Informe de Laboratorio de Electrónica de Potencia (El Triac)

8/9/2019 Informe de Laboratorio de Electrónica de Potencia (El Triac)

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Universidad Tecnológica de Honduras.

INFORME DE LABORATORIO DE ELECTRÓNICA DE POTENCIA (I-P)EL TRIAC

José David Espinal Zelaya (20121006000! "ose.d.espinal#ieee.org

Héc$or %auricio &ópe' (20061120001!)ec*alo#ya)oo.co*

RESUMEN: El documento consta de la prácticade laboratorio sobre los tiristores TRIAC, en ámbitossobre la puesta de operación del circuito con Triac,registro de gráficos y curva característica en el osciloscopio y el análisis de todos los datos recopilados,sustentado por un marco teórico y avalado por losexperimentos mostrados

1 INTRODUCCIÓN

El es$udio so+re los $iris$ores nos lleva a uno *uyespecial, el Triac, el cual nos lleva un paso *-s adelan$eue su precursor, el /, en el sen$ido en ue nose$iende la ga*a de aplicaciones so+re $odo en laelec$rónica indus$rial.

/us$en$ados de $eor3a previa y con loseperi*en$os llevados a ca+o en el la+ora$orio,presen$a*os a con$inuación la s3n$esis del es$udiopr-c$ico del Triac, proporcionando el diagra*a delcircui$o *on$ado, as3 co*o gr-4icos relevan$es o+$enidosen el proceso de *edición de par-*e$ros. /e concluyecon algunas in4erencias co*o produc$o del an-lisisprevio.

2 OBJETIVOS

Es$os son algunos o+"e$ivos generales ue sepre$enden duran$e la pr-c$ica.

• De$er*inar el -ngulo de disparo y deconducción as3 co*o sus respec$ivos rangos devariación.

• 5nali'ar el e4ec$o del Triac so+re las se*iondasde un ciclo de $ensión de corrien$e al$erna.

• egis$rar e in$erpre$ar la curva carac$er3s$ica decorrien$e versus $ensión *edian$e elosciloscopio.

3 MATERIALES&os *a$eriales u$ili'ados para nues$ras pr-c$icas

• Tar"e$a UniTrain78 9/:;2017H


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Bigura 1. Es$ruc$ura in$erna del T85

En un Triac la no*encla$ura Cnodo 2 (52! y Cnodo1 (51! pueden ser ree*pla'ados por Ter*inal =rincipal 2(%T2! y Ter*inal =rincipal 1 (%T1! respec$iva*en$e.

El Triac ac$a co*o dos $iris$ores / en paralelo4igura 2 es$e disposi$ivo es euivalen$e a dos la$c)s.

Bigura 2. epresen$ación esue*-$ica del T85 condos /

4.3 CURVA CARACTERÍSTICA

&a 4igura 2 descri+e la carac$er3s$ica $ensión7corrien$e del Triac. %ues$ra la corrien$e a $ravés del Triacco*o una 4unción de la $ensión en$re los -nodos %T2 y%T1.El pun$o AD ($ensión de rup$ura! es el pun$o por elcual el disposi$ivo pasa de una resis$encia al$a a unaresis$encia +a"a y la corrien$e, a $ravés del Triac, crececon un peueFo ca*+io en la $ensión en$re los -nodos.

El Triac per*anece en es$ado :> )as$a ue lacorrien$e dis*inuye por de+a"o de la corrien$e de*an$eni*ien$o 8H. Es$o se reali'a por *edio de ladis*inución de la $ensión de la 4uen$e. Una ve' ue elTriac en$ra en conducción, la co*puer$a no con$rola *-sla conducción, por es$a ra'ón se acos$u*+ra dar unpulso de corrien$e cor$o y de es$a *anera se i*pide ladisipación de energ3a so+ran$e en la co*puer$a.

El *is*o proceso ocurre con respec$o al $ercer cuadran$e, cuando la $ensión en el -nodo %T2 esnega$iva con respec$o al -nodo %T1 y o+$ene*os la

carac$er3s$ica inver$ida. =or es$o es un co*ponen$esi*é$rico en cuan$o a conducción y es$ado de +loueose re4iere, pues la carac$er3s$ica en el cuadran$e 8 de lacurva es igual a la del 888.

Bigura ?. arac$er3s$ica Tensión versus orrien$e delT85

ANÁLISIS DE DATOS/e pro4undi'ar- a con$inuación en el eperi*en$o

reali'ado, eplicando el proceso de desarrollo en $odo sucon$e$o.

.1 E!PERIMENTO: EL TRIAC

.1.1 CONFI"URACIÓN DEL CIRCUITO

/e )a si*ulado el circui$o *on$ado en ella+ora$orio con el so4$Gare ircui$ %aer. Aéase en la4igura ; el diagra*a esue*-$ico del circui$o para el cualla carga es$- represen$ada por &, se e*plea ade*-sdos resis$ores 1 y 2, ade*-s se cuen$a con unpo$enció*e$ro =1, el T85, y una 4uen$e de $ensión de

5 de 12Ar*s@I0H'. Binal*en$e en el osciloscopio seconec$ó el canal 5 para *edir la $ensión A%T27%T1, en $an$oue el canal se conec$ó a la carga.

