Este documento describe los circuitos de disparo con elementos de resistencia negativa y la modulación de ancho de pulso. Explica las características de los elementos de resistencia negativa como el transistor unijuntura y el DIAC, y cómo se pueden usar en circuitos osciladores de relajación para generar señales de control. También resume los objetivos de conocer estas características y el funcionamiento de la modulación de ancho de pulso para controlar elementos semiconductores de potencia.

1. PRÁCTICA # 1
CIRCUITOS DE DISPARO
ELEMENTOS
CON
CARACTERISTICAS
MODULACION
DE
DE
ANCHO
RESISTENCIA NEGATIVA (ERN)
DE
Y
PULSO (PWM)
MSc. Luis A. Morales – luis.moralesc@epn.edu.ec,
MSc. Jorge L. Rosero – jorge.rosero@epn.edu.ec,
Sr. Freddy Guerrero – roberto7g@hotmail.com
Laboratorio de Electrónica de Potencia
Página 1 de 20

2. generación de señales de control (osciladores de relajación).
1.2. Conocer el funcionamiento de la técnica “Modulación de Ancho de Pulso o PWM
ésta para generar señales de control de elementos semiconductores de potenc
2
1.
INTRODUCCIÓN
OBJETIVOS
2. MARCO TEÓRICO
Conocer las características de los elementos de resistencia negativa, elementos empleados en la generación de señales de control (osciladores de relajación).
2.1. ELEMENTOS CON CARACTERÍSTICAS DE RESISTENCIA NEGATIVA (ERN)
Conocer el funcionamiento de la técnica de Modulación de Ancho de Pulso o PWM y hacer uso de ésta
para generar señales de control de elementos semiconductores de potencia.
Los elementos de resistencia negativa (ERN) usados principalmente para la gene
2.
INTRODUCCIÓN
de control, son
se observa una reg
Los elementos de resistencia negativa conducción semejante para la generación de señales de conuna región de (ERN) usados principalmente a la de un diodo, además una región interm
trol, son elementos semiconductores que dentro de sus características tienen una región de bloqueo y una
región de conducciónque a unaincremento de la corriente entre dos de sus terminales se produce una
semejante la de un diodo, además una región intermedia especial en la que a un
incremento de la corriente entre dos de sus terminales se produce una reducción en envoltaje entre 1.1.
voltaje entre estos terminales, como se muestra el la Figura estos
2.1.
ELEMENTOS elementos semiconductores que dentro de sus característica
CON CARACTERISTICAS DE R ESISTENCIA N EGATIVA (ERN)
terminales, como se aprecia en la Figura 1.
I
C
D onde:
Iv
V v = v o lta je d e
B
V p = v o lta je p ic
Iv = c o r rie n te d
Ip
Ip = c o r rie n te d
A
O
V
Vv
Vp
V cc
C u r v a c a r a c te r ís tic a d e u n E R N g e n e r a liz a d o
Figura 1: Curva Característica de un ERN generalizado
Figura 1.1
Donde:
Vv
Vp
Iv
Ip
es el voltaje de valle
es el voltaje pico o de activado
es la corriente de valle o de mantenimiento
es la corriente de pico
Como se puede observar la curva característica presenta tres regiones bien definidas:
x La región de BLOQUEO (OA), que se caracteriza por su baja conductiv
La región de CONDUCCIOÓN (BC), que
Como se puede observarx curva característica presenta tres regiones bien definidas: se caracteriza por su alta cond
la
esta se caracteriza por su baja conductividad (uA).
La región de BLOQUEO (OA), que región dependiendo del tipo y de la estructura del dispositivo puede
en el que se de las decenas o centenas (mA), en esta región
La región de CONDUCCIÓN (BC), rangocaracteriza por su alta conductividadde miliamperios.
dependiendo del tipo x de la estructura del dispositivo puede conducir corrientes (AB),rango de las
y
La región de RESISTENCIA NEGATIVA en el es la región de transición
decenas o centenas de miliamperios.
conducción y la región de bloqueo por lo que se caracteriza por ser una
inestable.
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3. 2
INTRODUCCIÓN
La región de RESISTENCIA NEGATIVA (AB), es la región de transición entre la región de conducción y
la región de bloqueo por lo que se caracteriza por ser una zona altamente inestable.
