Detección de averías

Publicado por Jhonnattan Rivera Rivera en

Detectar averías quiere decir averiguar por qué un circuito no hace lo que se supone que tiene que hacer Las averías más comunes son los circuitos abiertos y los cortocircuitos. Los dispositivos como los transistores pueden quedar en cortocircuito o en circuito abierto de muchas maneras. Una forma de destruir cualquier transistor es excediendo su valor límite de la potencia máxima.

Las resistencias se convierten en circuitos abiertos cuando su disipación de potencia es excesiva. Por otro lado, es posible cortocircuitar una resistencia involuntariamente de la siguiente manera: durante el horneado y soldadura de tarjetas de circuito impreso, una gota de soldadura indeseada puede conectar dos pistas próximas. Esto es lo que se conoce como puente de soldadura y cortocircuita de forma efectiva cualquier dispositivo que se encuentre entre las dos pistas. Por otro lado, una mala soldadura significa la no conexión en la mayoría de los casos. Esto se conoce como unión de soldadura fría y hace que el dispositivo se comporte como un circuito abierto.

Además de los circuitos abiertos y cortocircuitos, existen otras muchas posibilidades de averías. Por ejemplo, aplicar temporalmente demasiado calor a una resistencia puede cambiar de forma permanente el valor de la misma en distintos porcentajes. Si el valor de la resistencia es crítico, el circuito puede no funcionar apropiadamente después del daño producido por el calor.

Y por último nos encontramos con la pesadilla de la persona que busca las averías: los problemas intermitentes. Este tipo de problema es difícil de aislar porque aparece y desaparece. Puede tratarse de una unión de soldadura fría que alternativamente hace o no contacto, o un cable de conexión flojo, o cualquier problema similar que cause un funcionamiento discontinuo.

 

Un dispositivo en circuito abierto

Tenga siempre presente estas dos características de un dispositivo en circuito abierto:

La corriente que circula a través de un dispositivo en circuito abierto es cero.

La tensión que cae en el dispositivo es desconocida.

La primera de estas afirmaciones es cierta porque un dispositivo en circuito abierto presenta una resistencia infinita, y por una resistencia infinita no puede circular corriente. La segunda afirmación es cierta porque según la ley de Ohm:

En esta ecuación, el producto de cero por infinito matemáticamente es una indeterminación. Por tanto, debe averiguarse cuál es la tensión examinando el resto del circuito.

Un dispositivo en cortocircuito

Un dispositivo en cortocircuito es exactamente el concepto opuesto a un dispositivo en circuito abierto. Tenga presente estas dos características de un dispositivo en cortocircuito:

La tensión que cae en un dispositivo en cortocircuito es cero

La corriente a través del dispositivo es desconocida.

La primera afirmación es cierta porque un dispositivo en cortocircuito presenta una resistencia cero y no puede caer tensión en una resistencia cero. La segunda afirmación es cierta porque según la ley de Ohm:

Matemáticamente, cero dividido entre cero está indeterminado, por lo que la corriente debe averiguarse examinando el resto del circuito.

 

Procedimiento

Normalmente, las tensiones se miden con respecto a masa. A partir de estas mediciones y usando conocimientos de electricidad básica, generalmente es posible deducir la mayoría de las averías más comunes. Después de haber aislado el componente más sospechoso, se puede desoldar o desconectar dicho componente y utilizar un óhmetro u otro instrumento para confirmar que ése era realmente el componente que estaba fallando.

 

Valores correctos

En la Figura 1.16 se muestra un divisor de tensión constante constituido por las resistencias R1 y R2 a las que están conectadas R3 y R4 en serie. Antes de poder detectar las averías en este circuito, hay que conocer las tensiones correctas. Por tanto, lo primero que hay que hacer es calcular los valores VA y VB. El primero es la tensión entre A y masa. El segundo es la tensión entre B y masa. Puesto que R1 y R2 son mucho más pequeñas que R3 y R4 (10 Ω frente a 100 k Ω), la tensión constante en A es aproximadamente de +6 V. Además, dado que R3 y R4 son iguales, la tensión en B es aproximadamente +3 V. Cuando este circuito funciona correctamente, se miden 6 V entre A y tierra y 3 V entre B y tierra. Estas dos tensiones son el primer dato de la Tabla 1.2.

R1 en abierto

¿Qué ocurre con las tensiones cuando R1 está en circuito abierto? Dado que no puede circular corriente a través de R1, ya que está en abierto, no circulará corriente tampoco por R2. La ley de Ohm nos dice que la tensión en R2 es cero. Por tanto, VA = 0 y VB = 0, como se indica en la Tabla 1.2 para R1 en abierto.

 

R2 en abierto

¿Qué ocurre con las tensiones cuando R2 está en circuito abierto? Dado que no puede circular corriente a través de R2, ya que está en abierto, la tensión en A es la tensión de alimentación. Puesto que R1 es mucho menor que R3 y R4, la tensión en Aes aproximadamente 12 V. Dado que  R3 y R4 son iguales, la tensión en B será de 6 V. Como se indica en la Tabla 1.2 para R2 en abierto VA – 12 V y VB – 6 V.

 

Otros problemas

Si la masa C está en circuito abierto, no puede pasar corriente a través de R2. Este caso es equivalente al caso en que R2 está en circuito abierto. Por tanto, las tensiones son VA = 12 V y VB = 6 V, como se indica en la Tabla 1.2.

Es aconsejable que determine el resto de los datos que se proporcionan en la Tabla 1.2, asegurándose de comprender por qué aparece cada una de las tensiones para la avería indicada.


Figura 1.16 Divisor de tensión y carga utilizada en la explicación sobre detección de averías.

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Fuentes:

Libro Principios de Electrónica, Séptima edición, Albert Malvino, capítulo 1.

 

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Jhonnattan Rivera Rivera

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