ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

PREPARAORIO 4Tema :

Realizado por:

Alumno (s): XAVIER ALEXANDER SEGURA GUERRERO

Fecha de Entrega: 2007_/_10 /_14_ f. _______________________________

Ao mes da Recibido por:

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AGOSTO 07 MARZO 08

ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

Laboratorio de Electrnica de Potencia.

Nombre: XAVIER ALEXANDER SEGURA GUERERO

PRACTICA N 4TEMA: CIRCUITOS GENERADORES DE SEALES DE CONTROLMODULACION DE ANCHO DE PULSO (PWM)Y AMPLIFICADORES OPERACIONALES (AO)1. OBJETIVO

1.1. Implementar seales de control para elementos semiconductores de potencia usando osciladores de relajacin en base a elementos de resistencia negativa y a la tcnica PWM.2. MARCO TEORICO2.1. ELEMENTOS CON CARACTERISTICAS DE RESISTENCIA NEGATIVA (ERN)

Los elementos de resistencia negativa (ERN) tienen como aplicacin los osciladores de relajacin usados para la generacin de seales de control para el encendido de otros dispositivos de mayor potencia como SCRs, TRIACs, etc.

2.2. MODULACION DE ANCHO DE PULSO (PULSE WIDTH MODULATION PWM)

Una seal PWM (Modulador de Ancho de Pulso) es una onda cuadrada de periodo constante (T) y ancho de pulso variable (a). En una seal PWM se trabaja con relaciones de trabajo ( que representan el ancho de pulso con respecto al periodo. Lo que hace bsicamente un PWM es variar dinmicamente el ancho de pulso de manera que el tiempo en alto disminuya o aumente y en proporcin inversa, el tiempo de baja aumente o disminuya, pero eso s manteniendo el T constante

La tecnologa en el desarrollo de circuitos integrados ha tenido un enorme progreso logrando caractersticas de versatilidad, confiabilidad, tamao reducido, sencillez en su uso, etc., facilitando el diseo y la implementacin de circuitos para el control de sistemas electrnicos de potencia, un ejemplo es la tcnica conocida como PWM. Entre los circuitos integrados empleados para generar las seales de disparo cabe destacar a los amplificadores operacionales, el temporizador 555, el LM3524, el TCA785 y las compuertas lgicas de la familia CMOS 74CXX.3. INFORME CIRCUITO 1.- Generador de PWM de 1 KHz, que se obtiene de la comparacin de una seal triangular que vara entre 5 V y 10 V y una seal de continua entre 5 V y 10 V. La seal triangular se obtiene mediante un oscilador en base a amplificadores operacionales. La alimentacin del circuito es una sola fuente de 15 VPrimero se disea el circuito para obtener la seal triangular

Sea

Para

Para

Asumo

Asumo ;

Asumo

Sea

Sea

Asumo ;

Para la seal continua de 5 a 10V se considera un divisor de voltaje.

Sea

Asumo

Para

Para

Asumo ;

Para la comparacin de las seales se lo realiza de la siguiente manera:

Donde , Vo seal triangular y V2 el voltaje de referencia

Forma de onda PWM

Este fue el diagrama utilizado para este punto de la prctica, como podemos ver en el circuito operacional 1 ingresamos una seal triangular con una amplitud entre 5 y 10 V a 1 khz. Mientras que en la Terminal positiva del OPAM introducimos un voltaje de referencia que va desde los 5 volts hasta los 10 volts, para que pueda variar de esta forma el ancho de pulso.

Al amplificador operacional lo alimentamos con un voltaje de + 15 volts.

CIRCUITO 2.- Circuito generador de PWM de 1 KHz y relacin de trabajo variable entre 0,1 a 0,9 usando el circuito integrado LM555. CONECCTION DIAGRAM

;

; ; Ciclo de trabajo =

; ;

Para el ciclo de trabajo de 0.9

Ciclo de trabajo =

Asumo

Sea

Sea

Forma de onda del PWM

Para que exista variacin del ciclo de trabajo se dispone del uso de un potencimetro para

De la relacin se tiene que cuando el

Ciclo de trabajo =

Sea

Forma de onda del PWM

Este fue el diagrama utilizado para este punto de la prctica, la ventaja de utilizar el LM555 es que ste circuito integrado nos permite implementar directamente y de una manera ms sencilla un PWM.

Con las resistencias y manipulamos la frecuencia con la que se quiere trabajar, con los valores implementados se obtuvo una frecuencia de 1250 Hz; el potencimetro regula el ancho de pulso, el capacitor produce la oscilacin necesaria, la alimentacin fue de 15 V, y la salida, es decir, el PWM se lo obtiene a travs del pin 3.EN EL CAPACITOR

SALIDA

CONCLUSIONES Los controles por PWM son muy utilizados para distintas aplicaciones por mencionar algunas, podemos hablar de sistemas controladores de velocidad para motores, control de servomotores en robtica, controles de intensidad de luz etc.

Es un buen punto conocer que existen circuitos los cuales ya estan diseados completamente para implementar un PWM, adems de que podemos ajustarlo de acuerdo a lo que necesitemos variando frecuencia, amplitud de la seal etc.

Las grficas obtenidas fueron las esperadas y pudimos finalmente visualizar en el osciloscopio varias de las curvas vistas en la teora.

BIBLIOGRAFA:

COUGHLIN, RobertAmplificadores Operacionales y Circuitos Lineales

RASHID M., Electrnica de Potencia, Pretince - Hall. http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/cd40106b.pdf

Hoja Gua Prctica 3. Laboratorio de Electrnica de Potencia

+Vcc

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

CIRCUITOS GENERADORES DE SEALES DE CONTROL

MODULACION DE ANCHO DE PULSO (PWM) Y AMPLIFICADORES

OPERACIONALES (AO)

LABORATORIO DE ELECTRONICA DE POTENCIA

CARRERA DE INGENIERA ELCTRICA

EMBED PBrush

Vcc

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