El ERN puede compararse con un interruptor donde la región de bloque puede representarse como el estado de abierto mientras que la región de conducción puede representarse como el estado de cerrado. A partir de
la curva característica del ERN se puede observar que éste pasa del estado de bloqueo al estado de conducción
cuando el voltaje entre sus terminales es igual al voltaje pico o voltaje de activado (Vp ) y permanece en este
El ERN puede sus terminales sea un interruptor donde la de valle o bloque
mientras la corriente que pasa a través de compararse con mayor o igual a la corriente región decorriente puede
de mantenimiento (I v ). el estado de abierto mientras que la región de conducción puede representarse
representa
como el es
cerrado.A partir de la curva característica de las dos zonas, el elemento trabaja este pasa del es
del ERN se puede observar que
En el caso de que la operación del elemento no se realice en ninguna
bloqueo al estado de en forma inestable oscilando entre los sus terminales es
en la región de resistencia negativa donde operaconducción cuando el voltaje entreestados de bloqueo igual al voltaje p
y de conducción. Es decir, si se trabaja en el interior de la región de resistencia negativa el elemento que pasa a través de su
voltaje de activado (Vp) y permanece en este mientras la corriente puede
actuar dentro de un circuito oscilador de relajación, donde el circuito externo al ERN debe garantizar que
terminales sea mayor o igual a la corriente de valle o corriente de mantenimiento (Iv).
el punto de operación se sitúe al interior de la región de resistencia negativa. El funcionamiento de un
circuito oscilador de relajación, está basado en los períodos de carga y descarga de un capacitor. En la
En el caso de que la operación del elemento no se de carga ninguna de
mayoría de aplicaciones, la energía almacenada lentamente durante el períodorealice endel capacitor las dos zonas, el
es violentamente liberada durante la región de De esta manera, sobre el capacitor aparecerá una onda
trabaja en la descarga. resistencia negativa donde opera en forma inestable oscilado entre
similar a un diente de sierra, y sobre el elemento que recibe la descarga, aparecerá un pulso de corriente.
estados de bloqueo y de conducción. Es decir, si se trabaja en el interior de la región de re
Un oscilador generalizado con elemento de resistencia negativa se muestra en la Figura 2.
negativa el elemento puede actuar dentro de un circuito oscilador de relajación, donde “el c
Donde:
externo al ERN debe garantizar que el punto de operación se sitúe al interior de la región d
resistencia negativa. El funcionamiento de un circuito oscilador de relajación, está basado
R1
es la resistencia de carga del capacitor
R2 de carga y descarga de un capacitor. En la mayoría de aplicaciones, la energía
períodos es la resistencia de descarga del capacitor
ERN
almacenada elemento de resistencia el período de carga del capacitor es violentamente liberad
lentamente durante negativa
la descarga. De esta manera, sobre el capacitor aparecerá igual que el del
Antes de energizar el circuito el capacitor C esta descargado y su voltaje es igual a cero al una onda diente de sierra, y sob
ERN, inmediatamente después de energizar se inicia la carga del capacitor a un pulso R1 , en este caso un oscilador generaliza
elemento que recibe la descarga, aparecerá través de de corriente” específico la carga del capacitor será exponencial pues su carga es a través de una resistencia. Mientras el voltaje
elemento de resistencia negativa se muestra en la Figura 1.2.
R
1
D onde:
R1
V cc
Vout
DC
C
R
= r e s is te n c ia d e c a rg a d e l c a p a c ito r
R2
ERN
= r e s is te n c ia d e d e s c a r g a d e l c a p a c i
E R N = e le m e n to d e r e s is te n c ia n e g a tiv a
2
Figura 1.2
Figura 2: Circuito en ERN
Antes de energizar el circuito el capacitor C esta descargado y su voltaje es igual a cero al
Página de 20
después de energizar se inicia la carga3 del capacitor a través d
este caso específico la carga del capacitor será exponencial. Mientras el voltaje en el capa
menor a VP la corriente en el ERN será pequeña por lo tanto la resistencia equivalente de
de un valor grande por lo que el voltaje de salida Vout en R2 será pequeño, conforme contin
carga del capacitor el voltaje entre sus terminales alcanzará Vp el mismo voltaje que se ap
ERN, en ese instante el elemento pasa brevemente por la región de resistencia negativa y
Laboratorio de Electrónica delPotencia
el de ERN, inmediatamente

4. 2 que se repetirá
conducción produciéndose la descarga del capacitor, proceso INTRODUCCIÓN periódicamen
mientras el circuito este energizado, formando el circuito oscilador, Figura 1.3.
