ELECTRÓNICA DE POTENCIA

MANUAL DE PRÁCTICAS

ALUMNO:__________________________ DDOCENTE:______________________

GPO:________ FIRMA:_________________________

PRÁCTICA No: 1 El SCR en CD

TEMA: Tiristores Unidireccionales

OBJETIVOS:

Verificar el funcionamiento del SCR en CD Realizar mediciones de corriente de sostenimiento, corriente de disparo y

voltajes del SCR Practicar métodos sencillos de bloqueo del SCR

MATERIAL Y EQUIPO:

1 Multímetro 1 Fuente bipolar variable

2 Interruptores push boton NA

Proto, pinzas, caimanes y alambritos

2 SCR C122B ó equivalente

2 Resistencia 100R/ 5W

2 Resistencia 100K/ ½W

1 Led

1 Potenciómetro de control 100K con 3 alambritos soldados

RECUERDA QUE ANTES DE EMPEZAR LA PRÁCTICA DEBES

TRAER AQUÍ ANOTADOS LOS SIGUIENTES CONCEPTOS TEÓRICOS:

Formas de encendido del SCR

Formas de apagado del SCR. Corriente de sostenimiento, bloqueo natural y bloqueo forzado del SCR

a. Especificaciones técnicas del SCR C122B: b. Configuración VDRM del SCR C122B IT RMS

IHOLD

ISURGE

PROCEDIMIENTO

1. Montar en el proto el experimento mostrado en el siguiente diagrama eléctrico

(Ten precaución con la polaridad de las fuentes y con la configuración del SCR. El alambre grueso de las resistencias de 5W puede dañar al proto, suéldale alambritos mas delgados).

Figura 1. Diagrama eléctrico para el experimento del SCR en CD. La fuente positiva indicada 12V, debe ser ajustable de 0 a 20V. VR se mide en la resistencia de 1K que está en paralelo PB1 (Nota: PB1 debe estar realmente en paralelo con el potenciómetro de 100K). VAK se mide entre ánodo y cátodo del SCR. VL se mide en la resistencia de carga de 100R.

2. Disparo del SCR

a. Ajustar el potenciómetro a su máxima resistencia. Ajustar la fuente positiva E1 a 12 V y pulsar el botón 1. Anotar mediciones.

VL = VAK =

b. Contestar:¿El voltaje VAK es correcto? _______ ¿Porqué? ______________________

_________________________________________________________________

c. Apagar la fuente y ajustar el potenciómetro al máximo. Volver a encender la fuente. Observar VR mientras le bajas al potenciómetro poco a poco. Anotar el valor de VR justo antes de dispararse el SCR.

VR =

Calcular el valor de la corriente de disparo IG = VR / 1K

IG =

3. Bloqueo del SCR

a. Bloqueo natural (corriente de sostenimiento)

Regresar el potenciómetro a su máxima resistencia y reducir el voltaje de la fuente positiva E1 observando VL en la carga. Anotar el valor de VL justo antes de que cambie a 0V.

VL =

Calcular el valor de la corriente de sostenimiento IH = VL / RL

IH =

b. Bloqueo forzado

Ajustar la fuente positiva E1 = 12V y la fuente negativa E2 = - 15V y disparar el SCR pulsando el botón 1. Aplicar negatividad al ánodo pulsando el botón 2.

4. Actividad complementaria

a. Realizar un bosquejo del experimento indicando los componentes en el proto, fuente, multímetro, componentes y valores de las magnitudes eléctricas.

b. Anotar los contratiempos y errores tenidos durante la práctica y cómo fueron corregidos.

¡FELICIDADES! HAS CONCLUIDO CON ÉXITO TÚ PRÁCTICA

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PRÁCTICA No: 2 El SCR en CA

TEMA: Tiristores unidireccionalesOBJETIVOS:

Comprobar el funcionamiento del SCR como rectificador de ½ onda y comparar su funcionamiento cuado está alimentado con una fuente de CD

Realizar mediciones de voltajes de CA y de CD y graficar las formas de onda de los voltajes en la carga

MATERIAL Y EQUIPO:

