UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRESINGENIERIA ELECTRONICA

GUIA DE LABORATORIO

ELECTRNICA DE POTENCIA

090700

EXPERIMENTO N 5

TEMA 1: FUENTES LINEALES y CONMUTADASOBJETIVOS: En esta leccin aprender:

Cmo la conmutacin puede usarse para reducir la tensin de entrada.

La relacin entre el ciclo de servicio y la tensin de salida

Por qu las fuentes conmutadas son ms eficientes que la fuentes lineales. Estudie el esquema de la fuente conmutada reductora.

Fig. 1.2: Regulador ConmutadoCUESTIONARIO 1:1. En una fuente conmutada reductora, qu accin se debe tomar para aumentar la tensin de salida?

Aumentar el tiempo de conduccin del transistor de conmutacin.

Aumentar la frecuencia de conmutacin.

Reducir la frecuencia de conmutacin.

Ninguna de las respuestas anteriores es correcta.

2. Una fuente conmutada reductora es alimentada a partir de una batera de 24 V. Cunto valdr el ciclo de servicio para que la tensin de salida sea de 3 V?

Sugerencia: Recuerde que:

VOUT = VIN x x 100 = VIN x ciclo de servicio %

Ciclo de servicio = _____________%

Fig. 1.2: Regulador ConmutadoTEMA 2: REGULADOR CONMUTADO CC-CC

OBJETIVOS

Tras completar esta leccin, Ud. estar familiarizado con:

La operacin del regulador conmutado TL-494 en una fuente conmutada reductora

Cmo medir formas de onda en reguladores conmutados. EQUIPOS Y MATERIALESPara realizar este experimento se precisa el siguiente equipo:

1 bastidor EB-2000

1 plaqueta EB-145

1 juego de cordones de puenteo

1 DMM

1 osciloscopio de doble trazo

Estudie la fuente conmutada reductora mostrada en la prxima pantalla.

Fig. 2.1: Fuente reductora bsica

CUESTIONARIO 2:

Cules de los siguientes componentes pueden ser hallados en todos los reguladores conmutados?

Transistor de conmutacin.

Inductor.

Diodo de alta velocidad.

Rectificador controlado de silicio (SCR).

Los tems 1, 2 y 3.

Los tems 1, 2 y 4.

PROCEDIMIENTO:1. Ubique la plaqueta EB-145 en las guas de plaqueta e insrtela en el bastidor EB-2000.

2. Encienda el equipo.

3. Gire P1 a fondo en sentido antihorario y lleve P2 a media escala.

4. Ejecute las conexiones mostradas en el diagrama de cableado.

Fig. 2.3: Diagrama de Cableado

5. Verifique las conexiones:

VIN1 a +12 V

R1 a VOUT1 DMM(+) a VOUT1 DMM(-) a masa

CH1 del osciloscopio a CLK1

COM del osciloscopio a masa.

6. Ajuste los controles del osciloscopio:

Sensibilidad vertical = 5 V/div

Frecuencia de barrido = 10 seg

Modo de disparo = automtico

7. Observe la forma de onda en el punto de prueba CLK1.

8. Mida e ingrese el perodo y la frecuencia del reloj de conmutacin.

9. Ajuste P1 hasta obtener 5V en VOUT1, la salida de la fuente conmutada reductora.

Perodo = ______ seg

Frecuencia = ____kHz

Conecte CH2 para medir VG1, la seal en compuerta de Q1. Lleve el osciloscopio al modo de doble trazo.

10. Trace las formas de onda de CLK1 y VG1 en papel milimetrado.

11. Conecte CH1 en bornes de D1.

12. Trace las formas de onda de VD1 y VG1 en papel milimetrado. Note

que el transistor de conmutacin se enciende cuando VG1 = 0.

13. Estudie la grfica de VD1 y VG1. Cul de las siguientes afirmaciones

es correcta?

VD1 crece cuando VG1 vale cero.

VD1 decrece cuando VG1 vale cero.

VD1 crece cuando VG1 > 5 V.

Ninguna de las respuestas anteriores.

14. Mida el ciclo de servicio de conduccin de Q1 para obtener 5V en Vout1,

usando:

ciclo de servicio = x 100%

ciclo de servicio = ________%

15. Ajuste P1 usando el DMM hasta que la tensin de salida VO1 valga 10V.

16. Calcule el ciclo de servicio de conduccin.

ciclo de servicio = ________%

17. Cul de las siguientes afirmaciones describe la relacin entre el ciclo

de servicio y la tensin VO1?

Al crecer el ciclo de servicio, crece VO1.

Al caer el ciclo de servicio, crece VO1.

