador. Este es el aspecto de la mayoría de ellos: Tienen cuatro terminales, dos para la entrada en alterna del transformador, uno la salida positiva y otro la negativa o masa. Las marcas en el encapsulado suelen ser: ~ Para las entradas en alterna + Para la salida positiva – Para la salida negativa o masa Caída de tensión en los diodos: Teóricamente los diodos decíamos que eran como interruptores que se abren y se cierran según la tensión de sus terminales. Esto no es del todo correcto, el diodo cuando un diodo está cerrado (en polarización directa) tiene una caída de tensión de entre 0,6 voltios y 0.7 voltios par diodos de Silicio, dependiendo de la corriente que este conduciendo esta caída puede ser mayor. Esto quiere decir que por cada diodo que este conduciendo en un momento determinado se "pierde" 0.7 Voltios aproximadamente. En el circuito rectificador de media onda, conduce solamente un diodo a la vez, por lo tanto la tensión de pico Vmax de la salida será 0.7 voltios inferior a la de la Vmax de entrada. Por ejemplo: supón que tienes un transformador de 6 V y quieres saber la tensión de pico que te queda cuando le pones un rectificador de un diodo, la tensión de salida de pico Vmax será la siguiente: Programa Nacional de Informática 90
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Vmax = 6 * 1.4142 – 0.7 = 7,78 V En el rectificador en puente conducen siempre dos diodos a la vez, se dice que conducen dos a dos, por lo tanto la tensión de pico de la salida Vmax será 1.4 voltios inferior a la Vmax de entrada. Por ejemplo: utilizando el mismo transformador de 6 voltios y se quiere saber la tensión de pico que queda al ponerle un rectificador en puente, la tensión de salida de pico Vmax será la siguiente: Vmax = 6 * 1.4142 – 1.4 = 7.08 V Pero tener en cuenta que la forma de onda del rectificador con un diodo y el rectificador en puente no son iguales y al final acaba rindiendo mucho mejor el puente de diodos.
EL FILTRO La tensión en la carga que se obtiene de un rectificador es en forma de pulsos. En un ciclo de salida completo, la tensión en la carga aumenta de cero a un valor pico, para caer después de nuevo a cero. Esta no es la clase de tensión continua que requieren la mayor parte de circuitos electrónicos. Lo que se necesita es una tensión constante, similar a la que produce una batería. Para obtener este tipo de tensión rectificada en la carga es necesario emplear un filtro.
Mantenimiento y Reparación de Computadoras El tipo más común de filtro es el del condensador electrolítico a la entrada, sin embargo en algunos casos puede no ser suficiente y tendremos que utilizar algunos componentes adicionales Filtro con condensador a la entrada Este es el filtro mas común y seguro que se conoce, basta con añadir un condensador en paralelo con la carga (RL), de esta forma:
El análisis realizado para este circuito con un diodo rectificador será aplicable también en el caso de usar el filtro en un rectificador tipo puente. Cuando el diodo conduce el condensador se carga a la tensión de pico Vmax. Una vez rebasado el pico positivo el condensador se abre. debido a que el condensador tiene una tensión Vmax entre sus extremos, como la tensión en el secundario del transformador es un poco menor que Vmax el cátodo del diodo esta a mas tensión que el ánodo. Con el diodo ahora abierto el condensador se descarga a través de la carga. Durante este tiempo que el diodo no conduce el condensador tiene que hacer que la tensión en la carga no baje de Vmax. Esto es prácticamente imposible ya que al descargarse un condensador se reduce la tensión en sus extremos. Cuando la tensión de la fuente alcanza de nuevo su pico el diodo conduce brevemente recargando el condensador a la tensión de pico. En otras palabras, la tensión del condensador es aproximadamente igual a la tensión de pico del secundario del transformador (hay que tener en cuenta la caída en el diodo). La tensión Vo quedará de la siguiente forma:
Mantenimiento y Reparación de Computadoras La tensión en la carga es ahora casi una tensión ideal. Solo nos queda un pequeño rizado originado por la carga y descarga del condensador. Para reducir este rizado podemos optar por construir un rectificador en puente: el condensador se cargaría el doble de veces en el mismo intervalo teniendo así menos tiempo para descargarse, en consecuencia el rizado es menor y la tensión de salida es más cercana a Vmax. Otra forma de reducir el rizado es poner un condensador mayor, pero siempre tenemos que tener cuidado en no pasarnos ya que un condensador demasiado grande origina problemas de conducción de corriente por el diodo y, por lo tanto, en el secundario del transformador (la corriente que conduce el diodo es la misma que conduce el transformador). FILTRO CON RECTIFICADOR TIPO PUENTE: Si SE quiere ajustar el valor del condensador al menor posible esta fórmula dará el valor del condensador para que el rizado sea de un 10% de Vo (regla del 10%): C = (5 * I) / (ƒ * Vmax) Donde: C: Capacidad del condensador del filtro en faradios I: corriente que suministrará la fuente ƒ: frecuencia de la red Vmax: tensión de pico de salida del puente (aproximadamente Vo) Ejemplo práctico: Se desea diseñar una fuente de alimentación para un circuito que consume 150 mA a 12V. El rizado deberá ser inferior al 10%. Para ello se dispone de un transformador de 10 V y 2,5 VA y de un rectificador en puente. Elegir el valor del condensador: 1.- Calculamos la corriente que suministra el transformador para determinar si será suficiente, esta corriente tendrá que ser superior a la corriente que consume el circuito que vamos a alimentar It = 2,5 / 10 = 250 mA
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Parece que sirve, como calcularlo resulta bastante mas complicado nos fiaremos de nuestra intuición. Ten en cuenta siempre que el transformador tiene que ser de más corriente de la que quieras obtener en la carga. 2.- Calculamos la Vmax de salida del puente rectificador teniendo en cuenta la caída de tensión en los diodos (conducen dos a dos). Vmax = 10 * 1,4142 – 2 = 12,14 V Esta será aproximadamente la tensión de salida de fuente. 3.- Calculamos el valor del condensador según la fórmula la I es de 150 mA la ƒ es 50 Hz en Europa y la Vmax es 12,14 V: C = (5 * 0,15) / (50 * 12,14) = 0,0012355 F C = 1235,5 µF El Regulador El circuito regulador de voltaje presenta diferentes diseños dependiendo del voltaje de salida que se requiere y de la necesidad de corriente, para una fuente fija a 1A en cápsula TO-220, se puede utilizar los circuitos integrados reguladores de la serie 78HXX o LM3XX, si utilizamos los mismos integrados en cápsula TO-3, son capaces de suministrar hasta 5A. El problema reside en que sólo se disponen de 5V, 12V y 15V, que en la mayoría de los casos es suficiente. En el supuesto de necesitar una tensión regulable (ajustable) desde 1'7V a 24V. El regulador a utilizar podría ser uno de la serie LM317, LM350 o LM338, la diferencia con los anteriores es que el Terminal común, en lugar de estar conectado a masa, es del tipo flotante y por lo tanto esto permite ajustarle en tensión. Estos son los encapsulados típicos. la del 10%,
Mantenimiento y Reparación de Computadoras En la figura se presenta el esquema básico de un circuito rectificador variable utilizando un regulador LM317. Los condensadores C1 y C2, se emplean con el fin de eliminar tensiones alternas residuales y mejorar el rizado de la rectificación, en cuanto a los diodos D1 y D2, sirven para la seguridad del regulador, contra tensiones inversas y evitar las tensiones parásitas.