1 0sciloscopio

1 Multímetro

1 fuente de 12 V CD

Proto, pinzas, alambres, caimanes

2 SCR C122B

1 Cable con clavija de 127 V

1 Cinta aislante

1 Transformador de 32 V / 3 A

1 Diodo 1A

1 Capacitor 1000 uF / 50 V

1 Foco de 100 W con soquet

1 Resistencia 1K / ½ W

1 push boton normalmente abierto

RECUERDA QUE ANTES DE EMPEZAR LA PRÁCTICA DEBES TRAER AQUÍ ANOTADOS LOS SIGUIENTES CONCEPTOS TEÓRICOS:

Voltajes de CA. Voltaje eficaz y voltaje pico senoidal Voltaje rectificado en ½ onda. Voltaje rectificado y filtrado Voltaje inverso en el SCR

PROCEDIMIENTO

1. Montar en el protoboard el experimento mostrado en el siguiente diagrama eléctrico

Figura 2. Diagrama eléctrico del experimento de la práctica 2 para comparar el funcionamiento del SCR como rectificador y como interruptor en CD rectificado y filtrado

Notas: Para evitar riesgo de explosión, polariza correctamente los componentes. Para observar el voltaje en el SCR (VAK), conectar la punta en el punto X y el

caimán negro en tierra. Para observar la señal de voltaje VL en la carga usa sólo un cable de osciloscopio.

Conectar el cable de tierra del osciloscopìo (caimán negro) al punto X y la punta en el punto Y.

2.- Medición de los voltajes de alimentación

a. Energizar y medir los voltajes de las fuentes respecto a tierra

En el punto A VCD = En el punto B VCA =

b. Observar en el osciloscopio y graficar los voltajes de las fuentes respecto a tierra

VCD VCA

3. Pruebas con la fuente de CD 4. Pruebas con la fuente de CAa. Con el selector en la posición A, para a. Con el selector en la posición B, paradisparar el SCR, presionar sin soltar el disparar el SCR, presionar sin soltar elpush boton PB. Observar el voltaje VL push boton PB. Observar el voltaje VLen la carga entre los puntos X y Y y en la carga entr los puntos X y Y, ygraficarlos. graficarlos.

VL para una alimentación de CD VL para una alimentación de CA

b. dejar de pulsar PB y b. dejar de pulsar PB y observar VL en la carga observar VL en la carga

5. Actividad complementaria

a. Realizar un bosquejo del experimento indicando los componentes en el proto, fuente, multímetro, osciloscopio y valores de las magnitudes eléctricas.

b. Anotar los contratiempos y errores tenidos durante la práctica y cómo fueron corregidos.

¡ FELICIDADES ! HAS CONCLUIDO CON ÉXITO TU PRÁCTICA

PRACTICA Características de encendido de un TRIAC en los cuatro cuadrantes de disparo

MATERIAL: 1 Triac 2N6344 / 2N6349 (8 A, 800 V) ON Semiconductor

PROCEDIMIENTO:

Un TRIAC es un tiristor que puede conducir corriente en ambas direcciones entre las terminales MT1 y MT2. En la curva característica de V-I se observa que el TRIAC conduce en los cuadrantes I y III. Otra característica importante, es el disparo del dispositivo por una circulación de corriente positiva o negativa entre la compuerta G y la terminal MT1, lo cual conduce a cuatro posibles modos de disparo:

Cuadrante I. MT2(+), G(+), voltaje positivo y corriente de gatillo positiva. Cuadrante II. MT2(+), G(-), voltaje positivo y corriente de gatillo negativa. Cuadrante III. MT2(-), G(-), voltaje negativo y corriente de gatillo negativa. Cuadrante IV. MT2(-), G(+), voltaje negativo y corriente de gatillo positiva.

La mayoría de los TRIACs son más sensibles en los cuadrantes I y III, menos sensibles en el cuadrante II y mucho menos sensibles en el cuadrante IV. Por lo que se recomienda no operarlos en el cuadrante IV a excepción de circunstancias especiales.

Cabe señalar que al apagar o conmutar un TRIAC la corriente de carga debe ser menor que la corriente de manteniendo < IH, por un tiempo suficiente para permitir que este retorne al estado de bloqueo.

Tomando como referencia la información suministrada por el fabricante para el 2N6344 bajo condiciones VD = 12 Vdc, RL = 100 , tome las mediciones de IGT y VGT en los cuatro cuadrantes y compárelas. Complete la tabla de datos.

