Universidad Diego Portales Facultad de Ingeniera Escuela de Ingeniera Industrial

Electrnica y Electrotecnia CII2500 3

Laboratorio N1

Simulacin

Integrantes: Jacques Benois Moragne Claudia Castillo Castan

Rodrigo Fernndez Nelson Fuentes Tudela

Sergio Neto

10 Septiembre 2012

Introduccin El objetivo de este laboratorio es aprender el uso de un software de simulacin de circuitos elctricos (Micro Cap), y desarrollar algunos circuitos bsicos con este. Estos circuitos bsicos estarn constituidos de diodos, resistencias y condensadores, analizaremos el comportamiento del circuito y sus componentes cuando este es conectado a una fuente alterna, y luego veremos cmo se comporta al modificar sus componentes. El diodo es un componente electrnico semiconductor de dos terminales que permite la circulacin de corriente elctrica a travs de l en un solo sentido, al intentar conducir corriente en sentido opuesto ese se comporta como un circuito abierto. Un condensador o capacitor es un dispositivo electrnico pasivo que almacena energa mediante un campo elctrico. Una Resistencia elctrica se denomina, a la dificultad u oposicin que presenta un cuerpo al paso de una corriente elctrica para circular a travs de l.

Cuestionario

1. Explique brevemente y con sus palabras el Componente electrnico de dos terminales que permite la circulacin de corriente elctrica a travs de l, en un solo sentido. Para que la corriente circule, el polo positivo de la fuente debe estar aplicado al electrodo denominado nodo, y el negativo denominado ctodo; a este sistema de polarizacin se lo llama Para que la corriente encuentre el mximo de resistencia a su paso, habr que aplicar una polarizacin opuesta a la indicada en el punto anteral ctodo y el negativo al nodo. Este tipo de polarizacin recibe el nombre de polarizacin inversa. La condicin ideal de resistencia infinita en un sentido y cero en el otro no se cumple jams y en la prctica siempre existe algusentido directo, alcanzando un determinado valor que siempre es menor que la resistencia inversa.

2. Indique los distintos tipos de diodos que existen:

- Diodos Rectificadores- Diodos de capacidad variable- Diodos Zener - Fotodiodos - Diodos Led

3. Qu es un puente H?

Circuito electrnico que permite a un motor elctrico de corriente continua girar en ambos sentidos, avanzar y retroceder. Son usados principalmente en robtica y como convertidores de potencia. Estn disponibletambin pueden construirse a partir de componentes discretos. Su nombre es puente H, por su representacin grafica del circuito. Se construye con 4 interruptores, los cuales a medida que son cerrados o abiertos, van permimotor moverse en retroceso o avance.

Explique brevemente y con sus palabras el funcionamiento de los diodos:

Componente electrnico de dos terminales que permite la circulacin de corriente elctrica a travs de l, en un solo sentido. Para que la corriente circule, el polo positivo de la fuente debe estar aplicado al

ominado nodo, y el negativo denominado ctodo; a este sistema de polarizacin se lo llama polarizacin directa. Para que la corriente encuentre el mximo de resistencia a su paso, habr que aplicar una polarizacin opuesta a la indicada en el punto anterior, o sea el positivo al ctodo y el negativo al nodo. Este tipo de polarizacin recibe el nombre de

La condicin ideal de resistencia infinita en un sentido y cero en el otro no se cumple jams y en la prctica siempre existe alguna circulacin de corriente en el

, alcanzando un determinado valor que siempre es menor que la

Indique los distintos tipos de diodos que existen:

Diodos Rectificadores Diodos de capacidad variable

Circuito electrnico que permite a un motor elctrico de corriente continua girar en ambos sentidos, avanzar y retroceder. Son usados principalmente en robtica y como convertidores de potencia. Estn disponibles como circuitos integrados, pero tambin pueden construirse a partir de componentes discretos.

Su nombre es puente H, por su representacin grafica del circuito. Se construye con 4 interruptores, los cuales a medida que son cerrados o abiertos, van permi

r moverse en retroceso o avance.