DIAGRAMA DE UNA FUENTE DE VOLTAJE ESTANDAR VARIABLE
FUENTE DE VOLTAJE SWITCHING O CONMUTADA El avance de la tecnología ha permitido el diseño de equipos electrónicos que realizan aplicaciones muy exigentes, por lo tanto estos equipos requieren de una fuente de alimentación que cuenten con un alto grado de sofisticación y por lo tanto sean muy sensibles a sobre tensiones, cambios bruscos o ruido en las tensiones de alimentación., como las Computadoras, Impresoras, etc. Esto ha
Mantenimiento y Reparación de Computadoras hecho imprescindible el empleo de fuentes de alimentación reguladas que garanticen la estabilidad de la tensión que ingresa al equipo. Por otra parte los equipos electrónicos como el computador requieren una potencia de 300 Watt o potencias superiores, con bajos niveles de voltaje (+12 voltios, +5 voltios) para alimentar a diferentes circuitos, con altas corrientes de alimentación (20 Amperes o más). Esto nos obliga a tomar determinadas precauciones (cables gruesos, bornes grandes, etc.) e impone un fuerte desafío en el diseño de las fuentes reguladas incrementando su costo. CONFIGURACIONES BÁSICAS: Las fuentes conmutadas son de circuitos relativamente complejos, pero podemos diferenciar cuatro bloques principales que son : • Etapa de rectificación y Filtro • Etapa de conmutación • Etapa de rectificación y filtro de salida • Etapa de control
En el primer bloque rectificamos y filtramos la tensión alterna de entrada convirtiéndola en una continua pulsante. El segundo bloque se encarga de convertir esa continua en una onda cuadrada de alta frecuencia (18 kHz), La cual es aplicada a una bobina o al primario de un transformador. Luego el segundo bloque rectifica y filtra la salida de alta frecuencia del bloque anterior, entregando así una continua pura. El cuarto bloque se encarga de comandar la oscilación del segundo bloque. Este bloque consiste de un oscilador de frecuencia fija, una tensión de referencia, un comparador de tensión y un circuito modulador de ancho de pulso (PWM). El modulador recibe el pulso del oscilador y modifica su ciclo de trabajo según la señal del comparador, el cual coteja la tensión continua de salida del tercer bloque con la tensión de referencia. Aclaración: ciclo de trabajo es la relación entre el estado de encendido y el estado de apagado de una onda cuadrada.
Para un mejor estudio de la fuente Switching del computador se procede a dividir las etapas y unidades de la siguiente manera:
ETAPAS Y UNIDADES ETAPA PRIMARIA - Fuente de alto voltaje Circuito conmutador
ETAPA SECUNDARIA - Fuente de Bajo Voltaje. Circuito Oscilador y Comparador
Diagramas de la Fuente Switching Para identificar las etapas de una fuente switching se utilizan diferentes diagramas, los mas utilizados son los siguientes. Diagrama en bloques Diagrama pictórico del circuito impreso Diagrama pictórico de la tarjeta electrónica. Diagrama circuítal de la F.P.SW
DIAGRAMA EN BLOQUES El Diagrama en bloques es la forma mas simple de graficar un circuito electrónico, permite identificara a cada etapa por un bloque que representa al circuito real.
DIAGRAMA PICTÓRICO DEL CIRCUITO IMPRESO Es el diagrama que muestra una imagen del circuito impreso de la fuente, la placa esta elaborada de Baquelita o Fibra de vidrio y presenta dos etapas muy bien diferenciadas, como la etapa primaria que contiene la fuente de lata tensión y etapa de conmutación, esta etapa posee un alto nivel de corriente y el voltaje a corriente alterna, por lo cual se tiene que tener mucho cuidado para su diagnostico o reparación. La etapa secundaria sin embargo presenta pistas mas delgadas por que el nivel de corriente en cada una es inferior pero presenta mayores componentes electrónicos convirtiendo a esta etapa mas compleja para su reparación.
DIAGRAMA PICTÓRICO DE LA TARJETA ELECTRÓNICA. Este diagrama es una imagen real de una fuente switching, permite diferenciar las dos etapas principales, como la etapa primaria y la etapa secundaria, además nos permite identificar los componentes electrónicos más importantes que componen cada una de las unidades.