Bigura ;. on4iguración del circui$o eperi*en$al

Análisis! /e o+serva co*o al *over elpo$enció*e$ro =1 en $odo su rango la l-*para &au*en$a o dis*inuye su lu*inosidad (consu*e *-s o*enos po$encia!. 5n-loga*en$e, al accionar elpo$enció*e$ro (girarlo! se o+serva co*o la $ensión en lacarga aparece luego de alcan'arse el -ngulo de disparo,ue para es$a con4iguración del circui$o es$- en$re 070(se*ionda posi$iva! y 1K0720 (se*ionda nega$iva!,con -ngulos de conducción posi+les en el rango de los

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071K0 (se*ionda posi$iva! y 1K07?60 (se*iondanega$iva!.

.1.2 RE"ISTRO DE LA TENSIÓN VMT2-MT1 # LATENSIÓN DE CAR"A VL PARA DIVERSOSÁN"ULOS DE DISPARO

=ara o+servar el co*por$a*ien$o de las $ensionesA%T27%T1 (curva verde en cada 4igura! y AL (curva ocre encada 4igura! an$e diversos -ngulos de disparo y por endede conducción, )are*os uso del po$enció*e$ro =1 paraa"us$ar la $ensión a la salida del *is*o y as3 *anipular la corrien$e de puer$a 8L. /e )an anali'ado los siguien$escasos

i. Tensión en el po$enció*e$ro de 0A

:+serve en la 4igura I ue con una $ensión en elpo$enció*e$ro de 0A, la $ensión A%T27%T1 esaproi*ada*en$e la $ensión *is*a de la 4uen$e(12Ar*sM16.ApN1Ap!, y la $ensión en la carga es

A&M0A lo cual es e*inen$e pues la resis$encia a la salidade =1 es pr-c$ica*en$e igual a 0O (&ey de :)*!. =or o$ra par$e, el Triac nunca se disparó, por ende, nopode*os )a+lar de -ngulos de disparo ni de conducciónpara es$e caso.

Bigura I. Tensiones A%T27%T1 y A& para una $ensión a lasalida del po$enció*e$ro de 0A.

ii. Tensión en el po$enció*e$ro de ?A

:+serve ue para una $ensión a la salida de =1 de?A, a)ora aparece una $ensión en la carga cuando elTriac se dispara unila$eral*en$e en la se*ionda posi$ivaa unos K0, para una -ngulo de conducción de 100. Eso+vio ue la corrien$e de puer$a 8L au*en$ó )as$aalcan'ar su corrien$e de disparo 8LT, pues$o ue laresis$encia a la salida de =1 au*en$ó generando unaca3da de $ensión de ?A so+re él lo ue provoca ue lacorrien$e de puer$a $a*+ién cre'ca *-s. >o$e, ue parala se*ionda nega$iva el Triac no se dispara, por lo ue lacarga sólo puede variar un I0P de la po$encia de laonda co*ple$a.

Bigura 6. Tensiones A%T27%T1 y A& para una $ensión a lasalida del po$enció*e$ro de ?A.

iii. Tensión en el po$enció*e$ro de 6A

/e )a a"us$ado una $ensión a la salida de =1 igual a6A, lo ue indica ue se )a au*en$ado su resis$enciaó)*ica, lo ue )a provocado ue el -ngulo de disparo

sea *enor, es$o es, aproi*ada*en$e unos 1I en lase*ionda posi$iva, para un -ngulo de conducción de16I. 5n-loga*en$e, para la se*ionda nega$iva no seda disparo alguno en el Triac, lo ue indica uepr-c$ica*en$e )as$a es$e pun$o, el $iris$or con$inaoperando unila$eral*en$e (Aéase la 4igura !. Aea ue eldisparo se logra *uc)o *-s r-pido de+ido a ue elau*en$o en la $ensión de salida de =1 provoca uncreci*ien$o *-s r-pido de la corrien$e de puer$a.

Bigura . Tensiones A%T27%T1 y A& para una $ensión a lasalida del po$enció*e$ro de 6A.

iv. Tensión en el po$enció*e$ro de A

&a 4igura K nos *ues$ra ue para una $ensión de A

a la salida de =1 el -ngulo de disparo se )a acor$ado)as$a unos 10 para la se*ionda posi$iva, para una-ngulo de conducción de 10, en $an$o ue para lase*ionda posi$iva 4inal*en$e o+serva*os en la 4igura Kun -ngulo de disparo de unos 200 para un -ngulo deconducción de 160. :+sérvese ue se necesi$a una$ensión al$a a la salida de =1 para ue el Triac opere+idireccional*en$e, pero a un -ngulo de disparo *uyreducido.

