Download ing. msc. cesar martin
Document related concepts
Transcript
FACULTAD DE SISTEMAS TELECOMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA PROYECTO DE ELECTRÓNICA DE POTENCIA I TEMA: IMPLEMENTACIÓN DE UN CONTROL VARIABLE DE INTENSIDAD LUMINOSA POR MEDIO DE TIRISTORES PROFESOR: ING. MSC. CESAR MARTIN INTEGRANTES: RICARDO ALARCON LUIS BERMEO LINCE Contenido DESCRIPCIÓN ....................................................................................................................................... 3 SOLUCIÓN PLANTEADA ....................................................................................................................... 4 DIAGRAMAS ELÉCTRICOS Y MECÁNICOS ............................................................................................ 7 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .............................................................................................. 8 ANEXOS ............................................................................................................................................... 9 TRIAC (bt136) ............................................................................................................................... 9 Diodo Zener ................................................................................................................................... 9 Transistor (2N6025): .................................................................................................................... 9 UJT (2N2646).............................................................................................................................. 10 BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................................... 11 DESCRIPCIÓN Haciendo uso de un TRIAC, se pretende controlar la intensidad luminosa, ya sea de un foco o una lámpara, de tal forma que esta se pueda controlar por medio de un potenciómetro o resistencia variable. La corriente alterna (AC) que entra en el circuito es convertida a una en señal directa (DC) mediante un puente rectificador, una vez rectificada la señal, esta enciende un diodo zener de 20 voltios que hace la función de una fuente para nuestro circuito de disparo, esta alimenta al potenciómetro o resistencia variable y este al transistor que junto a un diodo zener de 5 voltios que juntos actúan como una fuente de corriente que carga de forma lineal al capacitor encargado de disparar el UJT. El UJT se va activar por medio del capacitor cuando este alcanza el voltaje pico, generando un pulso que hace que el TRIAC se active y empiece a conducir en un instante definido, la forma de onda que el TRIAC permite pasar en base a los pulsos recibidos del UJT es la que permite variar intensidad luminosa de la lámpara. El resultado esperado del circuito de disparo es crear pulsos cuya frecuencia puede ser controlada por un potenciómetro o resistencia variable que lo podremos reflejar en la intensidad de nuestra lámpara o foco. SOLUCIÓN PLANTEADA A continuación se muestran los cálculos obtenidos en base al circuito utilizado como circuito de disparo para el TRIAC Ley de voltaje de kirchhoff +20V ∑V = 0 Z1 - R10 Ie - vbe = 0 5.7 - (1)(Ie) - 0.7 = 0 Ie = 5.7 - 0.7 Ie = 5mA 5.7V Iz Ib = Ie 𝛽 −3 = 5x10→ 151 = 33.11uA β + Ic = Ie.β+1 = 4.97mA Demostracion Zener D2 = ON ∑Ii = ∑Io Iz + Ib = I1 Iz = 0.286mA – 33.11uA = 0.253 mA V1= Vcc- vbe V1 = 20 – 5.7 V1 = 14.3v I1= V1 R´ = 14.3 50k R1∗R8 = 0.286 mA 100(100) R´ = R8+R1 = 100+100 = 50kΩ Iz > 0 ; Z → ON I1 V1 - UJT → OFF RB2 RBB = 7K Ƞ = 0.7 VD = 0.6v Ƞ= 2.1K RB1 RBB RB1 RB1 = RBB * Ƞ RB1 = 7K(0.7) RB1= 4.9kΩ 4.9K RBB= RB1 + RB2 RB2 = RBB - RB1 RB2 = 2.1KΩ RB1+ R3 V2 = 20* RBB+R3 = 14.043 v VC = VP VP = VD + V 2 VP = 0.6 + 14.043 VP = 14.643v + vC R3 VGK = 20* RBB+R3 = 0.144v + V2 + VGK - - UJT → ON Ic VC = C * t t1 = Vp∗C Ic α = t1 x RB2 ↔ VP = VC 14.63(1.5X10−6 ) = 4.97X10−3 360° 1 f = = 4.417 mSeg. = 4.417x10-3(360*60) = 95.4° RB1 DIAGRAMAS ELÉCTRICOS Y SIMULACION Forma de Onda recibida por el foco Pulsos emitidos por el circuito de disparo CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Se puede concluir que el uso de tiristores es muy útil al momento de controlar el flujo de corriente en un circuito para así variar en este caso la luz de un foco o una lámpara. Se podría expandir el principio de controlar el flujo de corriente para poder variar la velocidad de un motor o bandas transportadoras según sea necesario mediante el envió de pulsos en el momento indicado El uso de un diodo Zener en lugar de una fuente DC independiente nos da la facilidad de sincronizar la frecuencia de los pulsos generados con la frecuencia de la fuente AC utilizada como alimentación del circuito El uso de un UJT junto con un capacitor, conectados como un oscilador de relajación, permite una emisión de pulsos controlada bastante simple de armar, que puede aplicarse para otros casos en que sea necesario emitir un pulso constantemente cada cierto tiempo para activar un dispositivo, en este caso un TRIAC. El hecho de utilizar un transistor para simular una fuente de corriente que carga al capacitor de forma lineal permite mayor precisión al momento de variar el ángulo de disparo (momento en el cual se debe enviar el pulso). Se recomienda utilizar un transformador aislador de línea (relación 1:1), para poder aislar eléctricamente el gate del TRIAC del circuito de disparo, caso contrario el comportamiento durante el ciclo negativo de la señal AC no responderá como se espera (esto se ve en la imagen antes mostrada con la forma de onda recibida por el foco) ANEXOS TRIAC (bt136) Triodo para Corriente Alterna es un dispositivo semiconductor de tres terminales que se usa para controlar el flujo de corriente promedio a una carga, con la particularidad de que conduce en ambos sentidos Diodo Zener Diodo que al polarizarlo inversamente mantiene constante la tensión en sus bornas, pudiendo variar la corriente que lo atraviesa Transistor (2N6025): Dispositivo semiconductor que permite el control y la regulación de una corriente grande mediante una señal muy pequeña UJT (2N2646) El transistor UJT (transistor de unijuntura - Unijunction transistor) Es un dispositivo de disparo que consiste de una sola unión PN. Físicamente el UJT consiste de una barra de material tipo N con conexiones eléctricas a sus dos extremos (B1 y B2) y de una conexión hecha con un conductor de aluminio (E) en alguna parte a lo largo de la barra de material N. En el lugar de unión el aluminio crea una región tipo P en la barra, formando así una unión PN. BIBLIOGRAFÍA Boylestad, Nashelsky. Electrónica: Teoría de circuitos y dispositivos electrónicos. EU: Pearson, 2003. http://www.electronicafacil.net/tutoriales/El-transistor.php www.micropik.com/PDF/BT136-600.pdf http://alltransistors.com/transistor.php?transistor=5422 http://www.datasheetcatalog.net/es/datasheets_pdf/2/N/2/6/2N2646.shtml