ETAPA PRIMARIA La etapa primaria es aquella que esta compuesto dos unidades fundamentales de una fuente, como la unidad de alto voltaje y la unidad de conmutación, estas unidades a su vez se dividen en seis circuitos que nos permiten realizar su reparación con mayor facilidad. Circuito de seguridad Filtro de Radiofrecuencia. Rectificador de alto voltaje. Filtro de alto voltaje. Conmutador Transformador Chopper (RF)
Circuito de Seguridad Este circuito contiene un Fusible de una intensidad de corriente determinada y un Termistor (PTC o NTC) estos componentes censan la corriente en
Mantenimiento y Reparación de Computadoras todo el circuito; si hay un incremento de corriente, este circuito se avería por protección abriéndose el fusible y el termistor. Filtro de Radiofrecuencia. Este circuito esta compuesto por condensadores cerámicos o de plástico, además algunos modelos de fuente presentan dos bobinas de choque, su función principal es filtrar los picos de corriente y el ruido que ingresas desde la línea eléctrica Rectificación y filtro de entrada El circuito rectificador en la fuente esta compuesto por un puente rectificador para convertir la onda alterna en una onda continua pulsante, debemos considera que la fuente switching no presenta el transformador en la entrada por lo que la rectificación se realiza a alto voltaje ( 220 VAC o 110 VAC ), obteniéndose un voltaje pico de 311 voltios aproximadamente. El Filtro esta compuesto por dos condensadores electrolíticos que conmutan para funcionar a 220 VAC o 110 VAC, dependiendo de la tensión de línea. En esta etapa la onda continua pulsante generada por el circuito rectificador se convierte en un voltaje fijo en corriente continua de 280 VDC entre los extremos de los condensadores (tensión de línea es 200 VAC). Para evitar sobrecalentamientos los condensadores electrolíticos de filtro (C1 y C2) deben ser de bajo ESR (baja resistencia interna) y de la tensión adecuada. Es conveniente conectar en paralelo con estos otros condensadores tipo MKP para mejor desacoplo de alta frecuencia de conmutación y Los rectificadores deben soportar una tensión inversa de 600v. CIRCUITO ELECTRÓNICO GENERADOR DE +B Y –B
Pico de arranque Al arrancar una fuente conmutada, la impedancia presentada a la red es muy baja al encontrarse los condensadores descargados, sin una resistencia en serie adicional la corriente inicial sería excesivamente alta. TH1 y TH2 son resistencias NTC (coeficiente negativo de temperatura), que limitan esta corriente a un valor aceptable. Las fuentes de media y gran potencia disponen de circuitos activos con resistencia limitadora que se cortocircuita por medio de relés o de conmutadores estáticos cuando ya están los condensadores cargados. En el caso de las fuentes switching se utiliza un transistor MOS-FET de potencia. Protección contra transitorios
Además del filtrado de ruidos que ingresan a la red que incorporan las fuentes conmutadas, es aconsejable la utilización de un varistor conectado a la entrada para proteger contra picos de tensión generados por la conmutación en circuitos inductivos de las instalaciones eléctricas próximas o por tormentas eléctricas.
CIRCUITO CONMUTADOR El circuito conmutador presenta dos transistores conmutadores ( Q1 y Q2 ) que reciben un voltaje continuo del circuito +B -B, esta etapa recibe un tren de pulsos del circuito oscilador transformado los 60 Hz de la red en aproximadamente 18 000 Hz para entregárselo al transformador de corriente también llamado chopper,
EL CHOOPER El Chooper es un transformador diseñado con varios bobinados para generar las diferentes tensiones de la fuente de alimentación a alta frecuencia, este dispositivo separa la etapa primaria de la etapa secundaria. Programa Nacional de Informática 102
DIAGRAMA DEL CIRCUITO CONMUTADOR
ETAPA SECUNDARIA Esta etapa esta compuesta por dos unidades que se describen el la figura siguiente:
CIRCUITO ELECTRÓNICO DE LA ETAPA SECUNDARIA
La fuente de bajo voltaje recibe los voltajes a alta frecuencia entregados por el chooper, es nuevamente rectificada y estabilizada para luego de ser filtrada entregar en las salidas diferentes voltajes que alimentan a los dispositivos del computador.
RECTIFICADOR DE ALTA VELOCIDAD Cada bobinado del chopper es conectado a un circuito rectificador de voltaje de alta velocidad, que esta compuesto con diodos dobles para ser nuevam4ente rectificado, porque si recordamos, la corriente de entrada se rectifica para entregársela al oscilador de entrada, pero este le vuelve a entregar al chopper una onda que si bien no es senoidal, es parecida al diente de sierra con lo que no es válida para su uso sin volver a convertirla en continua.
CIRCUITO ESTABILIZADOR Los rectificadores de alta velocidad entregan una señal continua bastante estable, casi del todo plana, Sin embargo falta estabilizarla por completo, para que cuando aumenta o descienda la señal de entrada a la fuente, no afecte a la salida de la misma. Los Estabilizadores de tensión en cada salida están implementados para evitar que repercutan en el equipo las fluctuaciones de la red .Este circuito esta compuesto de bobinas, condensadores, circuitos integrados reguladores de voltaje 7805, 7812, 7905, 7912, obteniendo en las salidas los siguiente voltajes:
Cable Negro GROUND Cable Amarillo +12v. 10 Amperios Cable Rojo - +5V. 25 Amper Cable Blanco - -5v. 0.5 Amper Cable Azul - -1´2v. 0.5 Amper
UNIDAD DE CONTROL Es la unidad de la fuente switching encargada de generar un tren de pulsos por intermedio del integrado oscilador a la etapa de conmutación para elevar la frecuencia de 60 Hz a 18 000 Hz y también de compara la alimentación que Programa Nacional de Informática 105
Mantenimiento y Reparación de Computadoras genera la fuente en las salidas por intermedio de una señal de retorno llamada power good, la unidad de control esta compuesto por los siguientes circuitos: Circuito Comparador. Circuito Oscilador PWM Circuito Pre Control. Transformador de Pulso
EL CHIP OSCILADOR Es el circuito integrado que genera un tren de pulsos al transformador de pulsos hacer oscilara a los transistores de conmutación y elevar la frecuencia., el integrado mas utilizado en las fuente es le CHIP - TL494C, aunque algunas fuentes de alimentación utilizan otros CHIPs que son reemplazo del TL494C, en el grafico siguiente se muestra las señales que genera el circuito oscilador.
CIRCUITO ELECTRÓNICO DE LA UNIDAD DE CONTROL
TENSION DE POWER GOOD Es un voltaje obtenido de un circuito electrónico compuesto por transistores o Amplificadores operacionales, dependiendo del diseño de la fuente de alimentación. Este circuito genera una tensión de + 5 voltios que es comparado con las salidas de + 5 voltios, este voltaje de control indica la buena alimentación que esta generando la fuente.
