Resistencias de 0 ohms. Descubre por qué se instalan en circuitos electrónicos.

Estas resistencias No actúan como fusibles y  tampoco cumplen la función típica de un resistor. Averigua su propósito y aplicaciones.

Las resistencias son unos de los componentes mas comunes en un circuito electrónico. También su estudio es algo de lo primero que se ve en esta materia. Estamos tan acostumbrados de verlas en cualquier equipo, que mentalmente podemos saber su valor y en muchos casos hasta su función en el arreglo donde esté. Pero de pronto aparece una rareza singular y poco común; me refiero a una resistencia con un valor cero que contradice todo lo que sabemos de este componente. Si te a pasado y quieres entender su función, aplicaciones y motivo de su diseño, esta información será oro molido...

Las resistencias con un valor de 0 ohms, se encuentran comúnmente en circuitos modernos complejos  y/o miniaturizados; Típicamente son de tamaños SMD (montaje superficial, por sus siglas en ingles de: surface-mount device). Pero también existen en la forma cilíndrica tradicional de ¼ de watt o mas. En la imagen siguiente ponemos varias formas de diseño y tamaños...

Diferentes diseños de fabricación y tamaños de una resistencia de 0 Ohms.

Lo primero que se debe explicar, o mas bien desmentir, es un mito muy, muy común sobre este componente y su supuesta aplicación. Dicho mito pregona que su función es similar a la de un fusible. Nada mas lejos de la realidad, pero muchos colegas y recién iniciados en electrónica piensan (y de verdad lo creen) que actúan y se instalan para actuar como fusibles. Y aunque tiene un poco de sentido, debemos borrar esa idea lo mas pronto posible y aceptar que:

NO ES UN FUSIBLE, NO SE COMPORTA COMO UN FUSIBLE Y NO SE INSTALA EN UN CIRCUITO PARA FUNCIONAR COMO FUSIBLE .

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Entonces: Si no es un fusible y se supone que una resistencia siempre se opone al paso de la corriente en un circuito, Encontrarse con una de 0 ohmios contradice eso que nos enseñan sobre ella. Porque teóricamente hablando 0 ohmios es igual a un cable que permite pasar todo el flujo de corriente sin oposición y que por su tamaño es fácil suponer que podría llegar a a fundirse si por ella circula un flujo de corriente muy grande, igual que un fusible o alambre delgado. Bajo esta forma de pensar se entender el por qué muchos llegamos a esa conclusión.  ¡Yo lo creí por mucho tiempo!. dejando a un lado este mito, toca explicar la función de este tipo de componentes:

LAS RESISTENCIAS DE CERO OHMS NO CUMPLEN LA FUNCIÓN DE UNA RESISTENCIA COMÚN.

Las resistencias con valor cero que se instalan en un circuito electrónico, no forman parte del diseño funcional relacionado con la interacción de otros componentes para que cause algún “efecto electrónico”.  Más bien, su función está directamente ligada con el diseño de los módulos del circuito  donde se montan. Es decir: No se montan para limitar corriente o para formar divisiones de tensión o como una resistencia shunt donde se pueda censar la intensidad, ni para reducir el flujo de corriente en el emisor en  algún transistor y menos pensar que funcionen en arreglos digitales como los Pull UP p Pull Down. 

Entonces, ¿Si no funcionan como resistor  común y tampoco actúan como un fusible, que propósito tienen en el circuito donde se instalan? Bueno, pasemos a la escancia de este texto, exponiendo las tres aplicaciones de funcionamiento de este componente para después detallar el porque de su diseño y denominación como resistencia:

APLICACIONES DE UNA RESISTENCIA DE 0 OHMS.

1.- Se usan resistencias de 0 Ohms, para enlazar o "saltar" módulos de circuitos electrónicos que pueden estar presentes o no.

Un circuito electrónico dentro de un aparato comercial complejo, cuenta en su diseño varias secciones o módulos que pueden estar presentes o no, según la versión o modelo del mismo. Al diseñar el circuito, los fabricantes se aguaran de crear los arreglos que permitan activar dicho modulo o "saltarlo". Aquí es donde entra la primera aplicación de las resistencias de 0 ohms.

Para no fabricar una placa de circuito impreso (PCB) diferente en cada versión, se diseña y construye un solo modelo “expandible” o “integral”.  Las resistencias de 0 ohmios se montan como puentes en las partes del circuito sin componentes que no se usarán o que están pensadas para futuras expansiones en otras versiones del equipo. Así los fabricantes se ahorran costos de producción.