Vc = V E
V cc
Vp
Vv
t
VR2
VR 2 m a x
VR 2o
t
Figura 1.3
Figura 3: Forma de Onda en el Capacitor y Salida del ERN
Entre los elementos de resistencia negativa más conocidos podemos anotar:
en el capacitor sea menor a Vp la corriente en el ERN será pequeña por lo tanto la resistencia equivalente de
x Transistor Unijuntura
UJT
este será de un valor grande por lo que el voltaje de salida Vout en R2 será pequeño, conforme continua la
carga del capacitor el voltaje entre sus terminales alcanzará Vp el mismo voltaje que se aplicará al ERN, en ese
x Transistor Unijuntura Programable
PUT
instante el elemento pasa brevemente por la región de resistencia negativa y entra a la región de conducción
y la corriente a través de sus terminales Unidireccional manera que la resistencia equivalente del ERN se
x Conmutador incrementa de tal de Silicio
SUS
reduce permitiendo la circulación de corriente a través de sus terminales y por lo tanto la posterior descarga
x Conmutador Bidireccional de Silicio
SBS
del capacitor a través de R2 produciéndose un breve pulso de voltaje en la Vout .
x
Conmutador Controlado de Silicio
SCS
Además, el elemento permanecerá en conducción mientras la corriente a través de sus terminales sea
Diodo mantenimiento, es importante tener en cuenta que la descarga del capaciDIAC
mayor o igual a x corriente de Bilateral de Disparo
la
tor también es exponencial y transcurrido un tiempo la corriente tiende a cero siendo en algún punto de la
descarga menor a la corriente de mantenimiento por lo que nuevamente el ERN entra en estado de bloqueo
Los mismos que se clasifican dependiendo de su número de capas como de su sentido de
a partir de entonces el capacitor se carga hasta Vp momento en el cual nuevamente el ERN entra al estado
conducción. De descarga del número de capas semiconductoras puede ser de
de conducción produciéndose la acuerdo al capacitor, proceso que se repetirá periódicamente mientras el dos, tres, cuat
circuito este energizado, formando el circuito oscilador, comoconducción pueden ser unidireccionales y bidireccion
capas, mientras que por su sentido de se ilustra en la Figura 3.
dependiendo de estas características los parámetros Ip, los mismos que se clasiLos elementos de resistencia negativa más conocidos se resumen en el Cuadro 1, Iv, Vp y Vv varían para cada eleme
fican dependiendo de suse estudia el UJT elemento unidireccional y acuerdo al número de capas
este caso número de capas como de su sentido de conducción. De el DIAC elemento bidireccional.
semiconductoras puede ser de dos, tres, cuatro y cinco capas, mientras que por su sentido de conducción
pueden ser unidireccionales y bidireccionales, dependiendo de estas características los parámetros I p , I v , Vp
y Vv varíanEL TRANSISTOR UNIJUNTURA (UJT) elemento unidireccional y el DIAC elemento
para cada elemento. En este caso se estudia el UJT
bidireccional.
Dispositivo de dos capas, que puede ser usado en circuitos generadores de pulso de contro
de una barra de silicio tipo n ligeramente dopado que tiene dos contactos de base en ambos
Dispositivo de dos capas, que puede ser usado en circuitos generadores de pulso de control. Consta de una
extremos de su superficie y una varilla de aleación de aluminio en la superficie opuesta, Fig
barra de silicio tipo N ligeramente dopado que tiene dos contactos de base en ambos extremos de su superficie
2.1.1.
EL TRANSISTOR UNIJUNTURA UJT
Laboratorio de Electrónica de Potencia
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5. 2
INTRODUCCIÓN
Unijunction transistor (UJT): basic construction.
y una varilla de aleación de aluminio en la superficie opuesta, cuya contrucción básica se muestra en la Figura
4.
