S. E. P.D.G.E.S.T.INSTITUTO TECNOLGICO DE ORIZABA

DEPARTAMENTO DE INGENIERAELCTRICA-ELECTRNICA(REA ELECTRNICA)

LABORATORIO DE ELECTRNICA DE POTENCIA

REPORTE DE PRCTICA #1

CIRCUITO DE DISPARO PARA CONTROL DE FASE

INTEGRANTES: Arisbeth Luciano Hernndez David Jacinto Villegas Santiago Escamilla Cid Isaac Tllez Jaime

PRCTICA NO. 1Circuito de Disparo para el Control de Fase

Objetivo: El alumno construir un circuito para controlar el ngulo de disparo de un tiristor tipo TRIAC. El circuito consiste en un generador de onda cuadra, sincronizado con la elctrica, con ciclo de trabajo variable (PWM).

I. Desarrollo Terico

I.1. Marco Terico

Los tiristores, son dispositivos semiconductores disparados por un pulso de corriente aplicado en su terminal de compuerta. Los tiristores se usan a menudo para controlar la potencia aplicada a una carga. Para conseguirlo es necesario controlar el ngulo de disparo del tiristor, es decir, el instante de la seal de alimentacin en el que se activa. En la figura 1 se presenta un circuito capaz de generar pulsos de corriente, sincronizados con la seal alterna de alimentacion, para activar un tiristor. Dicho est constituido por las siguientes etapas: Rectificador de onda completa. Circuito de deteccin de cruce por cero. Generador de seal tipo siente de sierra. Comparador positivo. Fuente de alimentacion simtrica.

Figura 1. Circuito de Disparo para control de Fase

El funcionamiento del circuito es el siguiente: los diodos rectificadores D1 y D2 forman un rectificador de onda completa, idealmente el voltaje eficaz de esta seal es de 12V y su frecuencia 120Hz. La seal del rectificador se aplica, a travs de R1, a la base del transistor Q1, que se encuentra polarizado para trabajar en las zonas de corte y saturacin. Como esta configura como emisor comn, cada vez que la seal rectificada vale 0V se genera en el colector de Q1 un pulso. Este pulso se denomina seal de sincrona VSINC y su funcin es sealar el instante en que el voltaje de CA de la toma de corriente, reducido por T1, cruza por cero, es entonces un detector de cruce por cero. La siguiente etapa del circuito es un generador de diente de sierra. Este generador est construido con un amplificador operacional configurado como integrador. Cuando se enciende la alimentacion del circuito, C3 comienza a cargarse a un ritmo constante. Mientras la seal de CA de la toma de corriente no cruce por 0V el capacitor C3 continuara cargndose, alcanzado un voltaje pico ideal de 10V, aproximadamente. En el instante que la seal cruza por cero, la etapa previa (el detector de cruce por cero) aplica un pulso a la base del transistor Q2, como resultado C3 se cortocircuita y se descarga instantemente. As, se obtiene una seal diente de sierra. El propsito de este circuito es proporcionar una seal de CD cuyo valor instantneo es proporcional al valor instantneo del voltaje de CA que se obtiene de la red elctrica. La seal de esta etapa se denomina seal de base de tiempo VBT.La seal de base de tiempo se aplica a la entrada no inversora de un amplificador operacional configurado como comparador positivo. En la entrada inversora se conecta un potencimetro R5 que tiene como funcin variar el voltaje de referencia del comparador entre 0V y 12V. Juntos, el generador de diente de sierra y el comparador no inversor, conforman un generador PWM. El ciclo de trabajo de la seal de salida, denominada seal de disparo VDISP, se controla variando el potencimetro R5.Finalmente la fuente simtrica formada por los circuitos integrados 7812 y 7912; los capacitores C1 y C2; y los diodos rectificadores D3 y D4, tiene como propsito proporcionar un voltaje regulado para alimentar los amplificadores operacionales del circuito.

I.2. Prereporte

A continuacin se presenta los resultados de la simulacin del circuito. La figura 2 es una captura del osciloscopio virtual de MULTISIM y muestra las cuatro formas de onda ms repetitivas del circuito descrito hasta ahora.

Figura 2. Formas de onda del Circuito de Disparo para Control de Fase

II. Desarrollo Prctico

II.1. Material y equipo a utilizar: 3 resistencias de 1k 1 resistencia de 100k 1 potencimetro de 10k 1 CI TL082 2 transistores 2N2222 4 diodos 1N4007 1 CI 7812 1 CI 7912 1 Transformador de 24V 2 Capacitores de 1000uF @ 25V 1 Capacitor de polister de 100nF

II.2. Procedimiento y resultados

1. Armar el circuito de la figura 1 y comprobar su funcionamiento.

Figura 3. PCB diseado para montar el circuito

Figura 4. Seal de salida del rectificador graficada con el osciloscopio

Figura 5. Seal de sincrona graficada con el osciloscopio

Figura 6. Seal de base de tiempo graficada con el osciloscopio

Figura 7. Seal de base de disparo graficada con el osciloscopio

Figura 8. Seal de base de disparo graficada con el osciloscopio

Observaciones y Conclusiones: El circuito construido en esta prctica genera una seal cuadrada de ciclo de trabajo variable. Esta seal cuadrada esta sincronizada con la seal de CA de la toma de corriente. La funcin de este circuito es proporcionar una seal pulsante que dispare, en instantes de tiempo controlados por el potencimetro R5, la compuerta de un tiristor para controlar la potencia eficaz aplicada a una carga.Durante el desarrollo de la prctica, al medir la seal de salida del circuito, se observo que, durante el semi-ciclo negativo, presentaba ruido. Se desprecio esta imperfeccin porque en las aplicaciones reales esta parte de la seal no se utiliza.