PRACTICA SCR

Vista previa del material en texto

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DEL VALLE DE TOLUCA
NOMBRE DEL PROGRAMA EDUCATIVO:
INGENIERÍA MECATRÓNICA
NOMBRE DEL ASIGNATURA:
ELECTRÓNICA DE POTENCIA
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:
RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA SEMICONTROLADA
NOMBRE DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE:
UNIDAD 3: DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES DE ESTADO SOLIDO DE CONMUTACIÓN
FACILITADOR:
DR. VÍCTOR HUGO PÉREZ RUÍZ
INTEGRANTES:
NO.	MATRÍCULA	NOMBRE	FIRMA
1	1417IME016	OROZCO FABELA MARIO	
2	1416IME048	AGUIRRE GUTIERREZ JULIO CESAR	
3	1417IME038	COYOTE FLORES LUIS ALBERTO	
4	1417IME015	ORTIZ POLO JULIO CESAR	
AGOSTO, 2015.
	Número de Práctica:
	1
	Duración (horas)
	
	Laboratorio de:
	Electrónica
	Resultado de Aprendizaje:
	
· Construir con base en el diseño previo, un circuito de control de potencia utilizando elementos de conmutación SCR´s.
· Argumentar la selección de los dispositivos de control utilizados en un circuito de potencia.
	Justificación:
	
Comprobar el funcionamiento de los SCR´s mediante la simulación y experimentación en circuitos de control en electrónica de potencia.
Argumentar la selección de los dispositivos de control utilizados en un circuito de potencia.
	Marco Teórico:
	
SCR
Un SCR actúa a semejanza de un interruptor. Cuando esta encendido (ON), hay una trayectoria de flujo de corriente de baja resistencia del ánodo al cátodo. Actúa entonces como un interruptor cerrado. Cuando está apagado (OFF), no puede haber flujo de corriente del ánodo al cátodo. Por tanto, actúa como un interruptor abierto.
 Dado que es un dispositivo de estado sólido, la acción de conmutación de un SCR es muy rápida.
El flujo de corriente promedio para una carga puede ser controlado colocando un SCR en serie con la carga. Este arreglo es presentado en la figura. La alimentación de voltaje es comúnmente una fuente de CA, pero puede ser de CD en circuitos especiales.
Si la alimentación de voltaje es de CA, el SCR pasa una cierta parte del tiempo del ciclo de CA en el estado ON, y el resto del tiempo en el estado OFF. Para una fuente de CA, el tiempo del ciclo es de 16.67 ms. Son estos 16.67 ms los que se dividen entre el tiempo que está en ON y el tiempo que está en OFF. La cantidad de tiempo que está en cada estado es controlado por el disparador.
Si una porción pequeña del tiempo está en el estado ON, la corriente promedio que pasa a la carga es pequeña. Esto es porque la corriente puede fluir de la fuente, a través del SCR, y a la carga, sólo por una porción relativamente pequeña del tiempo. 
Si la señal de la compuerta es cambiada para hacer que el SCR este en ON por un periodo más largo del tiempo, entonces la corriente de carga promedio será mayor. Esto es porque la corriente ahora puede fluir de la fuente, a través del SCR, y a la carga, por un tiempo relativamente mayor. De esta manera, la corriente para la carga puede variarse ajustando la porción del tiempo del ciclo que el SCR permanece encendido.
Como lo sugiere su nombre, el SCR es un rectificador, por lo que pasa corriente sólo durante los semiciclos positivos de la fuente de CA. El semiciclo positivo es el semiciclo en que el ánodo del SCR es más positivo que el cátodo. Esto significa que el SCR de la figura no puede estar encendido más de la mitad del tiempo. Durante la otra mitad del ciclo, la polaridad de la fuente es negativa, y esta polaridad negativa hace que el SCR tenga polarizaci6n inversa, evitando el paso de cualquier corriente a la carga. 
	Material, equipo y/o reactivos: 
	