Figura 1. Puente H

funcionamiento de los diodos:

Componente electrnico de dos terminales que permite la circulacin de corriente

Para que la corriente circule, el polo positivo de la fuente debe estar aplicado al ominado nodo, y el negativo denominado ctodo; a este sistema de

Para que la corriente encuentre el mximo de resistencia a su paso, habr que ior, o sea el positivo

al ctodo y el negativo al nodo. Este tipo de polarizacin recibe el nombre de

La condicin ideal de resistencia infinita en un sentido y cero en el otro no se na circulacin de corriente en el

, alcanzando un determinado valor que siempre es menor que la

Circuito electrnico que permite a un motor elctrico de corriente continua girar en ambos sentidos, avanzar y retroceder. Son usados principalmente en robtica y

s como circuitos integrados, pero

Su nombre es puente H, por su representacin grafica del circuito. Se construye con 4 interruptores, los cuales a medida que son cerrados o abiertos, van permitiendo al

Figura 2.

4. En qu tipo de circuitos son comnmente utilizados los diodos? Mencione al menos 3 ejemplos

- Circuitos Rectificadores: Tambin se conoce como convertidor AC

- Circuitos Fijadores - Circuitos lgicos con diodos

5. Investigue sobre las diferencias ms importantes entre un diodo ideal y uno real

- Diodo ideal:Si esta polarizado deja pasar la corriente y es como siSi esta polarizado inversamente no deja pasar la corriente y es como si fuera un interruptor abierto.

- Diodo real: Tiene una pequea cada de voltaje en polarizacin directa,dependiendo de las caractersticas del diodo tiene ciertas limitantes como la corriente mxima y el voltaje inverso mximo que de ser mayores pueden daar el componente entre otras caractersticas.

6. Investigue que es un datasheet

Es un documento que resume el funcionamiento y otras caractersticas de un componente electrnico o subsistema (por ejemplo, una suficiente detalle para ser utilizado por un ingeniero de diseo y disear el componente en un sistema.

Figura 2. Puente H funcionando en sus dos polaridades

En qu tipo de circuitos son comnmente utilizados los diodos? Mencione al

Circuitos Rectificadores: convierten la corriente alterna en corriente continuaTambin se conoce como convertidor AC-DC.

Circuitos lgicos con diodos

Investigue sobre las diferencias ms importantes entre un diodo ideal y uno real

iodo ideal:deja pasar la corriente y es como si fuera un interruptor cerrado.

i esta polarizado inversamente no deja pasar la corriente y es como si fuera un

iodo real: iene una pequea cada de voltaje en polarizacin directa, adems de que

dependiendo de las caractersticas del diodo tiene ciertas limitantes como la corriente mxima y el voltaje inverso mximo que de ser mayores pueden daar el componente entre otras caractersticas.

Investigue que es un datasheet.

que resume el funcionamiento y otras caractersticas de un o subsistema (por ejemplo, una fuente de alimentacin

suficiente detalle para ser utilizado por un ingeniero de diseo y disear el componente

En qu tipo de circuitos son comnmente utilizados los diodos? Mencione al

continua.

Investigue sobre las diferencias ms importantes entre un diodo ideal y uno real

iodo ideal: fuera un interruptor cerrado.

i esta polarizado inversamente no deja pasar la corriente y es como si fuera un

iodo real: adems de que

dependiendo de las caractersticas del diodo tiene ciertas limitantes como la corriente mxima y el voltaje inverso mximo que de ser mayores pueden daar el

que resume el funcionamiento y otras caractersticas de un fuente de alimentacin) con el

suficiente detalle para ser utilizado por un ingeniero de diseo y disear el componente

Comienza tpicamente con una pgina introductoria que describe el resto del documento, seguido por los listados de componentes especficos, con la informacin adicional sobre la conectividad de los dispositivos. En caso de que haya cdigo fuente relevante a incluir se une cerca del extremo del documento o se separa generalmente en otro archivo.

Experiencia Prctica

1) Explique el funcionamiento del circuito, indicando cundo y cules diodos estn encendidos durante cada semiciclo de la fuente sinusoidal, y la direccin de la corriente en cada caso.

Figura 3.-

El primer semiciclo como indica la figura 3, el primero diodo que se enciende es el diodo D2 por la direccin en la que la corriente y el diodo tienen, despus pasa por la resistencia R1, y luego da a paso diodo D3 el cual tambin se prende, luego llega al nodo y sigue a la fuente. Los diodos D1 y D4 no se encienden porque estn en contra la direccin de la corriente.

Figura 4.-

En el segundo semiciclo como indica la figura 4, el primer diodo que se enciende es el diodo D4 por la direccin de este y de la corriente, luego pasa por la resistencia R1 y se dirige al diodo D1 el cual tambin se enciende, llega al nodo y se dirige a la fuente nuevamente. Los diodos D2 y D3 no se encienden porque estn en contra la direccin de la corriente.