Por ejemplo: en Tv´s modernos de la misma marca y tamaño, se puede apreciar que en sus PCB´s faltan muchos componentes. Esto es porque la placa es “universal” por así nombrarla. Y esos componentes faltantes eran o serán circuitos con funciones que están desconectadas y que  no están disponibles en el modelo de esa TV en particular. Pero en otras versiones similares si están activas. Estos módulos incompletos, casi siempre están “puenteados” por resistencias de 0 ohmios que no afectan la función de los circuitos existentes que si están activos, solo actúan como pasarelas de señales y tensiones de un circuito activo a otro, saltando el deshabilitado.

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En la imagen de abajo tenemos un conjunto de resistencias de 0 ohmios usadas para "saltar"  o "puentear" las señales de vídeo de un modulo del circuito de computadora  que no esta activo en ese modelo. El bloque sin componentes consiste en un circuito procesador de vídeo, su respectivo chip principal, memoria y componentes asociados no fueron colocados, pues el fabricante lo a descartado en esta versión mas económica de la computadora. Las resistencias pasan las señales que deberian llegar a esos componentes y la dirigen a otros bloques activos.

Resistencias de 0 ohmios usadas para saltar un modulo de video no activo dentro de una Lap Top.

Otro ejemplo rápido: En equipos de sonidos modernos, un modelo tiene dos versiones, una con ecualizador, y otra versión sin el. Si miramos la circuitería de ambos será la misma placa pero una con mas componentes y la otra con espacios vacíos. Para saltar o deshabilitar ese circuito ecualizador que no tiene componentes, se usan resistencia de 0 ohms. Sin que afecte la potencia u otras funciones de los circuitos activos. Así fueron diseñan las PCB´s. y sus respectivos módulos.

2.- Se usan como de puentes o “Jumpers” simples que facilitan la fabricación de los equipos electrónicos.

Típicamente se usan alambres para hacer estos puentes en las placas de circuitos. Pero deben saber que las maquinaria de ensamble para montar ese alambre en la PCB son muy diferentes y complejas comparadas con las que montan componentes electrónicos mixtos Incluyendo los actuales circuitos miniaturizados con muchos componentes SMD (montaje superficial) . Esas maquinas que ensamblan jumpers únicamente, cada vez son menos practicas por trabajar solo para ese fin. Y resultó que manejar hilos de alambre es muy complicado o imposible para un robot de ensamblaje diseñado para componentes SMD de diferente forma y tamaño.  Entonces la mejor solución práctica, económica y veloz, es adaptar el componente, en este caso la resistencia, con una forma y tamaño que si pueda manipular la máquina de montaje SMD. Así los puentes requeridos del circuito, son realizados por la misma maquinaria automatizada, descartando el uso de una especial, sustituyendo los alambres con resistencias de 0 ohmios y ensamblándolos como si fueran un componente SMD mas.  Un segundo beneficio es que los modulo redujeron más de tamaño, haciendo más rápida y económica la fabricación de este.

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En la imagen de abajo podemos ver un ejemplo de lo antes dicho: Un circuito dentro de un equipo de sonido utiliza resistencias de 0 ohmios como puentes (jumper en ingles) para librar el obstáculo creado por otras pistas. Se puede apreciar que incluso la serigrafia del componente está indicada como JR de "jumper resistor", y no como R de resistor. 

Resistencias de 0 ohms actuando como puentes entre otras pistas en un complejo y miniaturizado circuito. 

3.- Se usan en circuitos que tienen funciones o expansiones bloqueadas o deshabilitadas de forma física y que se pueden activar removiendo o colocado una resistencia de este tipo.

Las resistencias de 0 Ohms en esta modalidad, se usan como candados o seguros que desactivan  funcione que afectan directamente algún comportamiento del circuito. (Ojo, no el diseño)

Por ejemplo: supongamos que un amplificador de sonido cuente en su diseño original con filtros y limitadores de señal digital programados dentro de un chip. Pero debido a que en algunas zonas de venta para este producto, realmente esos filtros no son requeridos y solo se solicitan en casos muy especiales. Entonces el fabricante simplemente deshabilita esa función de filtros digitales con resistencias de 0 ohms desde un pin del chip que los tiene almacenados. Pero deja la opción de poder desmontar dichas resistencias y activarla nuevamente esa sección del chip si algún cliente lo solicita. Eso es más barato y practico tanto para el cliente como para el fabricante.

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También hay casos donde una resistencia de 0 ohmios, se usa para bloquear o activar una característica o modalidad en especifico del circuito donde se monta, y que sea necesaria en el futuro.  Por ejemplo: en módulos programables que requieran ser actualizarlos o reprogramarlos por personal técnico, el fabricante bloquea el acceso de esta función con una resistencia de 0 ohmios. Y cuando sea necesario, se remueve esa resistencia y se realiza la re programación o calibración para después, al terminar los ajustes, esta sea recolocarla.

