Universidad Tecnológica Israel Carrera de Electrónica - Electrónica II

TRABAJO PRACTICO DE LABORATORIO DE ELECTRONICA DE POTENCIA

REGULADOR DE VELOCIDAD DE UN MOTOR DE DC.

OBJETIVOS: Permitir al alumno realizar una aplicación práctica de un transistor MOSFET para controlar la velocidad de un motor de corriente continúa.

CARACTERISTICAS DEL REGULADOR - Voltaje aplicado: corriente continua (CC, DC) - Tensión aplicable a la entrada: 12v - 24v. - Potencia máxima: 200W, que a 24v implica una intensidad de unos 10A.

ITEMS DE MEMORIA TÉCNICA

Buscar información sobre los componentes electrónicos a emplear y añadirla en la memoria técnica.

Descripción de los componentes anexo de hoja de datos, datasheet y demás.

Simular el circuito diseñado en PROTEUS o QUCS.

Implementar el circuito y probarlo en laboratorio (protoboard) y baquelita de ser el caso.

Realizar la memoria técnica del trabajo práctico.

Conclusiones y recomendaciones.

Que es la modulación de ancho de pulso PWM.

Que es el circuito de control y que es el de fuerza.

Prestaciones del mosfet IRF 1407 (voltaje, corriente y potencia).

DESCRIPCION DEL CIRCUITO.

Realizar un análisis del circuito y sus componentes (adjuntar en la Memoria Técnica).

Elaborar baquelita para el montaje del circuito.

OBSERVACIONES A TENER EN CUENTA

El MOSFET debe ir provisto de un disipador térmico cuyo tamaño dependerá de la potencia que se vaya a manejar. Está claro que a más potencia, más grande tendrá que ser el disipador. Un disipador de 7cm x 7cm es más que suficiente para un motor de 200 W.

HOJAS TÉCNICAS DE MOSFET

ANEXOS

Universidad Tecnológica Israel Carrera de Electrónica - Electrónica II

ESQUEMA DEL CIRCUITO REGULADOR DE POTENCIA DC (HA IMPLEMENTARSE).

[Fig. 1] Esquema del circuito regulador de potencia para DC

CALCULO DE LA POTENCIA DISIPADA POR EL MOSFET

Si el calor generado por efecto Joule se rige por la fórmula:

P (w) = R (Ohmios) x I2 (A) Potencia (en watios) = Resistencia (Ohmios) x Intensidad (A) al cuadrado Supongamos que en este mosfet circula una corriente de 20 A. Y una resistencia interna de 0.0078 ohmios La potencia disipada (desperdiciada) en forma de calor será:

P (w) = 0.0078 x (20 x 20) = 0.0078 x 400 = 3.12W Escasamente 3 vatios. Bastante poco, no está mal. Si la resistencia interna del mosfet fuese de 1 ohmio, que es un valor aparentemente bajo (en lugar de 0.0078), la potencia disipada en forma de calor sería de ¡¡400W!!, algo totalmente inadmisible. Es una característica de agradecer que el mosfet tenga una resistencia interna de sólo 0.0078 ohmios.

Universidad Tecnológica Israel Carrera de Electrónica - Electrónica II

Lista de componentes - Una baquelita de 150 mm x 100 mm puede valer. - Fuente de voltaje: En laboratorio - Un interruptor

-F1: Fusible y porta fusible para 1 A.

-S1: interruptor - R1: Resistencia 100K (100.000 ohmios, marrón, negro, naranja) 1/2W - R2: Resistencia 1K (1.000 ohmios, marrón, negro, rojo) 1/2W - P1: Potenciómetro 100K, lineal - C1: 1nf 63v - C2: 10nf 63v - D1: Diodo zener 12v - D2 y D3: Diodos 1N4148 - D4: Diodo 10A, P0101 - Q1: Transistor NPN de uso general. El TIP31C vale - Q2: Mosfet IRF1407 - DSP1: Disipador térmico de 7cm x 7cm para el mosfet (puede hacerlo a partir de perfil de aluminio, del utilizado en puertas de aluminio). - IC1: Circuito integrado 555 - Motor DC: El elegido, puede ser entre 12 a 24 hasta 200W (NO NECESARIAMENTE NUEVO)