Práctica de Laboratorio Tema 2_ Componentes de Circuitos Activos y Pasivos

Práctica de Laboratorio Tema 2: COMPONENTES DE CIRCUITOS ACTIV CIRCUITOS ACTIVOS OS Y PASIVOS Y PASIVOS Laboratorio Nº 1: COMPONENTES ELECTRÓNICOS: SOLDADURA Y RECONOCIMIENTO Y RECONOCIMIENTO DE COMPONENTES

Índice 1

Componentes de Circuitos Activos y Pasivos .................................................................... 2 1.1 Introducción Teórica ............................................................................................................... 2 1.1.1 Reconocimiento de Componentes en Circuitos Electrónicos ..................... ................... 2 1.1.1.1 Introducción .................................................. .............................................................. 2 1.1.1.2 Placa de Circuito Impreso (PCB , Printed Circuit Boards) .................................... 2 Tecnología de Montaje de componentes electrónicos en las placa s PCB ......................... ...... ................... 3 Clases y tipos de montaje ................................................................ ........................................ 4 1.1.1.3 Componentes pasivos lineales (resistencias, capacitores e inductancias) .......... 5 Introducción ............................................................................................................................. 5 Código de colores de Resistencias .......................................................................................... 6 Código de Resistencias de montaje superficial (SMD) ........................................................ 7 Codificación de capacitores............................................................. ........................................ 9 Pasos para leer capacitores grandes ........................................................ .............................. 9 Pasos para leer los códigos en un capacitor compacto ...................................................... 13 Codificación de Inductores .................................................. ................................................. 19 1.1.2 Soldado y desoldado .................................................................................................... ...... 20 1.1.2.1 Introducción .................................................. ............................................................ 21 1.1.2.2 Materiales usados para soldar y desoldar .............................................................. 21 Soldador o Cautín ........................................................ ........................................................... 21 Alambre de estaño....................................................... ........................................................... 22 Extractor de Estaño ......................................... ................................................................ ...... 23 Otros elementos usados ............................................. ........................................................... 23 1.1.2.3 Soldado y desoldado de componentes .................................................................... 25 Introducción ........................................................................................................................... 25 Soldado de componente de agujeros pasantes (Through Hole) ....................................... 25 Soldado de componentes de montaje superficial (SMD) .................................................. 26 Soldado de Integrados de montaje superficial (SMD) .................................. .................... 26 Técnicas de Desoldado ............................................... ........................................................... 27 1.2 Laboratorio Nº 1: Componentes Electrónicos: Electrónicos: Soldadura y Reconocimiento de Componentes ................................................................. ............................................................... ....... 28 1.2.1 Objetivos ................................................................. ............................................................ 28 1.2.2 Materiales ................................................................ ........................................................... 28 1.2.3 Experiencia ................................................................................... ...................................... 28 1.2.3.1 Realizar DURANTE la práctica de laboratorio ...................................................... 28 Reconocimiento de tipos de montaje y placa ............................... ...................................... 28 Reconocimiento de Componentes ............................ ........................................................... 29 Desoldado de Componentes de Agujero Pasantes ............................................................ . 31 Desoldado de Componentes de Montaje Superficial ......................................................... 32 Soldado de Componentes de Agujero Pasantes ........................... ...................................... 32 Soldado de Componentes de Montaje Superficial ................................................... .......... 33

Tema 2 –Teoría de Circuitos - 2017 - Pag. 1 / 33

1 Componentes de Circuitos Activos y Pasivos 1.1 Introducción Teórica 1.1.1 Reconocimiento de Componentes en Circuitos Electrónicos 1.1.1.1Introducción 1.1.1.1 Introducción

En un circuito electrónico se encuentran diversos componentes tales como la placa (PCB), resistencias, capacitores, inductancias, circuitos integrados, etc. En general los componentes están montaos sobre una Placas de Circuito Impreso la que tiene impresa los conductores y sirve de soporte para el resto de los componentes. 1.1.1.2 Placa de Circuito Impreso (PCB , Printed Circuit Boards)