Mantenimiento y Reparación de Computadoras DIAGRAMA ESQUEMÁTICO DE UNA FUENTE SWITCHING
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Conexión de Dispositivos
En Fuentes AT, se daba el problema de que existían dos conectores a conectar a placa base ( P8 y P9 ), con lo cual podía dar lugar a confusiones y a cortocircuitos, la solución a ello es basarse en un truco muy sencillo, hay que dejar en el centro los cables negros que los dos conectores tienen, así no hay forma posible de equivocarse, En cambio, en las fuentes ATX solo existe un conector para la placa base, todo de una pieza, y solo hay una manera de encajarlo, así que por eso no hay problema, lo que si hay que considerar es el conector adicional de +12 voltios ( cuatro cables ) que alimenta a la fuente auxiliar de la placa base, sin este cable conectado no inicializa el computador.
Existen dos tipos de conectores para alimentar dispositivos: El más grande, sirve para conectar dispositivos como discos duros, lectores de CD-ROM, grabadoras, dispositivos SCSI, etc, Mientras que el otro, visiblemente más pequeño, sirve para alimentar por ejemplo disqueteras o algunos dispositivos ZIP.
Instalación de una fuente ATX Para instalar una fuente de alimentación ATX, necesitaremos un destornillador de punta de estrella.
Empezaremos por ubicar la fuente en su sitio, asegurando que los agujeros de los tornillos, coinciden exactamente con los del case. Una vez hecho esto, procederemos a atornillar la fuente. Acto seguido, conectaremos la alimentación a la placa base con el conector anteriormente comentado, y realizaremos la misma tarea con el resto de los dispositivos instalados. Considerar que solo hay una manera posible para realizar el conexionado de alimentación a los dispositivos. Consejos Cuidado con tocar el interruptor selector de voltaje que algunas fuentes llevan, este interruptor sirve para indicarle a la fuente si nuestra casa tiene corriente de 220v o 125v si elegimos la que no es tendremos problemas. Es conveniente, revisar siempre el estado del ventilador de la fuente, hay que pensar, que los componentes electrónicos de la fuente entregan altos niveles de corriente y requieren de una buena ventilación o salida de aire. Un ventilador de fuente defectuoso puede elevar la temperatura del sistema por
Mantenimiento y Reparación de Computadoras encima de la habitual y produciendo un fallo general del sistema o la averia en los componetes electronicos de la misma fuente de alimentacion. Reparación de fuentes PC AT La reparación de las fuentes esta basado en analizar que componentes se debe cambiar para solucionar las averías, basándose en lecturas erróneas contrarias a las especificaciones técnicas de cada componente y de acuerdo a los síntomas de la fuente tanto en el área del primario como del secundario. En las siguientes imágenes se mostrará una fuente sin los correspondientes transistores conmutadores del área primaria, para que se aprecie mejor los componentes pequeños. Fusible quemado Si el fusible se a quemado, antes de cambiarlo hay que revisar si el puente rectificador está en cortocircuito: con el multítester en comprobación de diodos, fusible, filtro, etc. hay que verificar los cortocircuitos (lectura cero). Para ello conectar el tester probando en todos los sentidos entre los dos pines de los cuatro que tiene el puente, o bien, si es un puente de cuatro diodos, cada uno de ellos. Si esta mal o con diferencias en las mediciones hay que cambiarlo. Luego hay que comprobar los transistores sin desoldarlos, no tienen que estar nunca en corto y siempre con las mismas mediciones entre ellos, o sea colector con base, lo mismo que el colector con la base del otro transistor. comprobar y verificar si están midiendo correctamente, en caso contrario hay que cambiarlos el dispositivo que presenta fugas, cortocircuito o circuito abierto. Considerar que si no se aprecia una medición correcta de un comente lo mas recomendable es desoldar el componente y Lugo realizar la medicion, se evitara de esta forma el acoplamiento con otro componente.
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Fusible sano Es exactamente igual que antes, ya que normalmente no se quema el fusible pero se abre uno de los componentes, como los transistores, y no quedan en corto, esta falla es más difícil de ser detectada. Si la fuente trabaja intermitente, no arranca o lo hace después de varias veces de encenderla y apagarla. Esto es motivado por algunos componentes que tienen fuga o los condensadores pequeños que están casi secos. Generalmente al realizar una medición al componente se detectaría su falla y luego se procede a cambiar el componente averiado. Secundario Verificar si hay un cortocircuito en cada una de las salidas de los cables rojo/amarillo/azul y blanco, que corresponden a los +5 +12 -5 y -12 respectivamente. De ser así hay que seguir el circuito midiendo los componentes y verificándolos, para determinar el componente en cortocircuito. Si verificamos que todo está bien pero la placa madre no funciona o lo hace igual, es que algo se nos ha pasado. Tensión de PG La tensión denominada PG o tensión de control, todas las fuentes la tienen y es el cable naranja, o de otro color, Si la tensión PG no es igual a 5 voltios, o no está presente, hay que seguir sus conexiones. Seguramente tendremos alguna fuga o bien será responsable algún transistor pequeño o falsos contactos. Este voltaje controla el buen funcionamiento de la fuente, Algunas veces hay que cambiar el CI de control si la falla seria ese componente. Diferencias entre AT/XT y ATX Entre una fuente AT y una ATX no hay diferencias. Puede existir una notable ampliación del tamaño de su alojamiento, pero la circuiteria sigue siendo la misma hasta tal punto que en varias ocasiones llegue a desarmar y reparar fuentes AT colocándoles plaquetas de las ATX. Entre las AT con las ATX, el primario no cambia para nada, La diferencia fundamental está en que no hay llave de encendido, ya que se realiza un encendido por un pulso generado en el power switch de la placa a través de líneas de control, El pulso da la orden de encendido pleno a la fuente y es cuando uno escucha el típico sonido del ventilador, eso implica que la fuente esta entregando, aun apagada, dos valores de tensión:
Los 3,3 voltios a la CPU Los +5 voltios de mantenimiento
Lo cual significa que con la fuente enchufada a la red no se debe tocar la placa base, ya que ésta recibe aún alimentación. En ciertos casos incluso puede estar funcionando la CPU y la memoria, denominado modo de espera, por lo que se puede averiar algo si manipulamos el ordenador así. No obstante hay que mencionar que si apagamos el ordenador completamente, sin activar el modo de espera, sólo ciertas zonas de la placa base estarán funcionando para realizar el arranque pero sin tener conectado ni CPU ni memoria. Por si acaso es recomendable desenchufar a la fuente. Las fuentes AT/ATX solo tiene las tensiones +5 +12 -5 -12 y la tensión de control PG (+5 con carga en los +5, cable rojo). La diferencia esta en que las ATX tiene las mismas tensiones además de la de +3,3 voltios, tres cables de color naranja y cambia el color de naranja de los +5 PG (mantiene esta misma tensión) por otro color que en la mayoría de los casos es de color gris, y además incrementa un cable mas de color normalmente verde, que es el arranque por solt de la fuente (la placa base la manda a masa, o sea a uno de los tantos negros que salen de la fuente).