2) Realice un anlisis de transiente y compare el voltaje de la Fuente con el voltaje de la Resistencia R1. Comente las diferencias acompaado con un grfico comparativo.

Grfico 1.- Anlisis de transiente circuito 1.

En el grafico antes mostrado (grafico 1) podemos observar una diferencia de amplitud entre el voltaje de la fuente y el voltaje registrado en la resistencia, esta diferencia se debe que a pesar de que los diodos se comportan como una especie de interruptor en este circuito, al ser un componente ms de este presentan una cada de voltaje tanto en el semiciclo positivo como en el semiciclo negativo. Adems vemos que durante la fase negativa del voltaje de la fuente (grafica azul) en voltaje de igual manera es registrado de forma positiva en la resistencia debido a que la corriente circula por esta, y adems esta misma no posee polaridad, por lo cual cualquier corriente que circule por ah ser registrada como positiva. Ahora al circuito anterior se le agrega un condensador de 470 uF y este nuevo circuito se llama rectificador de onda completa. Figura 5.-

Figura 5.- Circuito 2.- Rectificador de onda completa

3) Investigue por qu se denomina as este circuito Un Rectificador de onda completa es un circuito empleado para convertir una seal de corriente alterna de entrada (Vi) en corriente continua de salida (Vo) pulsante. A diferencia del rectificador de media onda, en este caso, la parte negativa de la seal se convierte en positiva o bien la parte positiva de la seal se convertir en negativa, segn se necesite una seal positiva o negativa de corriente continua la cual ser de manera pulsante, para evitar la cada de tensin durante cada semiciclo de voltaje, se conecta un condensador o capacitor de manera paralela a la carga, el cual se cargar hasta el mximo voltaje disponible durante cada semiciclo y de descargar a travs de la resistencia R1 mientras el voltaje comienza a disminuir hasta cero volt desde el peak del semiciclo, luego se vuelve a cargar y descargar, as durante todos los semiciclos.

4) Nuevamente haga un anlisis de transiente y observe el voltaje en la Resistencia R1. Qu cambio produjo la conexin del condensador? Por qu se produjo este cambio?

Grafico 2.- Anlisis transiente circuito 2.-

5) Existe diferencia de amplitud entre la fuente de voltaje y la resistencia? Si es As Por qu se produce? Si existe una diferencia de amplitud, igual que en el grafico anterior los diodos

conducen una cada de tensin, es por esto que la amplitud de la resistencia R1 es menor a la del voltaje, y al conectarse con la resistencia con el condensador esto produce que se vea la recta en el grfico.

Conclusin

Los objetivos propuestos para la aplicacin de este laboratorio fueron logrados, esto dado a la realizacin de los cuestionarios y desarrollo de ejercicios, que se utiliz para el desarrollo de este laboratorio el Software Micro-Cap, como programa de apoyo para la resolucin de los ejercicios. Se experiment y analiz los cambios producidos en los circuitos al agregarles resistencias, condensadores y diodos, especficamente con los diodos ideales en la experiencia llegamos a varias conclusiones como que hay muchos factores que afectan a los diodos como la temperatura, el material que se utiliza entre otros por lo que la diferencia de potencial se ve alterada siendo esta no nula. Estas alteraciones al estar involucrados en los circuitos provocaban significativos cambios, permitiendo hacer ms eficiente la transmisin de corriente elctrica. Observamos tambin como la corriente en un circuito cambia su direccin dependiendo de la posicin de un diodo, ya que, la direccin de este muestra si existe la polaridad correspondiente que permita abrirlos o cerrarlos. Se constato que en el circuito con diodos la diferencia se produce en los semiciclos negativos, siendo el voltaje positivo. A su vez se estudio las funciones del rectificador de onda completa, aprendiendo que es un circuito formado por diodos, resistencias y condensadores, y su funcin primordial es convertir la corriente alterna en corriente continua, evitando las cadas de voltaje en la resistencia conectada, mediante el uso de un condensador el cual se descarga durante la cada de voltaje de la fuente, as manteniendo el voltaje constante en nuestra resistencia.

Anexos

http://www.revolucionesindustriales.com/electronica/reparacion/diodos.html http://es.wikipedia.org/wiki/Datasheet http://es.wikipedia.org/wiki/Rectificador_de_onda_completa http://www.unicrom.com/Tut_rectificador_onda_completa_puente.asp