8/15/2019 Practica 1 EL

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

LABORATORIO DE ELECTRÓNICA LINEAL

PRÁCTICA 1 “CONVERTIDORES DE C.A. A

C.D.”

Grupo: 6CM6Equipo: 5

INTEGRANTES:

Rúız Lara Mariana 2013300561

PROFESOR TITULAR:

Ing. Gabriel Vega Reyes

FECHA DE INICIO: 11 de Febrero, 2016.FECHA DE TERMINACIÓN: 3 de Marzo, 2016.

FECHA DE ENTREGA: 10 de Marzo, 2016.

CALIFICACIÓN:

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ANTECEDENTES

VOLTAJE.- Diferencia de enerǵıa de potencial eléctrico entre dos puntos por unidad de

carga.VOLTAJE PICO. Máximo voltaje en un medio ciclo de una onda senoidal, por lo tanto,una onda puede llegar a tener dos voltajes de pico, uno positivo y otro negativo.VOLTAJE PROMEDIO. Se refiere al valor medio matemático de la senoide (solo mediopeŕıodo). Este valor promedio seŕıa la lectura “constante” de un volt́ımetro de corrientecontinua aplicado a un circuito.VOLTAJE EFICAZ.  (RMS: Root Mean Square.- Ráız Media Cuadrática). Es el valordel voltaje en C. A que produce el mismo efecto de disipaci ón de calor que su equivalentede voltaje directo.CORRIENTE.   Circulación de cargas (electrones) a través de un circuito eléctrico ce-rrado, que se mueven siempre del polo negativo al polo positivo de la fuente de suministrode fuerza electromotriz (FEM).CORRIENTE PICO.  Máxima corriente en un medio ciclo de una onda senoidal.CORRIENTE PROMEDIO. Se refiere al valor matemático de la senoide (Sólo medioperiodo). Este valor promedio es la lectura constante de un ampeŕımetro de corrientecontinua aplicado a un circuito.CORRIENTE EFICAZ.   (RMS: Root Mean Square.- Ráız Cuadrática Media). Es elvalor de la corriente en C.A. que produce el mismo efecto de disipación de calor que suequivalente de corriente.VOLTAJE DE RIZO.  Se denomina voltaje de rizo a la diferencia entre el voltaje m áxi-mo y el voltaje mı́nimo de la forma de onda de salida de la fuente de voltaje.

FACTOR DE RIZO. relación porcentual entre el voltaje de rizo y el valor máximo dela fuente de voltaje.FACTOR DE REGULACIÓN DE CARGA. Es una medida de la capacidad de lafuente de voltaje de mantener constante su voltaje de salida cuando vaŕıa la carga conec-tada a ella, es decir, la cantidad de corriente que debe proporcionarle el circuito que estaalimentando.

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OBJETIVOS

Al termino de la presente practica, el alumno sera capaz de:- Medir voltajes y corrientes (picos y promedio) en rrectifiacadores de media onda y ondacompleta,- Describirr los cambios que ocurren al variar la carga en circuitos rectificadores con y sinfiltro,-Medir los voltajes rizo en circuitos rectificadores con filtro C y RC,-Medir los tiempos de conduccion en los diodos,-Medir el voltaje pico inverso en un diodo,-Realizara y probara una fuente regulada simetrica,-Utilizara criterios para seleccionar componentes comerciales para los diseños propuestos.

ANTECEDENTES

-Llevar armados los circuitos al asistir al laboratorio- Definiciones de voltaje y corriente (pico, promedio, eficaz), voltaje de rizo, factor de rizo,factor de regulacion de carga, tiempos de conduccion en un diodo, voltaje pico inverso,- Manejo de osciloscopio y multimetro,-Modelos del diodo,-Cicuitos rectificadores con y sin filtro-Reguladores fijos de tres terminales.

DESARROLLO DE LA PRACTICA

RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA

1-Construya el rectificador mostrado en la figura 1, considerando que se utilizara unacarga de 56(ohm) a 10 watts, y un trasformador de 24V a 1A, con derivacion central.Traiga 3 resistencias del valor especificado, y cuatro diodos rectificadores que soportenla corriente para el arreglo (1N5401). NOTA: SOLO UTILICE UN DEVANADO DELTRASNFORMADOR.