En electrónica, “placa de circuito impreso” (del inglés: Printed Circuit Board, PCB), es la superficie constituida por caminos, pistas o buses de material conductor laminadas sobre una base no conductora. El circuito impreso se utiliza para conectar eléctricamente a través de las pistas conductoras, y sostener mecánicamente, por medio de la base, un conjunto de componentes electrónicos. Las pistas son generalmente de cobre mientras que la base se fabrica generalmente de resinas de fibra de vidrio reforzada, Pertinax, pero también cerámica, plástico, teflón o polímeros como la baquelita. La mayoría de los circuitos impresos están compuestos por e n t r e una a dieciséis capas conductoras , separadas y soportadas por capas de material aislante (sustrato) laminadas (pegadas) entre sí. Normalmente, la cantidad de capas de una PCB depende de la cantidad de señales que se quieren rutar. Las capas pueden conectarse a través de orificios, llamados vías (o “pads”). Los orificios pueden conectar cada capa del circuito , el fabricante mediante un proceso químico, deposita en todas las superficies expuestas del panel, incluyendo las paredes del agujero


una fina capa de cobre químico, esto crea una base metálica de cobre puro; o también se pueden utilizar pequeños remaches. remaches.

Figura 1: Pasos para la fabricación del circuito impreso: Izquierda: impreso en papel; Centro: Placa con cobre completo; Derecha: Placa ya atacada por los químicos. Tecnología de Montaje de componentes electrónicos en las placas PCB

Existen diferentes alternativas para colocar los componentes sobre la placa, las más usadas son las siguientes:

Tecnología de Technology) •

agujeros

pasantes

(THT,

Through-Hole

Utiliza agujeros que se practican en las placas de los circuitos impresos

para

el

montaje

de

los

diferentes

elementos

electrónicos •

APTO PARA EL MONTAJE MANUAL DE COMPONENTES


Figura 2: Tecnología de agujeros pasantes (THT, Through-Hole Technology).

Tecnología de Montaje Superficial, (SMT, Surface Mounted Technology) •

Los componentes son soldados directamente sobre el circuito impreso

•

APTO PARA EL MONTAJE AUTOMATIZADO DE COMPONENTES

Figura 3: Tecnología de Montaje Superficial, (SMT, Surface Mounted Technology). Clases y tipos de montaje

Los montajes de los componentes electrónicos en una placa PCB pueden ser de los siguientes Tipos: •

Tipo 1. Componentes montados en una sola cara de la placa de circuito impreso

•

Tipo 2. Componentes montados en ambas caras de la placa de circuito impreso.

Dentro de cada tipo, puede haber diferentes Clases: •

Clase A. Sólo componentes de inserción.


•

Clase B. Sólo componentes de montaje superficial.

•

Clase C. Una mezcla de ambos tipos de componentes.

La Figura 4 muestra los diferentes tipos y clase de montaje de componentes en una placa impresa.

TIPO 1B

TIPO 1C

TIPO 2B

TIPO 2C

Figura 4: Ejemplos de armado de Placas de Circuito. 1.1.1.3 Componentes pasivos lineales (resistencias, capacitores e inductancias) Introducción

Los componentes pasivos reciben su denominación a partir de que para que actúen, es necesario someterlos a tensión o corriente externa a ellos. Por otro lado, los componentes lineales son los que presentan una relación lineal (recta) entre los valores de corriente y los de valores de tensión aplicado.


Las resistencias (que responden a la ley de Ohm), las inductancias y los condensadores son los componentes pasivos que intervienen activamente en todo circuito eléctrico o electrónico. En forma general, las resistencias producen caídas de tensión, ya sea que actúen en c.c o en c.a; las inductancias se manifiestan en c.c produciendo un campo magnético debido a la circulación de corriente, la que es limitada solamente por la resistencia del conductor con que está construida. En c.a se produce una oposición o resistencia a ella que se denomina reactancia inductiva. Además también aparecen otros fenómenos que se ponen de manifiesto con un atraso de la corriente respecto a la tensión aplicada. Si las mismas son ideales (el alambre con que está construida, no posee resistencia) el atraso es de 90º. En cuanto a los capacitores, se comportan como circuitos abiertos a la c.c y ofrecen una cierta reactancia a la c.a. En ellos se acumula energía de campo eléctrico y producen un adelanto de la corriente respecto a la tensión. Código de colores de Resistencias

El valor óhmico de las resistencias está definido con bandas de colores que indican su valor y tolerancia. Estos colores integran el denominado código de colores de uso.


Código de Resistencias de montaje superficial (SMD)

Como los encapsulados de los r e s i s t o r e s d e m o n t a j e s u p e r f i c i a l son tan pequeños no hay espacio suficiente para colocar bandas de colores, por lo tanto se emplea una c o di f i c a ci ó n n u m é r i c a como puede apreciarse en la primera imagen del artículo. El código está formado por 3 o 4 letras o números. La más común emplea 3 dí g i tos y es muy similar a la codificación con colores. Los primeros dos números indican los dos primeros dígitos del valor de la resistencia mientras que el tercero nos indica la cantidad de ceros (factor de multiplicación).