Ambas respuestas son correctas.

Ninguna de las respuestas es correcta.

18. Conecte CH1 para medir la tensin de entrada a L1. Conecte CH2 para

medir la tensin de salida VO1.

19. Trace las formas de onda en papel milimetrado.

20. Cul de las siguientes afirmaciones es correcta?

VO1 posee un rizado de ms de 1Vpp.

L1 reduce el rizado.

El rizado de VO1 es inferior a 0.1Vpp.

Las respuestas 2 y 3 son correctas.

OBSERVACIONES

El regulador conmutado envi pulsos al transistor de conmutacin Q1. Cul de las siguientes afirmaciones es verdadera?

La frecuencia de los pulsos de compuerta es la misma de CLK1.

El ancho de los pulsos de compuerta controla a VOUT1.

El ciclo de servicio de VG1 controla a VOUT1.

Todas las respuestas sugeridas son correctas.

Ninguna de las respuestas sugeridas es correcta. TEMA3. REGULACION DE ENTRADAOBJETIVOS

Tras completar esta leccin, Ud. estar familiarizado con:

La regulacin de tensin en una fuente conmutada

Cmo medir la tensin de salida para diferentes valores de la tensin de entrada

Cmo calcular el rechazo a las variaciones de la tensin de entrada en una fuente conmutada

EQUIPOS Y MATERIALES Para realizar este experimento se precisa el siguiente equipo:

1 bastidor EB-2000

1 plaqueta EB-145

1 Juego de cordones de puenteo

1 DMM

Fig. 3.1: Diagrama bsico de un regulador conmutado con realimentacin

En este experimento Ud. variar la tensin de entrada y medir los cambios en la tensin de salida. El rechazo de tensin se define como:

Rechazo =

CUESTIONARIO 3.1. La tensin de entrada a una fuente de alimentacin conmutada crece. La tensin de salida tiende a crecer. Para mantener la salida nominal, la realimentacin tratar de:

Disminuir el ciclo de servicio de la seal de disparo.

Aumentar el ciclo de servicio de la seal de disparo.

Aumentar la frecuencia de la onda triangular.

Reducir la frecuencia de la onda triangular.

2. Cuando la tensin de entrada de una fuente regulada cae de 12V a 11V, la tensin de salida cae de 5.05 a 4.98 V.

Cunto vale la relacin de rechazo (en %)?

Sugerencia: la formula es x 100%

% Rechazo =__________%

PROCEDIMIENTO

1. Ubique la plaqueta EB-145 en las guas de plaqueta e insrtela en el bastidor EB-2000.

2. Encienda el equipo. Gire P1 a fondo en sentido horario y lleve P2 a media escala. Conecte VIN1 a PS1 en la unidad EB-2000.

3. Conecte el circuito de acuerdo a la animacin (note la conexin a R8):

Figura 3.5: Diagrama de Cableado

4. Verifique las conexiones.

R8 a VOUT1 DMM(+) a VIN1 DMM(-) a masa

5. Conecte Vin1 a la fuente PS1. Ajuste PS1 hasta obtener +10 V en VIN1.

6. Conecte DMM(+) a VOUT1.

7. Ajuste P1 hasta obtener 5 V en la salida del regulador conmutado.

VIN1 (V) 678910% Rechazo

VOUT (+5)

VOUT (+8)

Tabla 3.1: Rechazo de variaciones de la tensin de entrada

8. Ingrese la tensin de salida medida en VOUT1 bajo la columna de 10 V.

9. Ajuste PS1 hasta obtener +9 V en VIN1. No ajuste P1!

10. Ingrese la tensin de salida medida en VOUT1.

11. Repita el procedimiento para los siguientes valores de tensin de entrada:

VIN1 = 8, 7 y 6 V. Ingrese sus resultados en la tabla.

12. Ajuste PS1 hasta obtener +8 V en VIN1.

13. Conecte DMM(+) a VOUT1. Ajuste P1 hasta obtener +8 V en VOUT1.

14. Ajuste PS1 hasta obtener +9 V en VIN1. No ajuste P2!

15. Ingrese la tensin medida en VOUT1.

16. Repita el procedimiento para VIN1 = 8, 7 y 6 V. Ingrese sus resultados en

la tabla.

17. Calcule el rechazo a la variacin de la tensin de entrada:

% Rechazo = x 100%

OBSERVACIONES

Para qu rango de tensiones de entrada VIN1 permaneci la salida de la fuente conmutada (VOUT1) constante e igual a 5 V?

0 < VIN1 < 10 V.

0 < VIN1 < 5 V.

3 < VIN1 < 8 V.

8 < VIN1 < 10 V.

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