TRANSFORMADORESLos transformadores son dispositivos electromagnticos estticos que permiten partiendo de una tensin alterna conectada a su entrada, obtener otra tensin alterna mayor o menor que la anterior en la salida del transformador.Permiten as proporcionar una tensin adecuada a las caractersticas de los receptores. Tambin son fundamentales para el transporte de energa elctrica a largas distancias a tensiones altas, con mnimas perdidas y conductores de secciones moderadas.Funcionamiento:Este elemento elctrico se basa en el fenmeno de la induccin electromagntica, ya que si aplicamos una fuerza electromotriz alterna en el devanado primario, debido a la variacin de la intensidad y sentido de la corriente alterna, se produce la induccin de un flujo magntico variable en el ncleo de hierro.Este flujo originar por induccin electromagntica, la aparicin de una fuerza electromotriz en el devanado secundario. La tensin en el devanado secundario depender directamente del nmero de espiras que tengan los devanados y de la tensin del devanado primario.Tipos de transformadores:Segn su Aplicacin: Transformador elevador/reductor de tensin: Debido a la resistencia de los conductores, conviene transportar la energa elctrica a tensiones elevadas, lo que origina la necesidad de reducir nuevamente dichas tensiones para adaptarlas a las de utilizacin. Transformadores variables: toman una lnea de tensin fija (en la entrada) y proveen de tensin de salida variable ajustable, dentro de dos valores.

Transformador de aislamiento: Proporciona aislamiento galvnico entre el primario y el secundario, de manera que consigue una alimentacin o seal "flotante". Suele tener una relacin 1:1 entre las tensiones del primario y secundario.

Transformador de alimentacin: Pueden tener una o varias bobinas secundarias y proporcionan las tensiones necesarias para el funcionamiento del equipo. A veces incorpora un fusible que corta su circuito primario cuando el transformador alcanza una temperatura excesiva, evitando que ste se queme, con la emisin de humos y gases que conlleva el riesgo de incendio. Estos fusibles no suelen ser reemplazables, de modo que hay que sustituir todo el transformador.

Transformador trifsico: Tienen tres bobinados en su primario y tres en su secundario. Pueden adoptar forma de estrella (Y) (con hilo de neutro o no) o delta -tringulo- () y las combinaciones entre ellas: -, -Y, Y- y Y-Y. Hay que tener en cuenta que an con relaciones 1:1, al pasar de a Y o viceversa, las tensiones de fase varan.

Transformador de pulsos: Es un tipo especial de transformador con respuesta muy rpida. Su principal aplicacin es transferir impulsos de mando sobre elementos de control de potencia como SCR, triacs, etc. logrando un aislamiento galvnico entre las etapas de mando y potencia.

Transformador de lnea o Flyback: Es un caso particular de transformador de pulsos. Se emplea en los televisores con TRC (CRT) para generar la alta tensin y la corriente para las bobinas de deflexin horizontal. Suelen ser pequeos y econmicos. Adems suele proporcionar otras tensiones para el tubo (foco, filamento, etc.). Adems de poseer una respuesta en frecuencia ms alta que muchos transformadores, tiene la caracterstica de mantener diferentes niveles de potencia de salida debido a sus diferentes arreglos entre sus bobinados secundarios.

Transformador diferencial de variacin lineal: El transformador diferencial de variacin lineal (LVDT segn sus siglas en ingls) es un tipo de transformador elctrico utilizado para medir desplazamientos lineales. El transformador posee tres bobinas dispuestas extremo con extremo alrededor de un tubo. La bobina central es el devanado primario y las externas son los secundarios. Un centro ferromagntico de forma cilndrica, sujeto al objeto cuya posicin desea ser medida, se desliza con respecto al eje del tubo.