Figura 4: Construcción Básica de un UJT
El UJT tiene tres terminales denominados: Emisor (E), Base 1 (B1 ) y Base 2 (B2 ), los mismos que se
pueden apreciar en la la Figura 5. Entre los terminales B1 y B2 se tiene una característica resistiva determinada por R B1 y R B2 , la misma que se denomina resistencia interbase R BB y cuyo valor oscila entre 4.7 KΩ y 9.1 KΩ.
A partir del circuito equivalente se puede deducir que el UJT no entrará en conducción sino hasta que el
voltaje aplicado al emisor E sea superior al voltaje pico Vp el que esta dado por:
Vp = VD + VRB1
(1)
VD ≈ 0,5V
(2)
26
Elementos de Resistencia Negativa
Abreviatura
Transistor Unijuntura
UJT
Transistor Unijuntura Programable
PUT
Conmutador Unidireccional de Silicio
SUS
Conmutador Bidireccional de Silicio
SBS
Conmutador Controlado de Silicio
SCS
Diodo Bilateral de Disparo
DIAC
Cuadro 1: Elementos de Resistencia Negativa
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6. El UJT tiene tres terminales denominados emisor (E), base 1 (B1) y base 2 (B2). En la Figura 1.5
se El UJT tiene símbolo para el UJT y en la Figura 1.5 (b) 1 (B1) y base 2 (B2). En la Figuramismo.
observa el tres terminales denominados emisor (E), base el circuito equivalente para el 1.5 (a)
se observa el símbolo para el UJT y en la Figura 1.5 (b) el circuito equivalente para el mismo.
2
INTRODUCCIÓN
B2
B2
B2
B2
R
R
E
E
B2
B2
E
R
E
R
VD
BB
BB
VD
R
R
B1
B1
B
B1 1
B1
(a)
(b)
(b )
((a ) )
a
B1
(b )
Figura 5: Símbolo y Circuito Equivalente del UJT
Figura 1.5
Figura 1.5
De ello se deduce que Vp se tiene voltaje interbase y es resistiva del mismo, para determinar R
Entre los terminales B1 y B2depende deluna característicauna fracción determinada por R y el B2, esta
Entre los terminales B1 y B2 sede voltaje. característica resistiva determinadaB1por RB1 y RB2, esta
valor de VRB1 a partir de un divisor tiene una
resistencia es denominada resistencia interbase RBB cuyo valor oscila entre 4.7 K: y 9.1 K:.
resistencia es denominada resistencia interbase=RBBVcuyo valor oscila entre 4.7 K: y 9.1 K:.
R
V
×R
(3)
V =
B2B1
RB1
B1
B1
R B1 + R B2
R BB
B2B1
A partir del circuito equivalente se puede deducir que el UJT no entrará en conducción sino hasta
Si,
A partir del circuito equivalente se puede deducir que el UJT no entrará en conducción sino hasta
que el voltaje aplicado al emisor E sea superior alB1voltaje pico Vp el que esta dado por (4)
R
η=
R
que el voltaje aplicado al emisor E sea superior al voltaje pico Vp el que esta dado por
BB
Donde:
VP
V D V RB 1η
es la relación intrínseca de bloqueo (0.51≤ η ≤0.82)
V
VEntonces: D V RB 1
V
P
D
| 0 . 5V
V D | 0 . 5V
De ello se deduce que Vp depende del voltajeDinterbase y es una fracción del mismo, para
Vp = V + ηVB2B1
(5)
determinar el valor de VRB1 a partir de un divisor de voltaje.
De ello se deduce que Vp depende del voltaje interbase y es una fracción del mismo, para
2.1.2.
UJT
E
determinar el OSCILADOR DE RB1 a partirB 1de un RAMPAR XPONENCIAL
valor de V RELAJACIÓN 2CON u R –B 1divisor 1de voltaje.
VB
B
Este tipo de circuitos generalmente son usados para el encendido de otros dispositivos de mayor potencia
V B 2 B1
V RB 1
como SCR y TRIAC, como se aprecia en la Figura 6. El circuito formado por R1 y C, determinan el tiempo que
R B1 R B 2
R BB
tarda en aplicarse Vp al emisor del UJT para que entre en conducción y se proceda a la descarga a través de
V B 2 B 1 u descarga (tiempo1en conducción) dependen de R , R y C, por
R B1
RB
R2 ; el tiempo de carga (tiempo en bloqueo) y
1
V B2B
V RB 1 valores permite determinar el tiempo antes 1de la aparición del pulso 2 R , así
lo que una variación de estos
en 2
R BB
como el ancho del mismo.