4700 Ω

La codificación que emplea 4 dígitos es usada en los resistores con bajas tolerancias +/- 1% o menor. En este caso los primeros 3 dígitos de indican el valor numérico de la resistencia y el cuarto dígito la cantidad de ceros que se debe poner a continuación.

47000 Ω

En caso de existir una coma (valor no entero) generalmente se la representa con la letra R. 0R1

representa 0,1

R33

representa 0,33

8R2

representa 8,2

0R47

representa 0,47 Ω

1R000

representa 1

00R1

representa 0,1

Ω Ω

Ω

Ω Ω


Además de los códigos de 3 o 4 dígitos, se está comenzando a utilizar la nueva norma EIA-96 empleada en resistores con tolerancias del 1%. Al irse utilizando r e s i s t or e s c on u n g r a n v a lo r d e r e s i s t e n ci a el espacio disponible, aún empleando la codificación de 4 dígitos, es poco para poder anotarlo y debido a esto surge está codificación. Emplea tres caracteres para indicar el valor de la resistencia: los dos primeros son números e indican los 3 dígitos más significativos del valor de resistencia, el tercer carácter es una letra que indica el multiplicador (cantidad de ceros a agregar). Al usar una letra se evita confusión con la codificación de 3 números.

Los códigos de los multiplicadores utilizados son los mostrados en la Tabla 1 y la codificación numérica se muestra en la Tabla 2. Tabla 1: Códigos de los multiplicadores de la Codificación EIA-96. Código Z Y or R X or S A B or H C D E F

Multiplicador 0.001 0.01 0.1 1 10 100 1 000 10 000 100 000

Tabla 2: Códigos numéricos de la Codificación EIA-96. Código 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12

Valor 100 102 105 107 110 113 115 118 121 124 127 130

Código 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

Valor 178 182 187 191 196 200 205 210 215 221 226 232

Código 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

Valor 316 324 332 340 348 357 365 374 383 392 402 412

Código 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84

Valor 562 576 590 604 619 634 649 665 681 698 715 732


13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

133 137 140 143 147 150 154 158 162 165 169 174

37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48

237 243 249 255 261 267 274 280 287 294 301 309

61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72

422 432 442 453 464 475 487 499 511 523 536 549

85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96

750 768 787 806 825 845 866 887 909 931 953 976

Si tenemos un resistor con el código 68X, los primeros dos números hacen referencia al valor 499, y la X se refiere al multiplicador 0,1 (ver tablas); por lo tanto estamos en presencia de un resistor cuyo valor de resistencia es 49,9

Ω

Otros ejemplos de Códigos EIA-96: •

01Y = 100 × 0.01 = 1Ω

•

68X = 499 × 0.1 = 49.9Ω

•

76X = 604 × 0.1 = 60.4Ω

•

01A = 100 × 1 = 100Ω

•

29B = 196 × 10 = 1.96kΩ

•

01C = 100 × 100 = 10kΩ

Codificación de capacitores

A diferencia de los resistores, los capacitores utilizan una gran variedad de códigos para describir sus características. Los capacitores físicamente pequeños son particularmente difíciles de leer, pues existe un espacio limitado para imprimir la información. Con la ayuda de este artículo, podrás leer muchos los capacitores comerciales modernos. No obstante, hay que tener en cuenta que el tuyo puede tener la información impresa en un orden distinto al presentado aquí o incluso omitir la información concerniente al voltaje y la tolerancia. En el caso de muchos circuitos caseros de bajo voltaje, la única información necesaria es la capacitancia. Pasos para leer capacitores grandes


1. Aprende las unidades de medida. La unidad básica de capacitancia es el farad (F). Este valor es demasiado grande para circuitos cualquiera, de modo que los capacitores caseros están etiquetados con una de las siguientes unidades: •

1 µF, uF o mF = 1 microfarad = 10-6 farads (ten cuidado, pues en otros contextos mF es la abreviatura oficial de milifarads, o 10-3 farads)

•

1 nF = 1 nanofarad = 10-9 farads

•

1 pF, mmF o uuF = 1 picofarad = 1 micromicrofarad = 10 12

farads

2. Lee el valor de la capacitancia. La mayoría de los capacitores grandes tienen un valor de capacitancia escrito en un lado. Ten en cuenta que es común que haya variaciones pequeñas, así que busca el valor que se asemeje más a las unidades descritas previamente. Probablemente necesites tener en cuenta las siguientes variaciones: Ignora las mayúsculas en las unidades. Por ejemplo, “MF” solo es una variación de “mf” (definitivamente no significa megafarad, aunque esa sea la abreviatura oficial en el Sistema Internacional de Unidades). No te confundas con “fd”, pues solo es otra abreviatura de farad. Por ejemplo, “mmfd” es lo mismo que “mmf”.