Para ver si las fuentes están bien solo hay que hacer un puente en el cable verde con uno de los cables negros, para luego medir que las tensiones estén presente. Alimentación placas base ATX Este es el esquema del conector que provee de la fuente de alimentación y que se utiliza para suministrar energía eléctrica a las placas base de tipo ATX. Es del tipo MOLEX 39-01-2200 o equivalente.
1.- Explicar de funcionamiento de cada etapa de una fuente de alimentación estándar. 2.- Identificar los componentes que conforman la etapa primaria de la Fuente switching. 3.- Explicar la Función de la Unidad de Control. 4.- Explicar la diferencia entre la Fuente AT y ATX. 5.- Explicar el funcionamiento del circuito de control de la fuente Switching
CAPÍTULO 7 EL MONITOR
PARAMETROS Los monitor son dispositivos periféricos que muestran la información que ingresamos al computador, como también la que el computador nos comunica en cada proceso que realiza. La tecnología de fabricación de monitores a evolucionado junto con la fabricación de las tarjetas graficas y los software aplicados. Ahora existes programas que requieren un monitor de alta calidad. Los parámetros de un monitor que influyen en la calidad de un monitor son las siguientes: Tamaño El tamaño del monitor es la dimensión de la diagonal del tubo de rayos catódicos o pantalla, la medición se realiza en pulgadas; podemos tener monitores de 9, 14, 15, 17, 19, 20, 21 o mas pulgadas. Los más utilizados por los usuarios actualmente son de 15 y 17 pulgadas. Resolución El píxel es la mínima unidad de información grafica que se puede mostrar en una pantalla, Cuántos más píxels pueda mostrar un monitor dispondremos de mayor resolución. La resolución esta íntimamente relacionada con el tamaño del monitor, por ejemplo un monitor de 15 pulgadas puede alcanzar una resolución de 1600x1280, aunque se recomiendo aunque se utilice solamente hasta 1024x768, para resoluciones mas altas se pude utilizar un monitor de 17 o 20 pulgadas. También es importante elegir una buena resolución, en el caso de que se manejen documentos de gran tamaño o complejidad, tales como archivos de CAD, diseño, 3D, etc.
Mantenimiento y Reparación de Computadoras A nivel general se recomienda lo siguiente: Tamaño en pulgadas 14 15 17 19 21 Resoluciones recomendables 640 x 480 800 x 600 1.024 x 768 1.280 x 1.024 1.600 x 1200 800 x 600 1.024 x 768 1.280 x 1.024 1.600 x 1.024 1.280 x 1200
Tamaño del punto ( dot pitch ) Dependiendo de la resolución de monitor, es la distancia entre los pixels, Una medida para esto es el “dot pitch,”, o sea la distancia que hay entre dos puntos. No obstante, distintos fabricantes pueden medir de forma diferente. La mayoría de ellos mide desde el centro de cada punto al centro del punto más próximo del mismo color. Algunos miden desde el centro de un punto situado sobre una vertical imaginaria, hasta el centro del punto del mismo color situado más cerca, lo que da un número menor para el mismo punto, medido según el método anterior. Un dot pitch de 0.28 es muy común y 0.26 es el mas recomendado para aplicaciones de diseño ya que no presenta distorsión al aumentar la resolución. Velocidad de Refresco La frecuencia con la que se re dibuja la imagen en el monitor se denomina velocidad de refresco. Si ésta es baja, la imagen oscilará parpadeando. Esto no sólo es molesto sino que cansa la vista, Por consiguiente, es deseable una alta velocidad de refresco. 60 veces por segundo es tolerable con bajas resoluciones para la mayoría de las personas; 75 veces por segundo es mejor y necesaria para altas resoluciones. Pantalla no Entrelazado El patrón no entrelazado explora cada fila de pixels a su turno, desde la cima hasta el fondo. Este tipo es más propenso a parpadear si la exploración no ha empezado de nuevo cuando los puntos han dejado de brillar después de la última exploración. Esto puede cansar su vista Pantalla Entrelazada El patrón entrelazado explora a razón de una fila de pixels por medio. De forma que primero se exploran las filas impares y después las pares, de la misma
Mantenimiento y Reparación de Computadoras manera anterior, de derecha a izquierda. Pero como las filas de pixels están muy cercanas entre sí, el ojo no percibe muy fácilmente si una fila se ha apagado antes de volver a ser explorada. Es mucho mejor para sus ojos y estómago.
Los monitores digitales son aquellos que basan sus ajustes (como el brillo y el contraste) en unos pulsadores que permiten cambiar sus valores, en contraposición con los mandos analógicos que incorporaban los monitores más antiguos, en donde debes girar unos potenciómetros pequeños para modificar estos parámetros. Tienen importantes ventajas reales, como por ejemplo poder fijar para cada frecuencia los ajustes pertinentes, y que no se desajusten de nuevo al cambiar de resolución.
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Tubo de Rayos Catódicos ( TRC ) Los monitores mas utilizados son los que tienen por pantalla un tubo de rayos catódicos, Fabricantes de monitores hay muchos, como Sony, Samsung, LG, View Sony, Hitachi, Philips, Brilliance, Eizo, Nanao, Toshiba, Proview, etc. pero de tubos son contados, con lo que si sabemos que modelo de tubo lleva nuestro monitor sabremos ya bastantes cosas importantes de él. Fabricantes de tubos son: Sony, Mitsubishi, Nec, Phillips, etc., normalmente cada fabricante se identifica con un tipo de TRC, por ejemplo Sony con el Trinitron, Mitsubishi con el DiamondTron, etc... El TRC nos definirá si la pantalla es más o menos plana y cuadrada, el tamaño del punto (dot pix) si tiene tratamiento antirreflejos, etc... Las pantallas de TRC se halla revestida en la superficie interna con material fosfórico. Cuando un rayo de electrones impacta en un punto, el mismo se encenderá, la señal ingresa por el cañón del TRC, los monitores Monocromático presentan un solo cañón, sin embargo los monitores a color presentan tres colores. Hay 3 señales que controlan los correspondientes tres rayos de electrones en el monitor, uno para cada color RGB. Cada rayo solo toca los puntos que la señal le indica que encienda. Todos los puntos encendidos juntos integran la imagen que usted ve. El ojo humano mezcla los puntos para ver todos los diferentes colores. En un monitor color esos puntos de fósforo se agrupan de a tres: Rojo, Verde y Azul. Este sistema RGB (Red, Green, Blue) puede crear todos los demás colores combinando los puntos encendidos., El TRC esta rodeado por un bobinado eléctrico que genera un campo magnético que desvía el haz de electrónicos para marcar cada píxel de la pantalla.