PRACTICA Circuito de disparo de TRIAC por red RC

PRACTICA Circuito de disparo por DIAC

OBJETIVO: Comprobar el funcionamiento de un circuito de disparo por DIAC

MATERIAL: 1 3.3kΩ1 Potenciometro 200kΩ2 100nF/100V capacitor de poliéster 1 foco 120V/100 W

PROCEDIMIENTO:

Armar el circuito de disparo por DIAC según el diagrama, hacer un muestreo de 5 mediciones de las corrientes de la red RC, del gatillo del TRIAC y potencia de la carga de los datos desde la potencia mínima a la potencia máxima.

EVALUACION:

1. Entregar un reporte por escrito que contenga los siguientes datos:

1.1. Tabla de mediciones de corrientes, potencia y ángulo de disparo.

2. Responder a las siguientes preguntas en las conclusiones que presente en su reporte de práctica:

2.1. ¿Qué efecto se observa en el foco al variar el valor del potenciómetro?

2.2. ¿Qué efecto tiene el capacitor?

PRACTICA Rectificador de media onda controlado por fase con circuito detector de cruce por cero.

OBJETIVO: Comprender el funcionamiento de un rectificador de media onda controlado por fase con disparo sincronizado al pulso de un circuito detector de cruce por cero.

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PRÁCTICA No: 3 Control de fase con DIAC y TRIAC

TEMA: Tiristores bidireccionales OBJETIVOS:

Realizar una aplicación del triac y del diac para la comprobación del control progresivo del voltaje de salida mediante el control de fase

Verificar la relación que existe entre el ángulo de disparo y la corriente sobre la carga

MATERIAL Y EQUIPO:

1 Osciloscopio

1 Multímetro con medidor de Amperios de CA

2 TRIAC 2800D ó equivalente

1 DIAC de 30 V

1 Potenciómetro de control 100 K con alambritos soldados

1 Cable con clavija de 127 V

1 Foco 100 W con soquet

Proto, pinzas, alambritos y caimanes

1 Cinta aislante

1 Capacitor 0.1 uF / 250 V (104 / 250 V)

1 Capacitor 0.047 uF / 250 V (473 250 V)

2 resistencias 6.8 K

1 Enchufe o clavija de 127 V adaptadora de 3 a 2 espigas

RECUERDA QUE ANTES DE EMPEZAR LA PRÁCTICA DEBES TRAER

AQUÍ ANOTADOS LOS SIGUIENTES CONCEPTOS TEÓRICOS:

Principio de funcionamiento del DIAC y del TRIAC Control de fase para distintos ángulos de disparo

Especificaciones técnicas Configuración a. del DIAC b. del TRIAC del triac T2880D VRRM

IT RMS

IGT MIN

IHOLD

ISURGE

PROCEDIMIENTO1. Montar en el protoboard el experimento mostrado en el siguiente diagrama

eléctrico

Figura 3. Diagrama eléctrico para el experimento de control de fase con DIAC y TRIAC

Notas para la conexión del circuito Conectar el amperímetro de CA entre la fase y el foco Para aislar la tierra del chasis del osciloscopio, conectar la clavija adaptadora

en la clavija del osciloscopio y enchufarla al contacto de 127 VPídele a tu maestro que revise el circuito, energice y pruebe. Él te ayudará

2. Para observar las formas de onda de voltaje en la carga, usar sólo un cable del osciloscopio con atenuación X10 y conectar el cable de tierra (caimán negro) en el punto X y la punta en el punto Y. Ajustar con el potenciómetro para distintos ángulos de disparo. Observar la forma de onda de voltaje para distintos ángulos de disparo y graficar indicando VP. Medir la corriente de CA para distintos ángulos de disparo.

60º IL = 90º IL = 120º IL =

3. Actividad complementaria

a. Explicar la relación entre la corriente de carga y el ángulo de disparo

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b. Realizar un bosquejo del experimento indicando los componentes en el proto, fuente, multímetro, osciloscopio y valores de las magnitudes eléctricas.

c. Anotar los contratiempos y errores tenidos durante la práctica y cómo fueron corregidos.

¡FELICIDADES! HAS CONCLUIDO CON ÉXITO TÚ PRÁCTICA