Ten cuidado con las letras individuales como en “475 m” que suelen encontrarse en los capacitores pequeños. Sigue leyendo para [3]

obtener más instrucciones.

3. Busca el valor de la tolerancia. Algunos capacitores incluyen una tolerancia, es decir, el máximo rango esperado en la capacitancia con respecto al valor señalado. Este valor no es relevante en todos los circuitos, pero quizás necesites revisarlo en caso de que necesites un valor de capacitor exacto. Por ejemplo, un capacitor que esté etiquetado

como

"6000uF

+50 %/-70 %"

podría

tener

una

capacitancia tan alta como 6000 uF + (6000 * 0,5) = 9000 uF o tan baja como 6000 uF - (6000 uF * 0,7) = 1800 uF. Si no encuentras ningún porcentaje impreso en el capacitor, busca una sola letra ubicada después del valor de capacitancia o en una línea aparte. Podría tratarse del código para un valor de tolerancia (descrito en el paso 5 de la segunda sección).


4. Revisa la capacidad de voltaje. En caso de que no haya espacio en el capacitor, el fabricante generalmente incluirá el voltaje como un número seguido de una V, VDC, VDCW o WV (siglas en inglés para “voltaje de funcionamiento”).[4] Este es el voltaje máximo que el capacitor está diseñado para soportar. •

1 kV = 1000 voltios.

•

Si crees que tu capacitor utiliza un código para el voltaje (una sola letra, o un dígito y una letra), revisa el paso 7 de la segunda sección. Si no encuentras ningún símbolo en lo absoluto, utiliza el capacitor únicamente en circuitos de bajo voltaje.

•

Si piensas construir un circuito de corriente alterna (CA o AC, por sus siglas en inglés), busca un capacitor clasificado específicamente para VAC. No utilices uno para corriente continua (CC o DC, por sus siglas en inglés) a menos que tengas un conocimiento amplio sobre cómo convertir la capacidad de voltaje y usar ese tipo de capacitor de forma segura en circuitos de corriente alterna

5. Busca un signo “+” o “-”. Si ves alguno de ellos al lado de un terminal, significa que el capacitor está polarizado. Asegúrate de conectar el extremo positivo (+) del capacitor en el lado positivo del circuito o, de lo contrario, podría producirse un cortocircuito o incluso una explosión.[6] Si no ves ningún signo, puedes colocar el capacitor orientado hacia cualquier lado.


•

Algunos capacitores utilizan una barra de color o un surco con forma de anillo para indicar la polaridad. En un capacitor electrolítico de aluminio (el cual generalmente tiene la forma de una lata pequeña), esta marca suele indicar el extremo negativo (-). Por su parte, en un capacitor electrolítico de tantalio (el cual es muy pequeño), dicha marca indica el extremo positivo (+). No te guíes de la barra en caso de que [7]

contradiga un signo “+” o “-”, o incluso si se trata de un capacitor no electrolítico.

Pasos para leer los códigos en un capacitor compacto

1. Escribe los dos primeros dígitos de la capacitancia. Los capacitores antiguos son menos predecibles, pero casi todos los modelos modernos utilizan el código estándar EIA en caso de que sean

demasiado

pequeños

para

escribir

completamente

la

capacitancia. En primer lugar, escribe los dos primeros dígitos y luego determina lo siguiente que harás con base en el código: •

Si el código comienza exactamente con dos dígitos seguidos de una letra (p.ej. 44 M), dichos dígitos representan el código de la capacitancia total. En este caso, ve directamente al paso 3 de esta sección.

•

Si uno de los primeros dos caracteres es una letra, ve directamente al paso 4 de esta sección.

•

Si los tres primeros caracteres son números, ve al siguiente paso. Tema 2 –Teoría de Circuitos - 2017 - Pag. 13 / 33

2. Utiliza el tercer dígito como un multiplicador. El código de capacitancia de tres dígitos funciona de la siguiente manera: •

Si el tercer dígito tiene un valor de entre 0 y 6, agrega tantos ceros al final como corresponda a dicho número. (Por ejemplo, 453

•

45 x 103

→

Si el tercer dígito es 8, multiplícalo por 0,01. (Por ejemplo, 278 27 x 0,01

→

•

45 000).

