informe 6 electronica de potencia

7/25/2019 Informe 6 Electronica de Potencia

1/5

LABORATORIO DE ELECTRONICA DE POTENCIAINFORME N 5 CONTROL PWM ANALGICO

CON OPTOAISLAMIENTO Y DETECTOR DE CRUCE POR CERO.

David Andrs Sarmiento Nova

Roger Libardo Mantilla MejaCristina Isabel Estupian Snchez

Introduccin

Uno de los mtodos ms comunes para variar

el valor eficaz de una tensin alterna es por

medio del llamado control por ngulo de fase,

en el cual, dado un semi ciclo de la red, el

interruptor se acciona o dispara en un

determinado ngulo, haciendo que la carga

est conectada a la entrada por un intervalo

de tiempo menor o igual a un semiciclo.

Dicho de otro modo, el control por ngulo de

fase, como su propio nombre indica, est

basado en la regulacin del ngulo de disparode los tiristores. Usualmente se habla de

ngulo de disparo, o ngulo de fase , como

el instante de tiempo a partir del paso por

cero de la tensin de entrada en el que se

dispara un tiristor. Para el caso de una carga

resistiva, el ngulo de disparo puede valer

entre 0 y 180.

Los valores de tensin, corriente y potencia

en la carga dependern, no solo del ngulo de

disparo, como tambin del tipo de carga

alimentada, como se ver a continuacin.

Objetivos

- Identificar cada una de las etapas que

componen el control pwm analgico

con opto aislamiento y detector de

cruce por cero.

- Explicar y analizar las imgenes

obtenidas en la prctica de

laboratorio del circuito ya nombrado

- Explicar el funcionamiento del

circuito montado en el laboratorio.

Marco terico

CONTROL PWM (POR ANGULO DE

FASE).

La modulacin por ancho de pulsos tambin

conocida como PWM, de una seal o fuente

de energa es una tcnica en la que se

modifica el ciclo de trabajo de una seal

peridica

Existen muchas aplicaciones en las que la

informacin debe ser transmitida entre doscircuitos elctricamente aislados uno de otro.

Este aislamiento puede ser conseguido

mediante rels, transformadores de

aislamiento y receptores de lnea.

Pero la optoelectrnica ha desarrollado otro

dispositivo capaz de resolver esta situacin,

los OPTOAILSADORES, tambin conocidos

o llamados como

OPTOACOPLADORES los cuales se

utilizan en muchas aplicaciones entre las

cuales hacen parte del control PWM los

cuales nos brindan la posibilidad de

controlar transmitir una seal del uno al otro

sin contacto o conexin elctrica entre ellos.

Este control se ejerce de 2 formas muy

importantes las cuales son: Unidireccional y

bidireccional.

Con el control pwm prcticamente se busca

evitar el nivel de continua variando el voltaje

eficaz y la fase.

Cruce por cero: Opt acoplador en cuya

etapa de salida se encuentra un triac de cruce

por cero. El circuito interno de cruce por cero

conmuta al triac slo en los cruce por cero de

la corriente alterna.


2/5





Resultados y anlisis obtenidos en la

prctica de laboratorio

Para la realizacin de este laboratorio

realizamos el montaje del circuito siguiente

circuito:

ya con el circuito en funcionamiento se

procedi a medir en cada una de las salidas de

las etapas que se presentan en el circuito por

medio de un osciloscopio las seales de

voltaje que se producen.

Para las cuales se obtuvieron las siguientes

graficas:

Grafica A.

Esta grafica se tom en el siguiente punto del

circuito.

Representa la etapa de rectificacin del

controlador PWM.

En la cual se convierte la corriente alterna en

corriente directa, rectificando el semi ciclo

negativo de la onda de tensin.

Grafica B.

Esta grafica corresponde a la tensin de la

etapa B, la cual corresponde al detector de

cruces por cero.

Los circuitos detectores de cruce por cero yde niveles de voltaje, son circuitos

comparadores de seales, que una vezrealizada esta comparacin de ambas sealesemiten un resultado binario (nivel alto o

bajo). El cual puede ser utilizado para realizar

ciertas tareas de control bsico para activar odesactivar algn dispositivo elctrico demedia o alta potencia.