Como ejemplo, veamos la imagen de abajo de  un pequeño circuito programable. Es necesario remover la resistencia de 0 Ohmios para poder reprogramarlo o activar el "modo servicio".  La resistencia de 0 ohmios funciona como un seguro anti escritura. Removiéndola del circuito podrá recibir una actualización o reprogramación. Al terminar ese proceso, se reinstala la resistencia de 0 Ohms para evitar que el circuito este en esa modalidad.

Es necesario remover la resistencia de 0 Ohmios para poder reprogramar el circuito.

Otro ejemplo: Es un circuito de iluminación donde su diseño principal este pensado para 20 LED´s de  1 watt cada uno. Pero varios distribuidores solicitan el diseño solo con 12 LED´s. Aun asi, el fabrícate solo diseña un único PCB de 20 LED´s, saltando los leds sobrantes con resistencias de 0 ohmios y otros ajustes. Así no tiene que tener dos o más  PCB´s distintos. Incluso puede abarcar diseños singulares y especiales con… imaginemos, 10, 15 o incluso hasta 8 leds.  Usando su único diseño de PCB de 20 LEDS. Afectando directamente la función del circuito, pero sin altos costos de re-diseño o de fabricación de diferentes PBC´s.

Como se pueden notar, las aplicaciones donde se usan resistencias de 0 Ohms, no cumplen una función meramente electrónica como las resistencia con valor ohmico, si no más bien tienen una función práctica y en algunos casos muy peculiares si puede afecta de manera directa las funciones del circuito. Sin estos componentes los equipos modernos serían muy diferentes a lo que conocemos. Basta con revisar cualquier circuito dentro de equipos de los años 80´s para notar la diferencia en tecnología y métodos de solución para problemas similares actuales con este tipo de resistencias. 

Ahora toca explicar por qué estos componentes fueron catalogados dentro de la familia de los resistores y no como "puentes" (Jumpers en ingles).

¿POR QUÉ SE DEFINE "RESISTENCIA" SI TIENE UN VALOR DE CERO OHMS?

Ya se aclaró que no son fusibles. Profundizando mas, y como contexto para entender su diseño, se debe saber qué un valor ohmico muy bajo no es garantía infalible de que el componente actué como fusible. Pues el tipo de materia con que están hechas las resistencias de cero ohms afectan directamente la función de "Abrir el circuito" por el tiempo de "fundición del material del componente". Es decir: Un fusible se fundirá rápidamente ante un exceso de corriente, pero una resistencia de cero ohms no. A decir verdad, la resistencia actuara mas como un cable  pero con otra ventaja...

De igual forma que las resistencias comunes que sí tienen un valor óhmico real y medible, las resistencias de 0 ohms, están diseñadas con el mismo materiales y características calculados por el fabricante que evitan que se fundan, disipando el excedente de energía en calor. y en la mayoría de los casos ambos tipos de resistencias se fabrican con: carbón, película de metal, alambre, cerámica, etc y la única diferencia entre ellas es su valor óhmico. Por eso fueron ingresadas dentro de la familia de los resistores. Acá entre nos: por su puesto que tienen un valor óhmico, pero este es tan pequeño (micro o pico ohms) que ningún multímetro comercial común podría medirlo como lo hacemos con una resistencia común. 

Al final, incluso un cable eléctrico tiene un valor en ohms que solo es considerable cuando este mide distancias muy largas. Pero lo mas importante para aprender es:

Usarla o pensar que una resistencia de 0 Ohms (o un alambrito) remplacen un fusible, basándose solo en la suposición de que un bajo valor óhmico basta para que se funda y abra el circuito rápidamente, es peligroso para los demás componentes y un riego potencial de fuego. 

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Las resistencias de 0 ohms, al igual que las comunes, están hechas con material y un diseño que evita o retrasa la aparición de fuego. Además tendría que circular un valor de corriente muy alto y por mucho tiempo por el componente para que se dañe, esta sobre carga dañaría los componentes del resto del circuito.  Nunca e visto una resistencia de 0 ohmios montada específicamente como fusible y menos una fundida o abierta.

Pero sí existen fusibles SMD. Bien especificados y bastante diferentes a estas resistencias. Colocados en los lugares correctos para evitar incendios por corto circuitos.

Y de igual forma existe una resistencia que se usa como fusible. Se llama fusistores  y su propósito principal es ser eso: un fusible con un valor ohmico.  pero ese es un componente muy diferente a este. Así que nada que ver. 

PUEDES SABER MAS SOBRE UNA RESISTENCIA USADA COMO FUSIBLE DANDO CLIC EN EL SIGUIENTE ENLACE:


¿POR QUE SE USAN RESISTENCIAS EN LUGAR DE FUSIBLES?

Bueno… de esta manera solucionamos la duda del por qué se usan y como están diseñadas las resistencias de 0 ohmios. Si tú conoces otra aplicación que hayas descubierto o te hayan enseñado para estos componentes tan singulares, Cuéntalo. Así haremos más interesante este artículo.

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