→

0,27).

→

Si el tercer dígito es 9, multiplícalo por 0,1. (Por ejemplo, 309 30 x 0,1

→

3,0).

→

3. Determina las unidades de capacitancia con base en el contexto. Los capacitores más pequeños (los hechos de cerámica, película o tantalio) utilizan unidades de picofarads (pF), lo que equivale a 10-12 farads. Por su parte, los capacitores más grandes (los del tipo electrolítico cilíndricos hechos de aluminio o los de doble capa) utilizan unidades de microfarads (uF o µF), lo que equivale a 10-6 farads. •

Un capacitor puede ignorar esta norma al agregar una unidad después del código de capacitancia (“p” para picofarad, “n” para nanofarad o “u” para microfarad). No obstante, si solo hay una letra después del código, esta generalmente representará el código de tolerancia y no la unidad (P y N son código de tolerancia poco comunes, pero existen).


4. Lee los códigos que contengan letras. Si el código incluye una letra en los primeros dos caracteres, existen tres posibilidades: •

Si la letra es una R, reemplázala con una coma decimal para obtener la capacitancia en pF. Por ejemplo, 4R1 significa una capacitancia de 4,1 pF.

•

Si la letra es p, n o u, es un indicador de las unidades (pico-, nano- o microfarad). Reemplázala con una coma decimal. Por ejemplo, n61 significa 0,61 nF; y 5u2, 5,2 uF.

•

Por ejemplo, el código "1A253" en realidad se trata de dos códigos. 1A indica el voltaje, mientras que 253 indica la capacitancia, tal como se describe previamente.

5. Lee el código de tolerancia en los capacitores de cerámica. Los capacitores de cerámica, los cuales suelen ser dos pequeños “panqueques” con dos clavijas, generalmente indican el valor de tolerancia en una letra ubicada inmediatamente después del valor de capacitancia de tres dígitos. Esta letra representa la


tolerancia del capacitor, es decir, lo cerca que el valor real de dicho capacitor podría estar del valor que se indica en este. Si quieres obtener valores exactos en el circuito, interpreta el código de la siguiente manera: •

B = ± 0,1 pF

•

C = ± 0,25 pF

•

D = ± 0,5 pF (para capacitores clasificados por debajo de 10 pF, o ± 0,5 % para aquellos por encima de 10 pF)

•

F = ± 1 pF o ± 1 % (lo mismo que para la letra D mencionado previamente)

•

G = ± 2 pF o ± 2 % (ver arriba)

•

J=±5%

•

K = ± 10 %

•

M = ± 20 %

•

Z = +80 % / -20 % (si no ves ningún valor de tolerancia señalada, considéralo como el peor escenario posible)

6. Lee los valores de tolerancia expresados en forma de “letranúmero-letra”.Muchos tipos de capacitores representan la tolerancia con un sistema de símbolos mucho más detallado, el cual deberás interpretar de la siguiente manera: •

El primer símbolo indica la temperatura mínima. Z = 10 °C, Y = -30 °C, X = -55 °C.


•

El segundo símbolo indica la temperatura máxima. 2 = 45 °C, 4 = 65 °C, 5 = 85 °C, 6= 105 °C, 7 = 125 °C.

•

El tercer símbolo indica la variación en la capacitancia en este rango de temperatura. Este varía desde el más preciso, A = ±1,0 %, hasta el menos preciso, V = +22,0 %/-82 %. R , uno de los símbolos más comunes, representa una variación de ±15 %.

7. Interpreta los códigos de voltaje. Si quieres obtener una lista detallada de los códigos de voltaje, puedes consultar la tabla de voltajes de EIA, pero ten en cuenta que la mayoría de los capacitores utilizan uno de los siguientes códigos para representar el voltaje máximo (valores únicamente dados para capacitores de corriente continua):

•

0J = 6,3 V 1A = 10 V 1C = 16 V 1E = 25 V 1H = 50 V 2A = 100 V 2D = 200 V 2E = 250 V

•

Los códigos de una letra son abreviaturas de uno de los valores

• • • • • • •

comunes

mencionados

previamente.

Si

pueden

aplicarse


múltiples valores (como 1ª o 2ª), deberás determinarlo con base en el contexto. •

Si quieres obtener el valor estimado de otros códigos menos comunes, observa el primer dígito. El 0 abarca los valores menores a 10; el 1 abarca los que van de 10 a 99; el 2 abarca aquellos de 100 a 999; y así respectivamente.