Transformador con diodo dividido: Es un tipo de transformador de lnea que incorpora el diodo rectificador para proporcionar la tensin continua de MAT directamente al tubo. Este tipo de transformador se emplea para adaptar antenas y lneas de transmisin (tarjetas de red, telfonos, etc.) y era imprescindible en los amplificadores de vlvulas para adaptar la alta impedancia de los tubos a la baja de los altavoces.

Transformador hbrido o bobina hbrida: Es un transformador que funciona como una hbrida. De aplicacin en los telfonos, tarjetas de red, etc.

Transformador electrnico: Est compuesto por un circuito electrnico que eleva la frecuencia de la corriente elctrica que alimenta al transformador, de esta manera es posible reducir drsticamente su tamao.

Transformador de frecuencia variable: Son pequeos transformadores de ncleo de hierro, que funcionan en la banda de audiofrecuencias.

Segn su construccin: Autotransformador: El primario y el secundario del transformador estn conectados en serie, constituyendo un bobinado nico. Pesa menos y es ms barato que un transformador y por ello se emplea habitualmente para convertir 220 V a 125 V y viceversa y en otras aplicaciones similares. Tiene el inconveniente de no proporcionar aislamiento galvnico entre el primario y el secundario.

Transformador con ncleo toroidal o envolvente: El ncleo consiste en un anillo, normalmente de compuestos artificiales de ferrita, sobre el que se bobinan el primario y el secundario. Son ms voluminosos, pero el flujo magntico queda confinado en el ncleo, teniendo flujos de dispersin muy reducidos y bajas prdidas por corrientes de Foucault.

Transformador de grano orientado: El ncleo est formado por una chapa de hierro de grano orientado, enrollada sobre s misma, siempre en el mismo sentido, en lugar de las lminas de hierro dulce separadas habituales. Presenta prdidas muy reducidas pero es caro. La chapa de hierro de grano orientado puede ser tambin utilizada en transformadores orientados (chapa en E), reduciendo sus prdidas.

Transformador de ncleo de aire: En aplicaciones de alta frecuencia se emplean bobinados sobre un carrete sin ncleo o con un pequeo cilindro de ferrita que se introduce ms o menos en el carrete, para ajustar su inductancia.

Transformador de ncleo envolvente: Estn provistos de ncleos de ferrita divididos en dos mitades que, como una concha, envuelven los bobinados. Evitan los flujos de dispersin.

CONSTITUCION Y FUNCIONAMIENTOConstan esencialmente de un circuito magntico cerrado sobre el que se arrollan dos bobinados, de forma que ambos bobinados estn atravesados por el mismo flujo magntico. El circuito magntico est constituido (para frecuencias industriales de 50 Hz) por chapas de acero de poco espesor apiladas, para evitar las corrientes parsitas.El bobinado donde se conecta la corriente de entrada se denomina primario, y el bobinado donde se conecta la carga til, se denomina secundario.La corriente alterna que circula por el bobinado primario magnetiza el ncleo de forma alternativa. El bobinado secundario est as atravesado por un flujo magntico variable de forma aproximadamente sinodal y esta variacin de flujo engendra por la Ley de Lenz, una tensin alterna en dicho bobinado.

Circuitos primario y secundario en un transformador

Construccin del ncleo de un transformador con devanados coaxiales

ECUACIONES FUNDAMENTALESEl valor eficaz de la fuerza electromotriz en los devanados del transformador se determina por las siguientes frmulas:U1= 4,44 BMA f n1U2= 4,44 BMA f n2En donde:U1= tensin en devanado primario (voltios)U2= tensin en devanado secundario (voltios)BM= valor mximo de la induccin magntica en el ncleo (Tesla).(En ncleos de hierro magnticos de transformador suele tener un valor mximo de 1,4 Tesla)f= frecuencia de la corriente alterna (Hz)n1= nmero de espiras del devanado primario (adimensional)n2= nmero de espiras del devanado secundario (adimensional)A= rea de la seccin recta del ncleo magntico (m2)Si el primario y el secundario estn atravesados por la misma induccin mximaBMy la seccinAdel ncleo permanece constante, entonces;U1/ U2= n1/n2A este cociente se denominarelacin de transformacin, e indica la relacin entre la tensin de entrada y salida, cuando el transformador est funcionando en vaco, o sea sin carga, en el secundario.