Una máscara de sombra bloquea el camino de los rayos de una manera que permite que cada uno de ellos solo encienda los puntos de color asignados, para formar la imagen en la pantalla.
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Para tener operativo un monitor hay que tener algunas consideraciones técnicas. • • • • • El monitor presenta en su circuito interno una fuente de alta tensión llamado FLY BACK que energiza al TRC con un voltaje aproximadamente de 25 000 Voltios. Para manipula o cambiar algún componente se debe descargar la alta tensión almacenada en el FLY BACK. El Yugo es el bobinado que permite la deflexión del haz de electrones que marcan los puntos de fósforo de la pantalla. Si se descalibra el núcleo del yugo se genera una distorsión en el barrido (rastre) de la imagen. La tarjeta electrónica pequeña presenta un integrado de color y un sistema transistorizado regulado por los potenciómetros de color (Rojo, Verde, azul) que permiten calibrar los colores en la pantalla.
Consideraciones técnicas para la reparación de fallas típicas de los monitores: • Si no enciende un monitor primeramente se revisa el circuito de la fuente de baja tensión (fusible, termistor , Diodos, Filtro, etc. ) • Si falla la fuente de lata tensión el monitor no presenta la trama. • Si haz de electrones del TRC no se desviara, esto puede producir una mancha muy luminosa en el centro de la pantalla (qué se convertirá rápidamente en una mancha permanente muy oscura), desconectar un bobinado vertical un 0orizontal y se formara una línea en la pantalla opuesta al bobinado desconectado, entonces el yugo esta defectuoso • Si la imagen no presenta una nitidez calibrar utilizando los potenciómetros que presenta el FLY BACK, el Focus calibra la intensidad y el Screen la nitidez. • Cuando el color de la imagen se acumula en un sector de la pantalla, la falla se conoce como pantalla magnetizada, corregir desmagnetizando con un aro desmagnetizador. Desmagnetizador de TRC Todos los Televisores y Monitores que usan TRC (Tubo de Rayos Catódicos o cinescopios) cromáticos tienen incorporado un circuito desmagnetizador o degausing para eliminar la magnetización o mascara de sombra dentro de TRC uy otras partes metálicas externas. Si la pantalla se magnetiza, la solución es desmagnetizarla, pero el aro desmagnetizador no
Mantenimiento y Reparación de Computadoras es una herramienta que siempre se encuentra en los comercios de electrónica, por lo tanto se describe como elaborar un aro desmagnetizador. Construcción: Trazar una circunferencia de unos 25 a 30 cm de diámetro sobre la madera. Clavar sobre esa línea los clavos con una separación entre ellos de unos 6 o 7cm y a una profundidad aproximada de 1,5 cm (solo lo suficiente para que queden firmes). Forrar cada clavo con un trozo de cinta aisladora, para que el roce del metal no deteriore el esmalte del alambre. Una vez hecho esto, ya tenemos la base para comenzar a fabricar la bobina. La bobina se realiza enrollando el alambre de cobre esmaltado, sobre la circunferencia de clavos. Si se trata de una bobina para ser usada en una red eléctrica de 120VAC deberemos enrollar unas 600 a 700 vueltas, si es para 220VAC debemos enrollar unas 1200 a 1400. La cantidad exacta no es critica, incluso se puede construir con menos espiras (500 o 1000) si se usa alambre un poco más fino. Una vez completado el enrollado, se debe atar con un hilo en barios puntos, para que, el conjunto de alambres se mantenga unido al retirar los clavos. Se conecta el cable de conexión y el interruptor, y se procede a forrar todo el conjunto con cinta (tape) aislante, de forma de cubrirla totalmente dándole una consistencia firme al conjunto, preferiblemente dos o tres capas de cinta. Quedara algo parecido a un volante de automóvil, ver la figura. Modo de uso: Colocar la bobina frente a la pantalla a desmagnetizar a 2 o 3 centímetros de esta, conectarla, hacer movimientos circulares para cubrir toda el área de la pantalla, y alejarla progresivamente de esta, desconectar la bobina cuando este suficientemente lejos (1m o más) Considerar que el monitor es un circuito electrónico que requiere un conocimiento claro de cada etapa y su funcionamiento respectivo, para realizar la reparación es importante tener cuidado en manipular los componentes por ser un circuito que genera una energía muy alta. La Pantalla LCD La tecnología LCD o cristal líquido, es una alternativa frente al tradicional TRC. el LCD Presenta un gran ahorro de consumo de energía y de especio (LCD posibilita la fabricación de pantalla extraplanas, de muy poca profundidad),
Mantenimiento y Reparación de Computadoras también es prácticamente nula emisión de radiaciones. Este tipo de pantalla es utilizada en las computadoras portátiles ( LAP TOP ) o monitores de pantalla plana LCD , No obstante, su elevado costo unido a los continuos avances en la tecnología CRT hacen que, por el momento, ésta última sea la opción más recomendable.