Figura 1. Rectificador de media onda

Obtenga las curvas de;El voltaje pico en el secundario del transformador sin el rectificador, es decir, tomando lasalida directa del devanado utilizando,El voltaje pico en el secundario del transformador ( solo el devanado utilizando), con elrectificador,El voltaje pico en la carga,

Auxiliese del arreglo mostrado en la figura 2

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Figura 2. Arreglo para medir voltajes pico

Registre las mediciones especificadas en la tabla 1.

P arametro T eorico P ractico

VOLTAJE PICO EN EL TRASFORMADOR 17.9605V VVALOR DE LA CARGA 56Ω Ω

VOLTAJE PROMEDIO EN LA CARGA 5.6683V VCORRIENTE PROMEDIO EN LA CARGA 95.8557mA mA

VOLTAJE PICO EN LA CARGA 16.8501V VCORRIENTE PICO EN LA CARGA 301.076mA mA

EFICIENCIA DE CONVERCION 41.148 40.23Tabla 1.Mediciones para el rectificador de media onda

Para medir el voltaje promedio, se coloca un voltimetro de CD en paralelo con la cargay se registra la lectura. Por medio de la ley de Ohm se obtiene el valor de la corriente

promedio.Los valores pico se obtienen directamente del osciloscopio.

RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA

2 Construya el rectificador mostrado en la figura 3, considerando que se utilizara unacarga de 56 Ω a 10 watts, y un transformador de 24V a 1A, con derivacion central.

Figura 3. Rectificador de onda completa

Obtenga las curvas de;El voltaje pico en el secundario del transformador tomado a partir de la derivacion haciacada uno de los extremos con el rectificador conectado,El voltaje pico en la carga,Auxiliese del arreglo mostrado en la figura 4

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Figura 4. Arreglo para medir voltajes pico

Registre las mediciones especificadas en la tabla 2

P arametro T eorico P racticoVOLTAJE PICO EN EL TRASFORMADOR, POR DEVANADO 17.9605V V

VALOR DE LA CARGA 56Ω 56ΩVOLTAJE PROMEDIO EN LA CARGA 10.7337V V

CORRIENTE PROMEDIO EN LA CARGA 191.67mA mAVOLTAJE PICO EN LA CARGA 16.8605V V

CORRIENTE PICO EN LA CARGA 301.080mA mAEFICIENCIA DE CONVERCION 81.056 85.5628

Tabla 2.Mediciones para el rectificador de onda completa

RECTIFICADORDE MEDIA ONDA CON FILTRO C3 Calcule un capacitor para obtener un voltaje rizo de 2V y conectelo segun la figura 5

Figura 5. Rectificador de media onda con filtro C

Obtenga la curva de los siguientes parametros;Voltaje en el transformador,Voltaje en la carga (voltaje promedio y rizo)Voltaje en el diodo (especificar el tiempo de conduccion)

Para obtener la curva del voltaje en la carga, conecte el canal 2 del osciloscopio enparalelo con la carga. Observe que este debe estar en CA.Para obtener la curva del voltaje en el diodo, realice la conexion de la figura 6.Verifique que el canal del osciloscopio este en CD.

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Figura 6. Obtención del tiempo de conducción y voltaje pico inverso

Complete la tabla 3.

P arametro T eorico P ractico

VOLTAJE PICO EN EL TRASFORMADOR 16.86051V VVALOR DE LA CARGA 56Ω 56Ω

VOLTAJE DEL CAPACITOR 2509.004µF   µf VOLTAJE DE RIZO 2V V

FRECUENCIA DE LA SEÑAL DE SALIDA 60Hz HzVOLTAJE PROMEDIO EN LA CARGA 15.86051V V

CORRIENTE PROMEDIO EN LA CARGA 283.22mA mAVOLTAJE PICO INVERSO EN EL DIODO V VTIEMPO DE CONDUCCION DEL DIODO 1.29mseg mseg

Tabla 3.Mediciones para el rectificador de media onda con filtro capacitivo

Para medir el voltaje rizo conecte el canal 2 del osciloscopio en paralelo con la carga.