"bservación! Un resul$ado in$eresan$e es el )ec)oue, la con4iguración del circui$o e*pleado reuiere una

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corrien$e de puer$a *-s grande para operar con unase*ionda nega$iva.

Bigura K. Tensiones A%T27%T1 y A& para una $ensión a lasalida del po$enció*e$ro de A.

v. Tensión en el po$enció*e$ro de 12A

&a 4igura nos *ues$ra el co*por$a*ien$o delcircui$o cuando se $ienen 12A a la salida de =1.:+sérvese para la se*ionda posi$iva un -ngulo dedisparo ligera*en$e *enor a los 10 para un -ngulo deconducción ligera*en$e *ayor a 10, en $an$o ue parala se*ionda nega$iva se o+$endr- un -ngulo de disparode unos 1I para un -ngulo de conducción de unos16I. Todo indica ue se necesi$ar-, para es$acon4iguración del circui$o un disparo *uy $e*prano paraue el Triac opere en a*+as se*iondas, posi$iva ynega$iva, lo cual res$ringe en gran *anera laopera$ividad del circui$o, pues no $ene*os *uc)o rangopara aprovec)ar $odas las +ondades del $iris$or.

Bigura . Tensiones A%T27%T1 y A& para una $ensión a la

salida del po$enció*e$ro de 12A.

.1.3 RE"ISTRO DE LA CARACTERÍSTICA DECORRIENTE VERSUS TENSIÓN

5"us$ando el osciloscopio en su *odo QR, de*anera ue poda*os regis$rar la curva carac$er3s$ica delTriac )e*os o+$enido la gr-4ica de la 4igura 10.

Bigura 10. arac$er3s$ica Tensión7orrien$e del Triac

Análisis!a! #rimer cuadrante! >ó$ese ue eis$e una

$ensión l3*i$e o *-i*a en el e$re*oderec)o (ll-*ese A%T27%T1 *-i*a!, para la

cual la corrien$e 8L de puer$a $ender- a 05.=ara ue es$o sea posi+le, la $ensión en$relas $er*inales principales en el desde%T27%T1, de+e ser *uy al$a, lo ueindica ue )ay una resis$encia *uy al$a,luego el Triac no se dispara. En$onces, senecesi$ar-n $ensiones A%T27%T1 *-speueFas para lograr alcan'ar la corrien$ede ce+ado 8LT y as3 poder disparar el Triaccon la se*ionda posi$iva de corrien$eal$erna.

b$ Tercer cuadrante! :+serve ue senecesi$ar- una $ensión A%T17%T2 *uypeueFa para poder alcan'ar la corrien$ede ce+ado del Triac en la se*iondanega$iva de corrien$e al$erna. Tensiones*uc)o *-s nega$ivas en$re las $er*inalesprincipales %T17%T2, )ar-n ue lacorrien$e 8L dis*inuya progresiva*en$e)acia valores *-s cercanos a los 05 en el$ercer cuadran$e, lo cual provocar- ue eldisposi$ivo no alcan'a su corrien$e dedisparo y se a+ra. Aea ue en es$e casoeis$e $a*+ién una $ensión A%T17%T2*-i*a (o de rup$ura! en su valor a+solu$o, $al ue para valores *uc)o *-snega$ivos de la *is*a, la corrien$e depuer$a $ender- a ser 05.

$ CONCLUSIONES

• El rango de variación para el -ngulo de disparoSd de circui$os con Triac puede variar, deacuerdo a su con4iguración desde 071K0(se*ionda posi$iva! y desde 1K07?60(se*ionda nega$iva!, para -ngulos deconducción Sc1M 1K07 Sd1 y Sc2M ?607 Sd2respec$iva*en$e. (espec$o a una onda o cicloco*ple$o de ?60!.

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• /e o+servó un po+re rango de variación de los-ngulos de disparo y conducción del circui$opara ue el Triac opere +ila$eral*en$e, es$o sepuede *e"orar agregando un capaci$or varia+leue 4or*e un divisor de $ensión con 2, de*anera ue poda*os *e"orar la calidad de lavariación de los -ngulos respec$ivos.

•

&as asi*e$r3as en la curva carac$er3s$ica delTriac se de+en a ue para el disposi$ivoe*pleado, los valores no*inales de $ensiónen$re sus $er*inales principales (%T1 y %T2!son co*ple$a*en$e di4eren$es, por lo cual sereuieren pulsos de corrien$e de puer$adi4eren$es por se*iciclo, causa por la cual para

cada se*ionda de corrien$e al$erna, el Triac4uncionó en algunas par$es del eperi*en$onica*en$e dispar-ndose en un se*iciclo.

% REFERENCIAS

1)$$p@@GGG.4ra.u$n.edu.ar@doGnload@carreras@ingenierias@elec$rica@*a$erias@planes$udio@uin$onivel@elec$ronica88@apun$es@$riac.pd4

[2])$$ps@@elec$ronicav*.4iles.Gordpress.co*@2011@0I@diacs7y7$riacs.pd4

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