Estas pantallas utilizan una técnica totalmente diferente. La pantalla todavía está integrada por pequeños puntos pero es absolutamente plana. Estos visualizadores están construidos con dos capas de un material polarizante, entre las que se introduce una solución de cristal líquido. Una señal eléctrica hace que estos cristales se alineen de manera tal que impiden el paso de la luz. Una pantalla negra tiene todos sus cristales alineados impidiendo el paso de cualquier luz. La señal de una imagen permite de manera ingeniosa que los colores sean mostrados en los lugares correctos. Su ojo hace el resto Preguntas de Repaso
1.- Identificar y explicar el funcionamiento de la unidad de bajo voltaje del Monitor. 2.- identificar el TRC del Monitor y explicar su funcionamiento. 3.- Identificar el Yugo de Deflexión Vertical y Horizontal 4.- Describir el funcionamiento de la fuente de alta tensión del Monitor (FLY BACK) 5.- Explicar la diferencia entre monitores TRC y LCD
CAPÍTULO 8 FUENTES DE ALIMENTACIÓN ININTERRUMPIDA (SAI) Y PUESTA A TIERRA
Aprenderás los criterios para usar un SAI. Conocerás los problemas electrices más comunes y su entorno de aplicación.
DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD DE ENERGIA ELECTRICA Los equipos electrónicos requieren una alimentación de energía adecuada para un óptimo funcionamiento, los dispositivos de seguridad que se utilizan en los centros de cómputo son: • ESTABILIZADOR VAC • UPS • SUPRESOR DE PICOS • PUESTA A TIERRA REGULADOR DE TENSIÓN O ESTABILIZADOR El estabilizador es un sistema electrónico diseñado para mantener constante y estable el voltaje de la línea de energía eléctrica fluctuante de la red. En los sistemas de cómputo se utilizan diferentes estabilizadores dependiendo en gran modo de su tiempo de respuesta y su margen de regulación. El principio de su diseño del estabilizador Consiste en la conmutación de diversas tomas de un transformador o auto transformador , a fin de seleccionar la tensión de salida requerida por un circuito de control que compara el voltaje de entrada y las diferentes tomas del transformador, seleccionando el voltaje mas adecuado. Los estabilizadores no solucionan los problemas de corte o micro cortes de la energía eléctrica y las variaciones de la frecuencia de la red, puesto que no son dispositivos autonomía, Existen dos familias de estabilizadores, el ferro resonante y los electromagnéticos. Los primeros actúan por saturación del núcleo del transformador. Los segundos mediante conmutación de tomas.
ESTABILIZADORES POR PASOS Este tipo de estabilizador esta compuesto por un auto transformador que presenta varias tomas en la salida y un selector de pasos para mantener constante el voltaje de salida.
SELECTOR DE PASOS CON RELE Estos estabilizadores presentan un RELE para regular los pasos de las tomas del auto transformador, para mantener constante el voltaje en la carga, el RELE es activado por un circuito de control que compara el voltaje de entrada y selecciona la toma mas adecuada.
Mantenimiento y Reparación de Computadoras SELECTOR DE PASOS CON TRIAC El Selector de pasos de este estabilizador presenta un TRIAC en cada paso, este dispositivo es activado por una señal en la compuerta generada por el cuircuito de control que permite el paso de la corriente.
CIRCUITO DEL ESTABILIZADOR
Es una tarjeta electrónica que presenta una lógica de control, que permite seleccionar el voltaje mas adecuado en la salida, dependiendo del voltaje de entrada que ingresa de la línea eléctrica.
Estabilizador Ferro resonante Este estabilizador presenta un transformado con un devanado primario y secundario, en la salida presenta un circuito sintonizador que será un voltaje de referencia para el estabilizador.
Estabilizador Electromecánico
SISTEMA DE ENERGÍA ININTERRUMPIBLE ( U. P. S. ) El UPS es un equipo de seguridad de energía eléctrica utilizado en las redes informáticas, proporciona un voltaje alterno en la salida y cuando se corte el
Mantenimiento y Reparación de Computadoras fluido eléctrico en la entrada seguirá generando un voltaje AC por acción de las baterías ( VDC ) que presenta en circuito de potencia. Este dispositivo esta generalmente alimentando a los servidores de Red que son los computadores mas importantes de las redes informáticas por almacenar la infamación de todos los usuarios de la Red. Para elegir por sistema de alimentación interrumpido se debe tener algunas consideraciones básicas; como: - Potencia que consume la totalidad del Sistema Informático. - Problemas eléctricos, cortes, micro cortes etc. Potencia del Sistema Informático La potencia en un sistema informatico se mide sumando la potencia de cada elemento que conforma la Red, la opción mas recomendable es la medición del consumo de energía eléctrica. Problemas eléctricos a resolver y entorno de aplicación. Para implementar un SAI debemos tener en cuenta el entorno eléctrico en que se deberá situar y los problemas que afectan a las instalaciones eléctricas, como: Entorno aplicación Casco Urbano Casco Urbano Casco Urbano Zona Industrial Zona Industrial SAI Recome ndado OFF-LINE OFF-LINE + Boost OFF-LINE + Estabilizador OFF-LINE + Estabilizador ON-LINE
Problema eléctrico Cortes de red Variaciones de red (bajadas) Alteraciones frecuentes (Subidas y bajadas) Alteraciones frecuentes (Subidas y bajadas) Problemas de ruido eléctrico conexión de maquinaria, soldadura por arco
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Según el tipo de problema que afecte a la instalación informática y la dimensión de la misma, se deberá elegir un SAI de distinta topología. CLASIFICACION • • • UPS ON LINE UPS OFF LINE UPS FERROMAGNÉTICO
UPS ON LINE Existen diferentes topologías ON – LINE, la Red alimenta al cargador de baterías y al ondulado, las baterías están colocada en paralelo con el ondulado, por lo tanto ante cualquier corte o micro corte el sistema es alimentado por las baterías, este sistema permite una estabilidad en frecuencia y la ausencia de perturbaciones, los modos de trabajo son los siguientes: • • • Modo Normal. Modo Batería. Modo Bypass
Modo Normal El Modo Normal es un sistema redundante de seguridad dado que este sistema presenta el modo Bypass, la energía pasa por el circuito rectificador e inversor para llegar al ondulador.
MODO BYPASS Es el modo que aporta una mayor protección en su salida, ya que esta es totalmente independiente de la entrada, el Ondulador esta constituido generalmente con transistores MOSFET o IGBT.,
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Modo Batería Este modo se activa ante la ausencia de la energía de línea, activándose el interruptor y alimentar los equipos con la energía almacenada en sus baterías, por un tiempo limitado.
