Los símbolos de circuitos se utilizan frecuentemente en esquemas de circuitos eléctricos y electrónicos, que muestran cómo está conectado un circuito. Son componentes básicos para construir y diseñar cualquier circuito eléctrico o electrónico. La representación gráfica de los diferentes componentes eléctricos en un circuito o diagrama se denomina símbolo eléctrico. Un diagrama de circuito consta de diversos símbolos, como resistencias, condensadores, inductores, transistores, diodos, baterías, interruptores, etc. Cada símbolo tiene su propia característica y valor.
Este artículo le ayudará a leer, aprender y comprender los símbolos de circuitos más utilizados para analizar y diseñar esquemas de circuitos.
2. Símbolos eléctricos comunes en esquemas
i. Símbolos de circuitos de fuentes de energía eléctrica
Batería:
Una batería es un componente eléctrico que proporciona una diferencia de potencial eléctrico constante (un voltaje fijo) entre sus terminales. Una batería está compuesta por celdas electroquímicas que pueden convertir fácilmente la energía química en energía eléctrica. Es un componente esencial de un circuito. Las baterías constan de tres partes principales: el electrolito, el cátodo y el ánodo.
Fuente de voltaje de CC
En cualquier sistema eléctrico, existen dos categorías de fuentes de energía: CC y CA. El voltaje CC significa voltaje de corriente continua. Se refiere a una fuente de voltaje con polaridad constante que proporciona corriente continua (CC). Generalmente, la fuente de voltaje CC se suministra mediante baterías. Sin embargo, en ocasiones se pueden utilizar pilas de combustible y células solares para el mismo propósito.
Fuente de voltaje de CA
Una fuente de voltaje CA se refiere a una fuente de voltaje de corriente alterna (CA). La magnitud del voltaje CA fluctúa y la potencia no siempre se mantiene constante. Las fluctuaciones de voltaje o potencia son causadas por dispositivos eléctricos conectados a una fuente de voltaje CA. El símbolo de una fuente de voltaje CA en un esquema de circuito es el siguiente.
Suelo:
La conexión a tierra en circuitos eléctricos protege sus dispositivos y circuitos electrónicos de cortocircuitos, fallas o sobrecargas eléctricas. En los esquemas eléctricos, la conexión a tierra proporciona una ruta de baja resistencia para que las altas corrientes de falla fluyan hacia tierra, lo que protege su sistema o equipo eléctrico. Sin conexión a tierra, el circuito o sistema eléctrico sufrirá daños. El símbolo eléctrico común para la conexión a tierra es el siguiente.
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ii. Símbolos eléctricos pasivos
Resistor:
Una resistencia es un elemento pasivo en un circuito eléctrico que regula el flujo de corriente eléctrica en cualquier circuito eléctrico o electrónico. Una resistencia consume energía. Por eso se le llama componente eléctrico pasivo. El símbolo más común para una resistencia es una línea en zigzag, como la siguiente.
condensadores:
Los condensadores son componentes eléctricos pasivos que constan de dos o más placas de material conductor separadas por un material dieléctrico (aislante). En los esquemas eléctricos, la función de un condensador es almacenar energía en forma de cargas eléctricas que producen una diferencia de potencial entre sus placas. Los condensadores también se utilizan ampliamente en la fabricación y el ensamblaje de circuitos impresos. La capacitancia de un condensador se representa con L. El símbolo de circuito más común para un condensador es [L].
Inductores
Un inductor es un componente eléctrico pasivo de dos terminales que resiste cambios repentinos de corriente. También se conocen como bobinas o estranguladores. Un inductor almacena energía en forma de campo electromagnético. Los inductores de montaje superficial (SM) se montan sobre almohadillas en la parte superior de la placa de circuito impreso, mientras que los inductores de orificio pasante (TH) se colocan en la parte superior de la PCB con cables que pasan a través de orificios pasantes en la placa. El símbolo básico de un inductor se muestra a continuación.
iii. Interruptores, relés y transformadores
Interruptores:
En un esquema eléctrico, un interruptor es un componente que abre o cierra un circuito. Abrir el circuito significa desconectarlo del sistema eléctrico, mientras que cerrarlo significa permitir el flujo de corriente y conectarlo a la fuente de alimentación. Existen muchos tipos de interruptores, como los unipolares de una sola dirección (SPST), unipolares de dos direcciones, bipolares de una sola dirección (DPST) y bipolares de dos direcciones (DPDT).