8. Presta atención a los otros sistemas. Los capacitores antiguos hechos para un uso especial pueden contar con sistemas diferentes. Este artículo no incluye dichos sistemas, pero puedes usarlo como una guía para realizar una investigación más profunda: •

Si un capacitor presenta un código largo que empieza con las letras "CM" o "DM," revisa la tabla de capacitores de uso militar en los EE. UU.

•

Si no ves ningún código, sino más bien una serie de bandas o puntos de colores, revisa el código de colores del capacitor.


Consejos •

El capacitor también puede incluir información concerniente a los voltajes de funcionamiento. El capacitor debe soportar un voltaje más alto que el circuito donde lo utilizas, pues de lo contrario podría descomponerse (o explotar) al momento de hacerlo funcionar.

•

1 000 000 de picofarads (pF) equivale a 1 microFarad (µF). Muchos valores de capacitores comunes se encuentran cerca de este valor y pueden estar diseñados para utilizar cualquiera de estas unidades. Por ejemplo, un capacitor de 10 000 pF suele considerarse como uno de 0,01 uF.

•

Si bien es imposible determinar la capacitancia con base en la forma y el tamaño del capacitor, puedes darte una idea aproximada con base en las condiciones en que lo usas: o

Los capacitores más grandes en un monitor de televisión se encuentran en la fuente de alimentación. Cada uno tiene una capacitancia de entre 400 y 1000 µF, lo que puede ser letal si se manipula incorrectamente.

o

Por lo general, los capacitores grandes en una radio antigua se encuentran entre 1 y 200 µF.

o

Los capacitores de cerámica generalmente tienen un tamaño menor al del dedo pulgar y se fijan al circuito por medio de dos clavijas. Se utilizan en muchos circuitos y suelen tener una capacitancia de entre 1 nF y 1 µF, y en ocasiones llegan hasta 100 µF.

Codificación de Inductores

A diferencia de lo que ocurre con los resistores y capacitores, la fabricación de inductores es generalmente artesanal. Los inductores moldeados suelen presentar un sistema de código de colores similar al de los resistores.


Alternativa: de acuerdo con el estándar EIA (Electronic Industries Association), si una de las bandas que corresponden a las cifras significativas es dorada, ésta representa al punto decimal y la banda que antes actuaba como multiplicador pasa a ser ahora otra cifra significativa. Ejemplos: o

marrón - verde - dorado - plateado = 1 - 5 - 10 -1 - 10 = 1.5 [uH] ± 10%

o

marrón - dorado - verde - plateado = 1 - punto decimal - 5 -10 = 1.5 [uH] ± 10%

1.1.2 Soldado y desoldado Tema 2 –Teoría de Circuitos - 2017 - Pag. 20 / 33

1.1.2.1 Introducción

Para

soldar

y

desoldar

componentes

se

necesita

conocer

el

funcionamiento de ciertas herramientas y las características de los materiales usados. A continuación se brinda un resumen de estos. 1.1.2.2 Materiales usados para soldar y desoldar Soldador o Cautín

También se le conoce como "Soldador de Lápiz" simplemente es un instrumento (utilizado comúnmente en la electrónica) que sirve para soldar; funcionando en base de electricidad. El material adecuado con el que se trabaja junto al cautín es el "Estaño". Existen cautínes en forma de lápiz con punta fina y cautínes en forma de pistola con diferente punta (también llamados pistolas de soldar). Es recomendable el de lápiz o cualquiera que tenga una punta fina para los trabajos que tengan que ver con componentes chiquitos, pues con este se facilita el trabajo desoldar o desoldar principalmente resistencias, condensadores, diodos, entre otros. El cautín de pistola, el que yo no recomiendo es generalmente utilizado en el área industrial ya que este sirve para trabajos grandes y además calienta a una temperatura muchísimo más alta que el cautín de lápiz (facilitando el riesgo de dañar pistas en las placas electrónicas).

Figura 5: Soldadores recomendados y no recomendados.


Alambre de estaño

En realidad, el término "estaño" se emplea de forma impropia porque no se trata de estaño sólo, sino de una aleación de este metal con otro material (como plomo), generalmente con una proporción respectiva del 60% y del 40%, que resulta ser la más indicada para las soldaduras en Electrónica. El estaño que se utiliza en electrónica tiene alma de resina con el fin de facilitar la soldadura. Para garantizar una buena soldadura es necesario que tanto el estaño como el elemento a soldar alcancen una temperatura determinada, si esta temperatura no se alcanza se produce el fenómeno denominado soldadura fría. La temperatura de fusión depende de la aleación utilizada, cuyo componente principal es el estaño y suele estar comprendida entre unos 200 a 400 ºC. Para realizar una buena soldadura, además del soldador y de la aleación descrita, se necesita una sustancia adicional, llamada pasta de soldar, cuya misión es la de facilitar la distribución uniforme del estaño sobre las superficies a unir y evitando, al mismo tiempo, la oxidación producida por la temperatura demasiado elevada del soldador. La composición de esta pasta es a base de colofonia (normalmente llamada "resina") y que en el caso del estaño que utilizaremos, está contenida dentro de las cavidades del hilo, en una proporción del 2~2.5%.