Observe que este debe estar en CA. Auxiliese de la figura 2. Dibuje la curva obtenida.Sustituya la carga por la mitad de su valor (conecte en paralelo otra resistencia del mismovalor) y repita todo el punto 3, CON EL CAPACITOR CALCULADO.

RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA CON FILTRO C  4 Calcule uncapacitor para obtener un voltaje rizo de 2V y conectelo segun la figura 7

Figura 7. Rectificador de onda completa con filtro C

Obtenga la curva de los siguientes parametros;Voltaje del transformador (por devanado),Voltaje en la carga (voltaje promedio y rizo),Voltaje en el diodo (especificar el tiempo de conduccion),Para obtener la curva del voltaje en la carga, conecte el canal 2 del osciloscopio en paralelocon la carga. Observe que este debe estar en CA,Para obtener la curva del voltaje en el diodo, realice la conexion de la figura 8,

Verifique que el canal conectado del osciloscopio este en CD.

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Figura 8. Obtencion del tiempo de conduccion y voltaje pico inverso.

Complete la tabla 4

P arametro T eorico P racticoVOLTAJE PICO EN EL TRASFORMADOR 17.9605V VVALOR DE LA CARGA 56Ω 56Ω

VOLTAJE DEL CAPACITOR 1254.50µF   µf VOLTAJE DE RIZO 2V 2V

FRECUENCIA DE LA SEÑAL DE SALIDA 120Hz 120HzVOLTAJE PROMEDIO EN LA CARGA 15.86051V V

CORRIENTE PROMEDIO EN LA CARGA 283.22mA mAVOLTAJE PICO INVERSO EN EL DIODO V VTIEMPO DE CONDUCCION DEL DIODO mseg mseg

Tabla 4.Mediciones para el rectificador de onda completa con filtro capacitivo

Para medir el voltaje rizo conecte el canal 2 del osciloscopio en paralelo con la carga.Observe que este debe estar en CA. Auxiliese de la figura 4. Dibuje la curva obtenida.Sustituya la carga por la mitad de su valor (conecte en paralelo otra resistencia del mismovalor) y repita todo el punto 4, CON EL CAPACITOR CALCULADO.Sustituya la carga por el doble de su valor (conecte en serie otra resistencia del mismovalor) y repita todo el punto , CON EL CAPACITOR CALCULADO.

5 Construya una fuente de alimentación simétrica regulada, como la mostrada en la figura9. El voltaje regulado de salida debe ser de +-12V, con una corriente de 500mA. Proponga

los parámetros necesarios para utilizar un transformador de 24V 1A. Traiga tres cargascon los siguientes valores: 22Ω y 56Ω todas ellas a mı́nimo 10W.

Figura 9. Fuente regulada simetrica.

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DEBE TRAER LAS HOJAS DE ESPECIFICACIONES DE LOS RE-

GULADORES 78XX Y 79XX 

Obtenga las siguientes curvas:

Voltaje de la entrada del regulador (7812 y 7912), sin carga.Voltaje a la entrada del regulador (7812 y 7912) con la carga de 22 Ω,Voltaje a la salida del regulador (7812 y 7912) sin cargaVoltaje a la salida del regulador (7812 y 7912) con la carga de 22 Ω.Complete la tabla 5.

P arametro Regulador7812   Regulador7912Vin SIN CARGA (CD) V V

Vo DE LA CARGA (CD) V VVin CON CARGA DE 22Ω V V

Vo CON CARGA DE 22Ω V VVOLTAJE DE RIZO A LA SALIDA SIN CARGA V V

VOLTAJE DE RIZO A LA ENTRADA CON CARGA DE 22ΩVOLTAJE DE RIZO A LA SALIDA CON CARGA DE 22Ω V V

VOLTAJE DIFERENCIAL SIN CARGA V VVOLTAJE DIFERENCIAL CON CARGA V V

Tabla 5.Mediciones para la fuente de alimentación simétrica regulada

CONCLUSIONES

Ruiz Lara MarianaAl termino de esta practica se logro observar y comparar el comportamiento te órico ypractico de: rectificadores de media onda y onda completa, filtros, fuentes de voltaje,notando que los valores obtenidos en cálculos son muy cercanos a los prácticos, para al finalpoder realizar una fuente de alimentación simétrica regulada aplicando los conocimientosadquiridos en el salón de clases.

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