1 transformador de 120-12v
Puente de diodos
1 Optotransisitor 4n25
 1 transistor 2n3904
1 transistor 2n3906
1 condensador de 0.01nF
1 condensador de 1uF
5 resistencias de 1K ohm 
2 resistencias de 10 K ohm
1 resistencia de 33K ohm
1 resistencia de 47 K ohm
1 resistencia de 120 ohm
2 resistencias de 3.9 k ohm a 5 watts
2 SCR 2n6508
2 optoacopladores MOC 3022
4 diodos MR506
1 temporizador NE555
1 potenciómetro de 10k ohm
1 motor de licuadora a 120 v
EQUIPO
Osciloscopio a 2 canales 
Fuente de alimentación variable
	Desarrollo de la Práctica:
	Control de potencia:
GENERADOR DE RAMPA
DETECTOR CRUCE POR CERO
TRANSFORMADOR
SALIDA DE CONTROL
COMPARADOR
PWM
Para sincronizar el temporizador con la red de VAC, se usa un circuito detector de cruce por cero opto-acoplado, que se encarga de obtener un pulso negativo cada que la señas sinodal pasa por cero después esa señal se invierte con un transistor. El circuito posee un rectificador de onda completa conectado a un transformador para obtener la señal de sincronización.
Para obtener una señal PWM se realizó un circuito RC la cual se compara con una señal de DC en un circuito integrado 555 configurado como monoestable redisparable por medio de la señal del transistor.
La base de tiempos variable, se configura de tal forma que al variar el valor del potenciómetro se construya un PWM por cada semiciclo.
La señal de control se obtiene entre el pin de salida 3 del 555 y el voltaje de alimentación, esta señal se envía a la compuerta del SCR por medio de un optoacoplador.
PWM
Una vez obtenido el PWM se manda a el cátodo de los fotodiodos que tienen internamente los MOC 3022 y con una fuente de 12 v se alimenta el ánodo recordando que la corriente de activación del moc es de 60mA es por esto que se le coloca una resistencia de 1k ohm
Dependiendo del ancho de pulso generado por el PWM es el tiempo de activación de los SCR o el tiempo en que le llega señal de activación al gate.
El PWM controla la onda sinodal a partir de 90 a 0 y de 180 a 90 para así solo en la etapa de potencia permita el paso de una pequeña parte de la onda y cuando un motor se encuentre conectado comience de la mínima velocidad a la máxima.
	Referencias bibliográficas y/o Fuentes consultadas
	Electrónica: Electrónica industrial Volumen 2, editado por Heinz Häberle 
Principios de Electrónica de Potencia, Lionel Dignowith, Mc Graw, 2002
	Grupo:
	IME4VA
	Equipo:
	
	Calificación:
	
C1
1nF
D5
1N4740A
R6
100
R
4
DC
7
Q
3
G
N
D
1
V
C
C
8
TR
2
TH
6
CV
5
U2
555
Q2
2N3906
R7
1k
RV1
10K
R8
10k
C2
1uF
12v
7.5 v
12
64
U3
MOC3022
12
64
U4
MOC3022
R10
1k
R11
10k
R12
10k
D6
15ETH06
D8
15ETH06
D9
15ETH06
D10
15ETH06
U5
2N6565
U6
2N6565
120V
60Hz
MOTOR AC
120V
D1
1N4007
D2
1N4007
D3
1N4007
D4
1N4007
A
K
C
E
B
1
24
5
6
U1
4N25
R1
1k
R2
10k
R3
33k
R4
1k
Q1
2N3904
R5
47k
C1
1nF
D5
1N4740A
R6
100
R
4
DC
7
Q
3
G
N
D
1
V
C
C
8
TR
2
TH
6
CV
5
U2
555
Q2
2N3906
R7
1k
RV1
10K
R8
10k
C2
1uF
C3
1nF
D7
LED-RED
R9
1k
12v
12
64
U3
MOC3022
12
64
U4
MOC3022
R10
1k
R11
10k
R12
10k
D6
15ETH06
D8
15ETH06
D9
15ETH06
D10
15ETH06
U5
2N6565
U6
2N6565
120V
60Hz
MOTOR AC
120V
12v
7.5 v
TR1
TRAN-2P3S
TR1
120v---12v
D1
1N4007
D2
1N4007
D3
1N4007
D4
1N4007
A
K
C
E
B
1
24
5
6
U1
4N25
R1
1k
R2
10k
R3
33k
R4
1k
Q1
2N3904
R5
47k
12v