Color azul


3/5





En la imagen se pueden ver los pulsos en los

cuales se presentan los cruces por cero de la

seal de salida del rectificador con respecto a

la salida del mismo, estos son seales que

representan una salida lgica que le

suministra pulsos de frecuencia, en otras

palabras este dispositivo tiene la caracterstica

de transformar una seal de corriente directa

en pulsos con una frecuencia especifica.

Grafica C.

Esta grafica corresponde a la salida de la

etapa integradora del PWM.

En esta etapa del circuito de disparo, paragenerar la onda PWM sincronizada, se

requiere de una onda de diente de sierra

sincronizada con la red elctrica, esta onda se

basa en la generacin de una rampa lineal, la

misma que llega a su condicin inicial cuando

se produce el cruce por cero de la onda

senoidal. Una forma para generar una rampa

lineal, es utilizando la integracin de una

seal de valor constante, para esto se utiliza

un amplificador operacional en configuracin

de integrador. El circuito integrador, realiza

la integracin en forma negativa a la onda de

voltaje de entrada. Entonces para generar la

rampa con pendiente positiva, el voltaje de

entrada tiene que ser negativo y constante.

GraficaD.

Estas graficas corresponden a la etapa

comparadora del control PWM, en la cual

varia los anchos del pulso al cambiar la

posicin del potencimetro.

(color amarilla)


4/5





voltaje de referencia bajo

Voltaje de referencia medio

Voltaje de referencia alto.

En la generacin del circuito de disparo, el

circuito comparador realiza la funcin decomparar la seal diente se sierra con el

voltaje de referencia. El voltaje de referencia,

es el voltaje que determina el Angulo de

disparo por medio de una seal PWM para el

circuito de potencia, este voltaje puede

provenir desde el controlador o directamente

desde un potencimetro. Para el diseo del

circuito comparador se toma en cuenta la

seal de diente de sierra. Al momento del

cruce por cero de la onda. La PWM tiene que

estar en nivel bajo para tener apagado eloptotriac.

Cuando el voltaje de la rampa sea mayor al de

la referencia, la seal PWM se coloca en alto,

en ese instante se genera el ngulo de disparo.

Al aumentar el voltaje de referencia, el

ngulo de disparo aumenta, entonces la

condicin del TRIAC es menor y por ende el

voltaje aplicado a la lmpara disminuye

cuando el voltaje de referencia aumenta.

Grafica E.

Esta grafica corresponde a un voltaje de

continua.

con la operacin mat. del osciloscopio

(grafica Roja.) y se obtuvo la medicin de la

tensin en el bombillo.

Tensin en el bombillo.


5/5





Esta grafica corresponde a la tensin del

bombillo con el valor del potencimetroen mnimo.

Potencimetro con valor de R medio

Con valor de R alto

Estas graficas corresponden a la tensin del

bombillo variando la posicin del

potencimetro (muy grande, la mitad y muy

cercana a cero). En la primera imagen se

presenta una tensin de referencia alta y porlo tanto un ancho del pulso es mayor y por

ende la tensin de salida sera menor, y si la

tensin esta con un valor bajo al de referencia

se generara un ancho del pulso menor y como

consecuencia una seal de tensin mayor.

Conclusiones

- Se concluy que a medida que se

aumenta la tensin en el bombillo el ngulo

de disparo tambin aumenta.

- Mediante el control del ngulo de fase se

puede controlar el nivel de iluminacin del

bombillo.

- El control PWM tiene muchas aplicaciones

como en el caso de la prctica para control de

iluminacin, control de velocidad de motores

etc.

-Se pudo observar que la frecuencia de la

seal de salida es muy similar a la seal

diente de sierra pero el ciclo de trabajo est

en funcin de la seal portadora.

- El ngulo de disparo aumenta o disminuye

al aumentar o disminuir la tensin en

bombillo y su iluminacin tambin es

directamente proporcional a estos cambios.

Referenciasarticulo online: Diseo y construccin de un

controlador anlogo digital (autor Vctor

Daniel Zambrano Prez)

http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/1

877/1/CD-2452.pdf

Articulo online:

http://www.oocities.org/tiger928rs/pwm.htm

informe 6 electronica de potencia

Documents