UPS OFF LINE El fundamento de este UPS esta basado en proteger a la Red solamente en caso de necesidad, de tal forma que la Red eléctrica alimenta a al carga normalmente y el UPS interviene en caso de fallo de la Red o por excesivamente baja o alta energía, mediante la acción del circuito conmutador. Los modos de trabajo son: • • Modo normal Modo Batería o Backup
Modo Normal En este modo la red alimenta a la carga normalmente y solamente interviene el ondulador en caso de fallo de la red.
MODO BATERIA En este modo el interruptor selecciona las baterías para seguir alimentando al sistema informático, en estas condiciones el sistema solo es alimentado por el tiempo de carga de la batería.
UPS MODULAR Y REDUNDANTE Este es un sistema de UPS, los cuales alimentan a sistemas informáticos de gran potencia, generalmente en salas de telecomunicaciones o ambientes informáticas que cuenta con múltiples servidores de Red.
APLICACIONES DEL UPS El UPS a diferencia de otros dispositivos de seguridad, es un sistema programable que esta interconectado a un computador principal o a la Red de datos, generalmente a través de un puerto o adaptador RS – 232.
Su configuración se realiza por un Software desarrollado por los fabricantes del dispositivo y luego se activa las funciones de control que serán ejecutadas entre el Server y el dispositivo.
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Protección en instalaciones eléctricas • Las instalaciones eléctricas deben estar diseñadas reglamentación electrotécnica. • Mantener en forma adecuada las instalaciones eléctricas y controlar periódicamente los sistemas de protección de acuerdo instrucciones de sus fabricantes e instaladores. • Las instalaciones eléctricas son implementadas de acuerdo al área de trabajo y las condiciones especificas propias del lugar, para ello se las características deberán tener en cuenta factores tales como a las e implementadas
cumpliendo la normativa general de seguridad y salud así mismo la
conductoras del lugar de trabajo (posible presencia de superficies muy conductoras, agua o humedad), materiales inflamables o ambientes corrosivos • y cualquier otro factor que pueda incrementar significativamente el riesgo eléctrico. En los lugares de trabajo solo podrán utilizarse equipos eléctricos para los que la instalación eléctrica fue implementada, esto permite realizar instalaciones • eléctricas independientes para computo, alumbrado eléctrico u otras aplicaciones. Los reglamentos electrotécnicos establecen, las condiciones y garantías que deben reunir las instalaciones eléctricas en relación con la seguridad de las personas y los bienes. En ellos se fijan las condiciones de seguridad y de calidad para los materiales, aparatos y receptores utilizados en las instalaciones eléctricas. • Entre los sistemas de protección y seguridad en instalaciones eléctricas el sistema de puesta a tierra es el cual proporciona a las instalaciones eléctricas y a las personas que las utilizan una seguridad adecuada además de un buen funcionamiento y una vida útil prolongada de los equipos electrónicos. • Para instalaciones eléctricas comerciales el pozo de tierra debería medir un valor menor a 15 Ω, Para computo de se recomienda puestas a tierra
Mantenimiento y Reparación de Computadoras de 5 Ω, aunque para obtener los valores mas idóneos se requiere la implementación de un sistema de pozos en paralelo entre si.
Aplicación de las puestas a Tierra
Sistema mínimo de protección a tierra. Necesario para equipos sensibles: UPS, Computadores, etc. Sistema de malla de protección a tierra. Necesario para una protección completa: Pararrayos, UPS de mediana y gran capacidad y centros de cómputo.
Procedimiento para Hacer una Puesta a Tierra Para realizar una puesta a tierra se analiza el tipo de terreno donde se excavara el pozo, hay diferentes tipos de terreno como, rocoso, arenoso o de cultivo. Para la implementación del pozo vamos a considerar un terreno de cultivo, considera que en los otros tipos de terreno varia la forma de realizar la excavación y también la ubicación de la varilla de cobre. Procedimiento general Ubicar el terreno de cultivo apropiado. Hacer un pozo en el terreno de cultivo Clavar una varilla de cobre en el pozo (material conductor)
Mantenimiento y Reparación de Computadoras Verificar los materiales que permiten hacer el pozo a tierra. Hacer la mezcla de la tierra de cultivo y los aditivos químicos Llenar la tierra tratada con los aditivos químicos y agua y luego compactar el terreno. Finalmente realizar la medición en Ohmios.
Aplicación Practica Considerando las diferentes formas de implementar un poso a tierra , explicamos paso a paso el procedimiento de la implementación de un pozo de tierra , de bajo costo, facilidad y su rapidez de la instalación. Pasos: 1. Ubicar el terreno adecuado, abrir el pozo de 80 cm. De diámetro y como mínimo de 2.4 m. De profundidad, estas dimensiones son las recomendadas aunque para mayor facilidad se amplia el diámetro del pozo. 2. Extraer toda la tierra del pozo y verificar el tipo de terreno, si es tierra de cultivo será utilizado en el rellenado del pozo, de lo contrario se utilizara otra tierra extraída de un terreno de cultivo. 3. tratar la tierra con aditivos químicos, elegir la mas adecuado dependiendo de la calidad del terreno, puede ser gel o bentonita. Programa Nacional de Informática 137
Mantenimiento y Reparación de Computadoras 4. Colocar la Varilla de cobre puro y las abrazaderas con el cable de conexión al sistema eléctrico. 5. Mezclar en partes iguales el gel o la bentonita con la tierra recién tratada, procurando formar una mezcla lo mas uniforme posible y realizar el llenado por capas para lograr una buena compactación del terreno 6. Agregar agua, aproximadamente unos 40 litros; aunque esta cantidad puede variar de acuerdo al tipo de terreno y profundidad del pozo realizado 7. Compactar la capa final del pozo y luego proceder a realizar la medición de la resistencia obtenida, concluyendo con el proceso de implementación del pozo.
1.- Identificar el terreno adecuado para una puesta a tierra. 2.- Describir los componentes y accesorios necesarios para implementar una puesta a tierra. 3.- Explicar el Uso del UPS y el Estabilizador en un centro de cómputo 4.- Calcular la Potencia de un estabilizador para un centro de cómputo 5.- Obtener las características técnicas de los UPS y explicar su configuración.
PROPIEDAD INTELECTUAL DEL SENATI PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN Y VENTA SIN LA AUTORIZACIÓN CORRESPONDIENTE
AÑO DE EDICIÓN 2005 CODIGO DEL MATERIAL 81050511
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