RR 1B 1 R B 2
B
K
Se recomienda escoger R1 deR BB manera que el dispositivo opere en la región de resistencia negativa,
tal
condición que permite al elemento oscilar entre bloqueo y conducción. Es por ello importante determinar un
rango entre el cual puede variar R1R B 1
asegurando el encendido y el apagado del elemento.
K
Para asegurar el encendido:
donde K (eta)de encendido seintrínseca de voltaje en el emisoryes igualdependiendoE del pelemento),
El proceso = relación inicia cuando el bloqueo (0.51 0.82 al voltaje pico V = V y por lo tanto
R BB
si
si
VP
Laboratorio de Electrónica de Potencia
Entonces:
V D K V B 2 B1
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donde K (eta) = relación intrínseca de bloqueo (0.51 y 0.82 dependiendo del elemento),
OSCILADOR DE RELAJACIÓN CON UJT - RAMPA EXPONENCIAL
VP
V D K V B 2 B1
Entonces:
En la Figura 1.6 se muestra un circuito oscilador de relajación con carga exponencial cuyo voltaje de

7. 2
INTRODUCCIÓN
Vcc
R1
R3
RG
R2
C
Figura 1.6
Figura 6: Circuito Oscilador de Relajación con Rampa Exponencial
R1 y C determinan el tiempo que tarda en aplicarse VP al emisor del UJT para que entre en
IR1 = I p , igualdad que es válida debido a que la corriente de carga del condensador en ese instante es igual a
conducción es,se condensador la descarga a través de R2deel tiempode carga a uno de descarga.
cero, esto y el proceda a está en ese instante cambiando , un estado de carga (tiempo en bloqueo) y
descarga (tiempo en conducción) dependen de R1 y R2 además de C por lo que una variación de
Entonces :
esta resistencias permite variar el tiempo antes de la aparición del pulso en R2 como el ancho de
este.
Vcc − IR1 × R1 = VE
(6)
Se recomienda escoger R1 de tal manera que el dispositivo opere en la región de resistencia
negativa, condición que permite al elemento oscilar entre bloqueo y conducción. Es por ello
pero en el punto pico I = I y VE = Vp
importante determinar unR1 p entre el cual puede variar R1 asegurando el encendido y el apagado
rango
del elemento.
V −V
R1 =
cc
p
(7)
Ip
Para asegurar el encendido:
y para asegurar el disparo:
El proceso de encendido se inicia cuando el voltaje en el emisor es igual al voltaje pico V E = VP y por
cc − p
lo tanto IR1 = IP, igualdad que es valida debidoaVqueVla corriente de carga del condensador (8) ese
en
R1
Ip
instante es igual a cero, esto es, el condensador está en este instante cambiando de un estado de
carga Ende punto de valle I = I y V = V , por lo que:
a el descarga.
E
v
E
v
Entonces :
R1 =
Ÿ
Vcc y para R 1 u R 1 el apagado:
I asegurar
VE
pero en el punto de pico IR1 = IP y VE = VP
Vcc Electrónica de Potencia
Laboratorio de V P
R1
IP
y para asegurar el disparo:
Vcc V P
Vcc − Vv
Iv
Vcc − Vv
R1
Iv
R1
Vcc V E
(9)
I R1
(10)
Página 7 de 20

8. R1 ²
Vcc V V
IV
2
INTRODUCCIÓN
Por lo tanto R1 está limitado por:
Vcc V V
PorVcc V 1 está limitado por:
lo tanto R P
¢ R1 ¢
IV
Vcc − Vp
Vcc − Vv
R1
Iv
Ip
IP
(11)
La resistencia R2 debe ser lo suficientemente pequeña para asegurar que el SCR no se encienda por
La resistencia R2 debe ser lo suficientemente pequeña para asegurar que el SCR no se encienda por el
el voltaje en R2. en R2 .
voltaje
Cuando IE = 0
Cuando I E = 0
VR2
R2
VR2 =
u Vcc
IE
R 2 R BB
0
R2
× Vcc
R2 + R BB
(12)
El capacitor determina el tiempo entre pulso y pulso, además del ancho de cada pulso. En algunas ocasiones se coloca R3 entre Vcc y la base 2 B2 , la misma que es opcional; se sugiere R3 = 10R2 .