Transistor idealPrimera aproximacin de untransistor. En este modelo se supone que untransistorconsta solamente de dos partes: undiodo de emisory undiodo de colector. Aldiodo de emisorse le trata como undiodo ideal, mientras que aldiodo de colectorse le considera como unafuente de corrientecontrolada. Lacorrienteen elemisor controla la fuente de corrientedelcolector.

PWMLamodulacin por ancho de pulsos(tambin conocida comoPWM, siglas en ingls depulse-width modulation) de una seal o fuente de energa es una tcnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una seal peridica (unasinodalo unacuadrada, por ejemplo), ya sea para transmitir informacin a travs de un canal de comunicaciones o para controlar la cantidad de energa que se enva a una carga.

Diodo ZenerEldiodo Zener es undiododecromo1que se ha construido para que funcione en las zonas de rupturas, recibe ese nombre por su inventor, el Dr.Clarence Melvin Zener. El diodo Zener es la parte esencial de losreguladores de tensincasi constantes con independencia de que se presenten grandes variaciones de la tensin de red, de laresistenciade carga y temperatura.Son mal llamados a vecesdiodos de avalancha, pues presentan comportamientos similares a estos, pero los mecanismos involucrados son diferentes.

LM317ElLM317es unregulador de tensinajustable de tres terminales, capaz de suministrar en condiciones normales 1.5A, en un rango que va desde 1,2 hasta 37Voltios. Es uno de los primeros reguladores ajustables de la historia; el primero que sali fue el LM117, y ms tarde el LM137 el cual tena una salida negativa; despus le sigui el LM317 siendo notablemente popular.1

LedLed1se refiere a uncomponente opto electrnicopasivo, ms concretamente, undiodoque emiteluz.

CIRCUITOS DESARROLLADOS EN CLASE PROGRAMA NI MULTISIM: Simulador electrnico (SPICE/VHDL/Verilog/RF) que permite captura esquemtica y programacin lgica. Incorpora interfaz grfico y realiza simulacin avanzada. Incluye base de datos de componentes.

ConclusionesEl Transformador por lo que hemos podido apreciar, es el elemento que nos permite cambiar la potencia elctrica alterna de un nivel de voltaje a otro mediante un campo magntico; Existe una conexin entre las bobinas del transformador que es un flujo magntico en comn. Uno de los devanados del transformador se conecta a una fuente de corriente elctrica alterna y el segundo suministra energa elctrica a las cargas.Los transformadores son muy importantes ya que la invencin del transformador y el desarrollo simultneo de las fuentes de potencia alterna eliminaron para siempre las restricciones referentes al alcance y al nivel de los sistemas de potencia.Un transformador cambia, idealmente, un nivel de voltaje alterno a otro nivel de voltaje sin afectar la potencia que suministra. Si un transformador eleva el nivel de voltaje en un circuito, debe disminuir la corriente para mantener la potencia que entra en el dispositivo igual a la potencia que sale de l.La potencia elctrica alterna se genera en un sitio determinado, se le eleva el voltaje para transmitirla a largas distancias con pocas perdidas y luego se reduce para dejarla nuevamente en el nivel de utilizacin final. Puesto que las prdidas de transmisin en las lneas de un sistema de potencia son proporcionales al cuadrado de la corriente, al elevar con transformadores 10 veces el voltaje de transmisin se reduce la corriente en el mismo nmero de veces y las prdidas de transmisin se reducen 100 veces.Sin el transformador simplemente no sera posible utilizar la potencia elctrica en muchas de las formas en que se utiliza hoy en da.