Figura 6: Alambre de estaño con resina en su interior.


Figura 7: Distintas presentaciones del estaño para uso en electrónica. Extractor de Estaño

Es un instrumento que se utiliza para remover el estaño; aspirándolo cuando éste se encuentra en su punto de fusión. Su mecanismo se trata de pulsar el resorte (o palanca) hacia abajo de manera que quede trancado y luego, apuntar al estaño lo más cerca posible y oprimir el botón para aspirar. La punta de los extractores de estaño, por lo general, son plásticas entonces con el tiempo se irán deteriorando; pero se pueden conseguir el repuesto en cualquier tienda de electrónica.

Figura 8: Desoldadores. Otros elementos usados

Flux para soldar El

flux

se

utiliza

como

fundente

en

soldaduras

de

estaño,

resoldaduras de componentes etc. El objetivo del flux es eliminar óxido de las superficies a soldar. Viene en distintas presentaciones (aerosol, en pasta y liquido) es una resina adherente, que mejora substancialmente la adherencia del estaño, lo puedes aplicar con brocha pequeña y te va a ser de gran ayuda a la hora de las soldaduras difíciles.


El Flux es la resina que hace que el estaño pueda ser manejable ya que como se darán cuenta cuando uno tarda mucho en colocar el estaño en el componente a soldar este se reseca y su consecuencia es de que se pega a la punta del cautín haciéndose una gran bola de estaño en el pin del componente; el flux evita que esto suceda. El flux se debe aplicar en lugares ventilados. Es recomendable usar gafas, careta y guantes de protección durante su manipulación.

Figura 9: Flux.

Maya para desoldar La maya para desoldar es una tira de alambre tejido embebido fundente que sirve para desoldar. En algunos circuitos impresos hay componentes que no salen por completo con un extractor de aire y se completa la desoldada utilizando la malla par desoldar. Para ello se coloca la maya en la zona donde se quiere desoldar y se presiona con la punta del soldador sobre la maya. Esta cuando se caliente, pasa de un color cobre a un color plata absorbiendo el estaño de la soldadura. En ese momento se retira el soldador junto con la maya. Si no has retirado todo el estaño que se quería se repite el proceso con un trozo limpio de maya, hasta dejarlo limpio. No hay que dejar enfriar la maya sobre la zona a desoldar, porque lo único que se consigue es soldar la maya al componente.


Figura 10: Maya para desoldar.

Pasta para soldar Como su nombre lo indica, simplemente es una pasta que se utiliza para limpiar la punta del cautín cuando ya está muy negrita o después de cada trabajo que se realice con éste. Hay muchas personas que suelen limpiar la punta del cautín, raspando en una base cementada o con lana metálica (“virulana”). Eso no es lo correcto ya que con el tiempo se irá dañando la punta y empeorará el calentamiento.

Pulsera Antiestática Es un instrumento que sirve para liberar la corriente estática de nuestro cuerpo. La pulsera se fija a nuestra mano y de ella sale un cable con una punta de caimán que debe ir enganchada a tierra (metal). La pulsera antiestática es absolutamente OBLIGATORIA ya que nos permite proteger los componentes electrónicos o la placa electrónica del contacto de la corriente que sale de nuestros dedos 1.1.2.3 Soldado y desoldado de componentes Introducción

Debido a las características de los distintos tipos de componente se deben utilizar distintas técnicas de soldado y desoldados. Soldado de componente de agujeros pasantes (Through Hole)


Soldado de componentes de montaje superficial (SMD)

Soldado de Integrados de montaje superficial (SMD)


Técnicas de Desoldado


1.2 Laboratorio Nº 1: Componentes Electrónicos: Soldadura y Reconocimiento de Componentes Apellido y Nombre: ………………………………………….. Registro N°…………….

