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Nombre de la materia: Electrónica Analógica

Nombre del profesor: Juan Manuel Martínez Constantino

Nombre de los alumnos: Manuel Alejandro Martínez Pimentel

Erwin Ribiel Pérez Calvo Arturo Orozco Pinto

Morales Palacios Gerardo Joaquín

Cuatrimestre: 3 Grupo: A

Unidad de aprendizaje:

Nombre de la práctica 1: Multiplicadores de Tension

Suchiapa, Chiapas A 27 de mayo del 2012

Universidad Politécnica de Chiapas

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Índice

1.- Introducción……………….………………………………………………………… ………..05

2.- Objetivos………………….……………………………………………………………………05

4.- Marco Teórico…………………………………………………………………………………06

4.1.- Doblador de tension…...…………………………………………………………. 06

4.2.- Triplicador de tension………………………………………………………………07

5.- Desarrollo……………………………………………………………………..………………07

5.1.- Doblador de tension…...…………………………………………………………. 08

5.2.- Triplicador de tension………………………………………………………………09

6.- Resultados……………………………………………………………………………………10

7.- Conclusiones…..……………………………………………………………………………..10

8.- Bibliografía……………………………………………………………………………………11

9.- Anexo……………………………………………………………………………………….…12

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Datos generales del proceso de evaluación

Nombre alumno o equipo corporativo

Gerardo Joaquín Morales Palacios Manuel Alejandro Martínez Pimentel Erwin Ribiel Pérez Calvo Arturo Orozco Pinto

Fecha:15/02/12

Unidad Aprendizaje:

practica 02 tipo evaluación:

EC EP EA

Modulo de aprendizaje:

Multiplicadores de Tension

Objetivo:

Nombre y firma de el evaluador:

Ing. Juan Manuel Martínez

Instrucciones

Revise los elementos a evaluar en relación con el desempeño del alumno y marque “SI” cuando la evidencia se cumple; en caso contrario marque NO. En la columna de “OBSERVACIONES” registre la información que considere relevante, asociada al proceso de evaluación.

Tipo

% reactivo

Ítem El trabajo cumple con los siguientes

requisitos

Cumple Observaciones

Si no

EP 5 1. Hoja de presentación

Nombre de la universidad

Nombre de la carrera

Nombre de la materia

Tema

Nombre de el alumno(a)

Fecha

EC 15 2. Antecedentes (breve explicación acerca de el producto) o Resumen ( en formato articulo, incluir también “abstrac”).

3. Introducción (explicación del contenido general del tema)

EP 50 4. Desarrollo (marco teórico, procedimiento, resultados)

lista de material, equipo y maquinaria a utilizar

explicación textual del producto y el proceso de elaboración.

Explicación textual y funcional de cada diagrama, tabla, imagen etc.

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En caso de propuesta de mejora, explicar las razones por las cuales se realizo las mejoras

La secuencia tiene concordancia y coherencia

Se observa el parafraseo y citas textuales

EC 20 5. Conclusiones y comentarios personales

6. Bibliografía y referencias

7. Anexos o apéndices

EA 10 8. El trabajo se entrega en la fecha establecida por el facilitador, observando:

Puntualidad

Responsabilidad

Limpieza y de forma ordenada

Ortografía y gramática adecuada

Total:

100 Valoración total

Calificación final

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Introducción

A veces hay cargas que necesitan una tensión muy alta y que absorben una corriente pequeña

EJEMPLO: Tubo de rayos catódicos (TV, monitor de ordenador, osciloscopio).

Entonces hay que elevar la tensión de la red. Primero se pone un transformador elevador con todos los diodos y condensadores que necesite.

Y tenemos un rizado casi nulo.

El mayor problema es que el transformador elevador sería muy voluminoso porque necesitaría muchas espiras, además el campo eléctrico sería grande, VIP del diodo también (VIP = 2Vpico = 2·933 = 1833 V en inversa), mucha tensión en el C, etc...

Por eso no se usa un transformador elevador sino que se utiliza un multiplicador de tensión.

Objetivos de la practica:

1.- Analizar el funcionamiento de los multiplicadores de tensión utilizando diodos semiconductores.

