No hace tanto tiempo que los vehículos no montaban nada de electrónica; el oficio de mecánico y electricista de automóvil es cada día mas especializado y la electrónica se ha convertido en la base de los vehículos actuales. Ya no hablamos ni tan siquiera de unos pocos dispositivos electrónicos para gestionar algunos aspectos concretos del funcionamiento de los vehículos, sino de la gestión integral de los vehículos. El conocimiento de los fundamentos de los componentes electrónicos puede servirnos para facilitar la interpretación de algunos de los esquemas con los que nos tendremos que enfrentar a lo largo de nuestra vida profesional, si bien no es imprescindible conocerlos, desde un punto de vista de la práctica diaria.
Haremos un repaso de algunos de los elementos semiconductores que se emplean en los circuitos electrónicos del automóvil, pero la idea principal es continuar con el estudio de los sensores y actuadores para tratar de entender como funcionan y como se comunican entre sí a través de las unidades de control con el fin de tratar de deducir las pruebas que hay que realizar para su correcta diagnosis.
La evolución de la tecnología en los vehículos está íntimamente relacionada con el incremento de uso de la electrónica en este sector. La electrónica permite el control de muchos parámetros de funcionamiento en los vehículos, lo que facilita la conducción; esto y que cada día se fabrican componentes más pequeños y con más posibilidades de gestión de distintas funciones hacen que esta historia común ya no tenga posibilidad de detenerse.
En artículos anteriores vimos, a modo de introducción, como se comportaban las cargas eléctricas en los cristales semiconductores cuando les aplicábamos tensión y cuando no se la aplicábamos; también vimos lo que sucedía cuando uníamos dos cristales impurificados positiva y negativamente (la unión PN), etc.
Es el momento de comenzar a hablar de componentes.
DIODO
Es, por su constitución, la unión de un semiconductor de tipo P con uno de tipo N. Sabemos que cuando se unen estos componentes, en la zona de contacto se produce la difusión parcial de cargas de tipo P hacia la zona negativa del diodo y de cargas N hacia la zona positiva del diodo; también sabemos que esta difusión provoca la reconversión de cargas (equilibrio entre cargas de distinto signo, las cargas negativas ocupan los huecos positivos)
En la zona de contacto se crea una zona neutra desde el punto de vista electrónico, pero al relacionarla con el entorno, la zona neutra que se encuentra en el lado N del diodo es, con relación a esta zona, positiva y la zona neutra en el entorno del lado P es negativa con relación al entorno.
Tenemos cuatro zonas en el diodo: un lado P, un lado N, una zona neutra que en el lado P es negativa y una zona neutra que en el lado N es positiva. Esto es lo que hay dentro del diodo; por fuera lleva dos conexiones, una unida al lado P y otra al lado N.
La zona neutra se llama capa de barrera y, dependiendo del material empleado, tiene una tensión de difusión de 0,3 o 0,7 voltios para el germanio y el silicio respectivamente.
La característica del diodo es que solamente permite el paso de corriente si está conectado en sentido directo, por lo que se puede intuir que una de las funciones principales será la de la rectificación de corrientes, aunque tiene más.
Cuando conectamos un diodo en sentido directo, es decir, el lado P del diodo al polo positivo de la fuente de alimentación y el lado N al polo negativo de la fuente, y se supera el valor de la tensión de difusión propio de la capa de barrera, ésta se anula y permite el paso de electrones portadores de carga eléctrica entre negativo y positivo.
Cuando conectamos el diodo en sentido inverso (polo positivo con región N y polo negativo con región P) la capa de barrera se comporta al contrario debido a la atracción y repulsión de cargas, teniendo esto como consecuencia el ensanchamiento de la capa de barrera, impidiendo el paso de corriente.
Podemos entender que un diodo se comporta como una resistencia que puede ser muy baja o muy alta dependiendo del sentido de la conexión al circuito; también funciona como una válvula que solo permite el paso en una dirección y lo bloquea en la contraria.