EL ALUMNO, DE FORMA INDIVIDUAL, DEBE COMPLETAR ESTE INFORME. UNA PARTE DEL MISMO SE DEBE RESOLVER ANTES DE LA REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA, DURANTE EL HORARIO DE LABORATORIO SE COMPLETARÁ CON LAS MEDICIONES REALIZADAS. LO HARÁ CON LETRA CLARA Y PROLIJA Y SERÁ ENTREGADO AL FINALIZAR LA PRÁCTICA PARA SU EVALUACIÓN POSTERIOR. 1.2.1 Objetivos •

Que el alumno aprenda a soldar y desoldar componentes electrónicos.

•

Que el alumno aprenda a reconocer los valores de los capacitores, inductancias y resistencia en un circuito.

1.2.2 Materiales

Aportado por los alumnos: Estaño para soldar • Cinta de desoldar • Disponible en el laboratorio: • • • •

Soldador tipo lápiz Desoldador Pinzas Placas con circuitos de electrónicos varios armados en un

PCB 1.2.3 Experiencia 1.2.3.1 Realizar DURANTE la práctica de laboratorio Reconocimiento de tipos de montaje y placa


a) Para las placas que entregue el personal docente, determine las características de los circuitos. Complete la siguiente tabla Característica

1

2

3

4

5

Simple faz Doble faz Múltiples faz De pertinax De fibra de vidrio Posee los componentes indicados Tiene barniz protector Tiene montaje de agujeros pasantes Tiene montaje Superficial Tipo 1. Componentes montados en una sola cara Tipo 2. Componentes montados en ambas caras Clase A. Sólo componentes de inserción Clase B. Sólo componentes de montaje superficial Clase C. Una mezcla de ambos tipos de componentes

¿Qué conclusiones puede realizar? ................................................................................................. ................................................................................................. ................................................................................................. Reconocimiento de Componentes

b) Identifique por lo menos 4 resistencias en los circuitos entregados. Determine de que tipo es y identifique su valor. Complete la tabla siguiente. Resistencia

Tipo de resistencia

Valor identificado

1 2 3


4 5

¿Qué conclusiones puede realizar? ................................................................................................. ................................................................................................. ................................................................................................. c) Identifique por lo menos 4 capacitares en los circuitos entregados. Determine de que tipo es y identifique su valor. Complete la tabla siguiente. Capacitor

Tipo de capacitor

Valor identificado

1 2 3 4 5

¿Qué conclusiones puede realizar? ................................................................................................. ................................................................................................. ................................................................................................. d) ¿Hay

inductores

en

los

circuitos?

Si

encuentra

alguno

identifíqueles el valor. Determine de que tipo es e intente identifique su valor. Complete la tabla siguiente. Inductancia

Tipo de inductancia

Valor identificado

1 2 3 4 5


¿Qué conclusiones puede realizar? ................................................................................................. ................................................................................................. ................................................................................................. e) ¿Qué otros componentes hay en los circuitos? Descríbalos por lo menos 4 en la siguiente tabla. Componente

Descripción

1

2

3

4

5

¿Qué conclusiones puede realizar? ................................................................................................. ................................................................................................. ................................................................................................. Desoldado de Componentes de Agujero Pasantes

f) Identifique en los circuitos por lo menos 2 resistencia del tipo agujeros pasantes y desuéldela del circuito. Aplique las técnicas vistas en el item 1.1.2.


g) Identifique en los circuitos por lo menos 2 capacitores del tipo agujeros pasantes y desuéldela del circuito. Aplique las técnicas vistas en el item 1.1.2. h) Identifique en los circuitos por lo menos 1 circuito integrado y del tipo agujeros pasantes y desuéldela del circuito. Aplique las técnicas vistas en el item 1.1.2. ¿Qué conclusiones puede realizar? ................................................................................................. ................................................................................................. ................................................................................................. Desoldado de Componentes de Montaje Superficial

i) Identifique en los circuitos por lo menos 2 compnentes del tipo montaje superficial y desuéldela del circuito. Aplique las técnicas vistas en el item 1.1.2. j) Identifique en los circuitos por lo menos 2 circuito integrado y del tipo montaje superficial y desuéldela del circuito. Aplique las técnicas vistas en el item 1.1.2. ¿Qué conclusiones puede realizar? ................................................................................................. ................................................................................................. ................................................................................................. Soldado de Componentes de Agujero Pasantes

k) A partir de los componentes de agujero pasante desoldado anteriormente, vuelva a soldarlos al circuito aplicando las técnicas vistas en el item 1.1.2. ¿Qué conclusiones puede realizar?


Práctica de Laboratorio Tema 2_ Componentes de Circuitos Activos y Pasivos

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