3.- Calcular las tensiones de salida de cada uno de los multiplicadores por medio de la aproximación del diodo

2.- Medir las tensiones de entrada y salida de un duplicador y triplicador de tensión.

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Marco Teórico

Doblador de tensión de onda completa Quitamos la carga para analizarlo. Pulsar doblemente el la imagen para ver su comportamiento:

Como ya se ha dicho antes empezamos por donde halla un solo condensador.

Si representamos VL en función del tiempo.

Primero uno luego el otro, se van turnando los 2 condensadores, como cada uno es de 50 Hz los 2 a la vez son 100 Hz. Este circuito tiene una ventaja respecto al anterior: El rizado es más pequeño. La desventaja radica en que no sabemos donde colocar la masa, en el caso anterior lo teníamos fácil, pero ahora si ponemos debajo de RL no hay ninguna borna de la red a masa. Si conectamos una carga también a masa puede haber un cortocircuito. Hay que andar con cuidado al usar ese circuito.

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Triplicador de tension

Al de media onda se le añade algo. El principio es idéntico: Semiciclo negativo se carga C1, semiciclo positivo se carga C2 a 622 V, semiciclo negativo se carga C3 a 622 V, 2 veces el pico. Ahora elegimos las bornas para sacar:

Con esto se puede hacer un doblador y un triplicador dependiendo de donde se colocan las bornas. Y tenemos 933 V a la salida. El truco consiste en que la Cte. de tiempo de descarga sea:

Y si a este circuito se le añade una etapa más (diodo y condensador) se convierte en un cuadriplicador.

Desarrollo

Material:

Multímetro

Transformador de 24V con derivación central.

4 diodos 1n4004

3 Capacitor electrolítico

Resistencias Varias

Alambres para conexiones

Protoboard

Realizar el siguiente procedimiento: Construir los circuitos y simularlos. Obtener los valores de Tensión de entrada, Tensión de salida Realizar las mediciones correspondientes tanto en el circuito físico como en la simulación

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Duplicador de voltaje

La simulación se hizo en liveware como se puede ver en las figuras: el multímetro muestra los valores de tensión obtenidos después de la multiplicación de tensión

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Triplicador de voltaje

La simulación se hizo en liveware como se puede ver en las figuras: el multímetro muestra los valores de tensión obtenidos después de la multiplicación de tensión

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Resultados

Los resultados por la simulación y las mediciones con el multímetro se muestran en la tabla donde se compara junto con los cálculos hechos según las aproximaciones del diodo Véase Anexo para ver las mediciones reales con el multímetro.

Duplicador de voltaje Triplicador de voltaje

Voltaje de entrada rms 12.5 12.5 Voltaje de salida aprox 33.95 50.93 Voltaje de salida pico simulación 32.03 50.93 Voltaje de salida pico medición real 35.6 52.6

Conclusiones

Los multiplicadores de tensión aprovechan las características propias de los diodos y de los capacitores en conjunto para poder crear múltiplos del voltaje de entrada y de esta manera lograr grandes tensiones que con otros métodos resultarían muy difíciles de conseguir además de costosos. Esta sencilla aplicación de los diodos semiconductores aun hoy en día se sigue utilizando debido a su sencillez en la construcción y ha servido para alimentar a dispositivos que requieren de grandes tensiones y de poca intensidad de corriente. Con esto hemos reforzado nuestros conocimientos sobre la aplicación de los semiconductores y hemos aprendido una mas de las aplicaciones de los dispositivos semiconductores.

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Bibliografía

Kanann Kano, “Semiconductor Devices”. Prentice Hall, 1998. W. Edward Gettys, F. J. Keller y M. J. Skove. “Física Clásica y Moderna”. Mc. Graw Hill.

Robert, Pierret, “Fundamentos de Semiconductor”, Adison – Wesley, Segunda edición. 1994.

G.W. Neudeck, “El diodo PN de unión”, Addison Wesley, 1993. Robert, Pierret, “Dispositivos de efecto de campo”, Addison Wesley, 1993.

Bhattacharya Pallab, " Semiconductor Optoelectronics devices" Prentice Hall, 1994.

BAR, Lev Adir. “Semiconductor and electronic devices”. Editorial Prentice Hall.

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Anexo: Imágenes de la construcción del circuito en protoboard

Rectificacion de media onda