CONTENIDO

1. INTRODUCCION ........................................................................................................ 2

2. OBJETIVOS ............................................................................................................ 5

2.1 OBJETIVO GENERAL: ............................................................................................. 5

2.2 OBJETIVOS SECUNDARIO : .............................................................................. 5

3. MARCO TEORICO ........................................................................................................ 6

3.1 CONVERTIDOR CA-CA MONOFASICO (CONTROL DE FASE) ............................. 6

3.2 CIRCUITO DE DISPARO DE LOS TIRISTORES ..................................................... 7

3.3 MICROCONTROLADOR PIC16F87 ......................................................................... 7

3.3.1 Caractersticas generales del PIC16f87 ............................................................. 7

3.3.2 Organizacin de memoria .................................................................................. 8

3.3.3 Tipos De Oscilador ............................................................................................ 8

3.3.4 Descripcin de las funciones de los pines del PIC16F87 ................................... 9

3.4 TRIAC Q4015L5 ..................................................................................................... 11

3.5 OPTOACOPLADOR MOC3021 .............................................................................. 11

4. ESQUEMA DEL CIRCUITO ...................................................................................... 12

5. PROGRAMA EN ENSAMBLADOR ........................................................................... 13

6. Bibliografa ................................................................................................................ 18

1. INTRODUCCION

Para el desarrollo de la activad 2, referente al trabajo colaborativo 1 del curso

electrnica industrial, se disea un circuito de control de un convertidor AC-AC.

Para esto se tienen en cuenta aspectos fundamentales, como son el montaje en el

simulador proteus y generar el cdigo assembler, que es el encargado de darle las

ordenes al microprocesador para que cumpla con lo estipulado en la gua de

actividades.

2. OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GENERAL:

Implementar el circuito de control de un conversor AC-AC mediante el

PIC16f87.

2.2 OBJETIVOS SECUNDARIO :

Generar el cdigo assembler para el microcontrolador teniendo en cuenta:

Angulo de disparo de 0 a 180 grados.

Carga resistiva de 100W

3. MARCO TERICO

3.1 CONVERTIDOR CA-CA MONOFASICO (CONTROL DE FASE)

Este convertidor controla la tensin, la corriente y la potencia que entrega una

fuente de alterna a una carga de alterna. Interruptores elctricos conectan y

desconectan la fuente y la carga a intervalos regulares, la conmutacin se produce

en cada ciclo de red, segn un esquema de conmutacin denominado control de

fase, lo que tiene como efecto eliminar parte de la forma de onda de la fuente

antes de alcanzar la carga.

El principio de funcionamiento del controlador de tensin alterna monofsico con

control de fase es similar al rectificador controlado de media onda. [1]

a. Controlador de tensin alterna monofsico con carga resistiva.

b. Formas de onda

3.2 CIRCUITO DE DISPARO DE LOS TIRISTORES

El circuito de disparo o excitacin de compuerta de los tiristores, es una parte integral del convertidor de potencia. La salida de un convertidor, que depende de la forma en que el circuito de disparo excita a los dispositivos de conmutacin (tiristores), es una funcin directa del proceso de cmo se desarrolla la conmutacin. Podemos decir entonces que los circuitos de disparo, son elementos claves para obtener la salida deseada y cumplir con los objetivos del sistema de control, de cualquier convertidor de energa elctrica. El diseo de un circuito excitador, requiere el conocimiento de las caractersticas elctricas de compuerta del tiristor especfico, que se va a utilizar en el circuito principal de conmutacin. Para convertidores, donde los requisitos del control no son exigentes, puede resultar conveniente disearlo con circuitos discretos. En aquellos convertidores donde se necesita la activacin de compuerta con control de avance, alta velocidad, alta eficiencia y que adems sean compactos, los circuitos integrados para activacin de compuerta que se disponen comercialmente, son ms conveniente. Las partes componentes de un circuito de disparo para tiristores usados en los rectificadores controlados por fase, a frecuencia industrial, son los siguientes: El circuito sincronizador, el circuito base de tiempo para retrasar el disparo, el circuito conformador del pulso, el circuito amplificador del pulso (opcional), el circuito aislador y finalmente el circuito de proteccin de la compuerta del tiristor. [2]

3.3 MICROCONTROLADOR PIC16F87

3.3.1 Caractersticas generales del PIC16f87

Set de 35 instrucciones, 2 pines de alimentacin, 16 pines de entrada y salida,

algunos son configurados para otras funciones como:

External Interrupt

Change on PORTB Interrupt

Timer0 Clock Input

Low-Power Timer1 Clock/Oscillator

Capture/Compare/PWM

10-bit, 7-channel A/D Converter (PIC16F88 only)

SPI/I2C

Two Analog Comparators

AUSART

MCLR (RA5) can be configured as an input

3.3.2 Organizacin de memoria

El microcontrolador tiene un contador de programa de 13 bits capaz de direccionar

un espacio de memoria de programa de 8K x 14, es decir 8192 palabras de

memoria FLASH. El vector de RESET est en la direccin 0000h y el vector de

interrupcin en la 0004h. Adems cuenta con 8 niveles de pila.