Símbolo del circuito de relés y transformadores:
En un sistema eléctrico, un transformador es un dispositivo pasivo que transfiere energía eléctrica mediante inducción electromagnética. Su función básica es elevar o reducir la tensión. Un transformador puede ser monofásico o trifásico. En un circuito eléctrico o sistema de potencia, se representa como:
relés En los circuitos eléctricos, los relés son interruptores que abren o cierran circuitos electrónica o electromecánicamente. Un relé funciona automáticamente al recibir señales de fuentes externas. Los relés se utilizan comúnmente en sistemas de automatización industrial, electrodomésticos, sistemas de climatización (HVAC), etc. Un símbolo común para un relé en un esquema de circuito es:
3. Símbolos comunes de circuitos electrónicos
i. Diodos y transistores (símbolos electrónicos activos)
Diodo, diodo Zener, LED:
un diodo Es un dispositivo electrónico semiconductor de dos terminales que actúa como un interruptor unidireccional para la corriente. Generalmente está hecho de silicio y permite el paso de la corriente en una sola dirección. Cuando un diodo se utiliza como rectificador, convierte la tensión CA en CC. El símbolo común de un diodo es el siguiente:
Un diodo Zener Es un tipo específico de diodo que permite el paso de corriente en sentido inverso cuando se supera una tensión determinada (tensión umbral). El proceso de conducción inversa de la corriente de un diodo Zener se denomina efecto Zener. La representación del símbolo del circuito del diodo Zener es:
Un diodo emisor de luz (LED)) es también un dispositivo semiconductor que emite luz al pasar corriente. Este proceso del LED se denomina electroluminiscencia. Se utiliza en una amplia gama de aplicaciones.
Transistor de unión bipolar (BJT):
Un transistor de unión bipolar (BJT) es un dispositivo semiconductor de estado sólido controlado por corriente. Consta de dos uniones PN que conectan los tres terminales llamados emisor, base y colector. La disposición de estas tres capas distingue los dos tipos principales de BJT: NPN y PNP.
El Transistor NPN Está formado por dos semiconductores de tipo n separados por una fina capa de tipo p.
Aunque transistores PNP Consisten en dos semiconductores de tipo p separados por una fina capa de tipo n.
MOSFET:
El transistor de efecto de campo semiconductor de óxido metálico (MOSFET) es un transistor de efecto de campo con estructura MOS. Es un dispositivo de tres terminales: puerta (G), fuente (S) y drenador (D). El MOSFET se utiliza básicamente como interruptor, dispositivo de corriente controlado por voltaje o amplificador. Existen dos tipos principales de MOSFET: canal N y canal P.
ii. Circuitos integrados y microcontroladores
Amplificador operacional (Op-Amp):
Un amplificador operacional es un circuito integrado que puede amplificar señales débiles o diferencias de voltaje entre dos entradas. El amplificador operacional amplifica señales de CC y CA.
Puertas lógicas:
Una puerta lógica se utiliza para realizar operaciones lógicas, proporcionándole una entrada y una salida de 0 o 1, según el tipo de puerta y la entrada dada. El funcionamiento de las puertas lógicas se basa en las matemáticas o el álgebra de Boole. Algunos de los principales símbolos de circuitos de puertas lógicas son los siguientes.
Microcontroladores:
Un microcontrolador es un circuito integrado (CI) de una sola unidad con características de una unidad central de procesamiento, que abarca desde procesadores de 4 bits hasta procesadores de 32 o 64 bits. Los microcontroladores se utilizan en sistemas de control industrial, electrónica, dispositivos IoT, etc.
4. Cómo leer y comprender los símbolos y esquemas de circuitos
Comprender los símbolos de circuitos es importante para representar los esquemas eléctricos y electrónicos. Estos símbolos ayudan a los ingenieros eléctricos, diseñadores de PCB, fabricantes de dispositivos electrónicos y técnicos a analizar y diseñar circuitos fácilmente. Puede comprender los símbolos y diagramas de circuitos de la siguiente manera:
- Identifique la fuente de alimentación que puede ser CA o CC.
- Identificar el flujo de corriente, es decir, los terminales positivos y negativos del circuito.
- Busque componentes básicos del circuito, es decir, resistencias, condensadores e inductores.
- Comprender la conexión del circuito, que puede ser en serie o en paralelo.
- Busque valores de componentes, por ejemplo, resistencia de 10 kΩ, capacitor de 100 µF, 50 µH, etc.
- Identificar las señales de control, las rutas de retroalimentación o el flujo de datos en el diagrama del circuito.
6. Cómo utilizar símbolos de circuitos en proyectos reales
Puedes usar símbolos de circuitos en tu proyecto real, explicando el esquema del circuito e identificando sus componentes. Luego, ensambla los componentes según sus valores y especificaciones. Construye, analiza y prueba tu circuito eléctrico o electrónico en una placa de pruebas utilizando conexiones de cables.
Una vez verificado, utilice un software de diseño de PCB para convertir su circuito en un diseño de placa de circuito impreso, garantizando el enrutamiento y la colocación de componentes correctos. Para su proyecto profesional de PCB, Wonderful PCB Puede ayudarle a convertir sus esquemas en una placa de circuito impreso de alta calidad.
Conclusión
Los símbolos de circuitos son importantes para comprender, diseñar y solucionar problemas de los esquemas de circuitos. Los símbolos de circuitos en los esquemas de circuitos ayudan a los ingenieros eléctricos. Diseñadores de PCBy fabricantes de electrónica para analizar el comportamiento de los circuitos y diseñar el sistema de alimentación eléctrica o dispositivo electrónico. Al comprender los símbolos de los circuitos, podrá trabajar y gestionar eficazmente sus sistemas eléctricos y electrónicos. Wonderful PCB Sugerirá los símbolos de circuito precisos para su proyecto electrónico y diseño de placa de circuito impreso.