Mapa de programa de memoria y pila

3.3.3 Tipos De Oscilador

El pic16f87 puede operar en 8 diferentes maneras de oscilador. [3]

1. LP Low-Power Crystal 2. XT Crystal/Resonator 3. HS High-Speed Crystal/Resonator 4. RC External Resistor/Capacitor with FOSC/4 output on RA6 5. RCIO External Resistor/Capacitor with I/O on RA6

6. INTIO1 Internal Oscillator with FOSC/4 output on RA6 and I/O on RA7 7. INTIO2 Internal Oscillator with I/O on RA6 and RA7 8. ECIO External Clock with I/O on RA6

3.3.4 Funciones Y Diagramas De Los Pines

El PIC16F87 viene en una pastilla integrada de 18 pines, 16 pines conforman los 2

puertos bidireccionales y 2 para la alimentacin

Asignacin de pines del PIC 16F87

3.3.4 Descripcin de las funciones de los pines del PIC16F87

El pic cuenta con 2 puertos de I/O (A,B), algunos estan multiplexados con una

funcin alternativa de los perifericos del dispositivo. Cuando un periferico es de

propsito general no puede ser usado como pin de I/O de proposito general.

PUERTO A

PUERTO B

ALIMENTACIN

Nombre Funcin Descripcin

Vss Alimentacin Tierra para los pines lgicos y de I/O

VDD Alimentacin Fuente de tensin positiva

3.4 TRIAC Q4015L5

El Triac acta como dos rectificadores controlados de silicio en paralelo e

invertidos; este dispositivo es equivalente a dos latchs. Por ello el Triac puede

controlar la corriente en cualquier direccin. [4]

Segn las especificaciones del datasheet [5] este Triac se dispara con un mximo

de 50 mA, Y un mnimo de 400V.

3.5 OPTOACOPLADOR MOC3021

Los opto acopladores son circuitos con semiconductores que tienen en su entrada un diodo emisor de Luz, normalmente del tipo de emisin infrarroja (ILED, de infrared Light-emitting diode )y en su salida , tiene un semiconductor detector de luz, como por ejemplo un fototransistor, un fotodarlington o un fototiristor. Ambos circuitos, estn acoplados mediante un dielctrico transparente, proporcionando, entre ellos, una aislamiento elctrico, entre 5 y 15 KV. De esta manera el circuito de control y disparo se conecta en la entrada del opto acoplador y la salida se conecta a la compuerta de disparo del tiristor, asegurando entre ellos una alta tensin de aislamiento.

Segn las especificaciones del datasheet la entrada de corriente DC es de 50 mA

y el voltaje de salida es de 400v [6].

4. ESQUEMA DEL CIRCUITO

En el siguiente esquema se muestra la unin del circuito electrnico y el circuito Elctrico de 120 V mediante un Triac, para evitar posibles fugas de carga elctrica de un circuito a otro se utiliza un opto acoplador MOC3041M, este componente funciona como un elemento que asla a los dos circuitos.

5. PROGRAMA EN ENSAMBLADOR

6. Bibliografa

[1] D. W. Hart, Controladores de tensin alterna: Convertidores CA-CA, de Electrnica

de potencia, Madrid, PEARSON EDUCACIN, S.A., 2001, pp. 177-187.

[2] UTN Regional Santa F, Circuitos de disparo, [En lnea]. Available:

http://www.datasheetcatalog.net/es/datasheets_pdf/T/C/A/7/TCA785.shtml. [ltimo

acceso: 20 Octubre 2013].

[3] MICROCHIP, PIC16F87, [En lnea]. Available:

http://ww1.microchip.com/downloads/jp/DeviceDoc/30487c.pdf. [ltimo acceso: 20

Octubre 2013].

[4] A. P. malvino, Tiristores bidireccionales, de Principios de electrnica, Madrid,

interamericana de espaa, 6ta edicion, 2000.

[5] ALL DATASHEET.COM, Datasheet Q4015L5, [En lnea]. Available:

http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/122772/LITTELFUSE/Q4015L5.html.

[ltimo acceso: 20 Octubre 2013].

[6] DATASHEET CATALOGO.COM, MOC3021, [En lnea]. Available:

http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/M/O/C/3/MOC3021.shtml. [ltimo

acceso: 20 Octubre 2013].