El capacitor determina el tiempo entre pulso y pulso, además del ancho de cada pulso.
Para analizar formas de onda de voltaje en el capacitor y en R2, se obtendrá circuitos equivalentes para
cada caso:
En algunas ocasiones se coloca R3 entre Vcc y la base 2 B2, la misma que es opcional,
1. R2 .
sugiere R3 = 10 Cuando el VE Vp e I E = 0
se
Mientras el UJT se encuentra en corte los dos ramales son totalmente independientes, el ramal en el
que se encuentra el capacitor se puede analizar como una red RC a la que se aplica una señal paso y el
formas de ondapuede hallar a través de un divisor deR2, se obtendrá circuitos equivalentes
voltaje en R2 se de voltaje en el capacitor y en voltaje, como se aprecia en la Figura 7a.
Para analizar
para cada caso:Cuando el UJT se enciende V
2.
E = Vp .
En el instante que el UJT se enciende, el diodo entra en polarización directa y la corriente en el capacitor
(I C ) es cero como Figura 1.7. la Figura 7b.
V e I = 0, se muestra en
a) Cuando el VE
P
E
b) Cuando el UJT se enciende VE = VP , Figura 1.8.
V cc
R1
V cc
R3
R1
R3
R B2
VE
R B2
VD
IE = 0
VE
V P - 0 .7 V
-
+
R B1
0 .7 V
IC = 0
R B1
+
C
V C= V P
C
VR 2
-
R2
R2
Figura 1.7
(a)
(b)
Figura 1.8
Figura 7: Símbolo y Circuito Equivalente del UJT
Mientras el UJT se encuentra en corte los dos ramales son totalmente independientes, el ramal en el
Laboratorio de Electrónica de Potencia
Página 8 de 20
que se encuentra el capacitor se puede analizar instante queredUJT se la que seel diodouna señal paso
En el como una el RC a enciende aplica entra en polarización directa y la corr
y el voltaje en R2 se puede hallar a través de un divisor es cero.
capacitor (Ic) de voltaje.
c) Cuando el UJT esta encendido, Figura 1.9.
VE
V C - 0 .7 V
+
-

9. Figura 1.8
En el instante que el UJT se enciende el diodo entra en polarización directa y la corriente e
2 INTRODUCCIÓN
capacitor (Ic) es cero.
3. el instante UJT esta se enciende el diodo
En Cuando elque el UJTencendido. Figura 8. entra en polarización directa y la corriente en el
c) Cuando el UJT esta encendido, Figura 1.9.
capacitor (Ic) es cero.
VE
V C - 0 .7 V
c) Cuando el UJT esta encendido, Figura 1.9.
VE
0 .7 V
V C - 0 .7 V
+
0 .7 V
VC
R B1
-
+
+
-
+
V C R B1
C
VR 2
VR 2
-
C
R2
R2
Figura 1.9
Figura 1.9
Figura 8: Circuito Equivalente del UJT
El capacitor se descarga a través de R2 y RB1 pero en conducción la segunda se reduce
considerablemente.
El se descarga se descarga pero en de R2 y RB1 pero se conducción la segunda
El capacitorcapacitor a través de R y Ra través conducción la segundaenreduce considerablemente.
2
B1
se reduce
Si el elemento oscila entre corte y saturación las formas de onda en el capacitor y R2 serán las mostradas
considerablemente.
Si el elemento oscila entre corte y saturación las formas de onda en el capacitor y R2 serán las
en la Figura 9.
mostradas en la Figura 1.10:
Si el elemento oscila entre corte y saturación las formas de onda en el capacitor y R2 serán
mostradas en la Figura 1.10:
Vc = V E
V cc
Vp
Vc = V E
V cc
Vp
Vv
t
VR2
VR 2 m a x
Vv
VR 2o
Figura 1.10
t
VR2
VR 2 m a x
Figura 9: Circuito Equivalente del UJT
Donde:
VR2o =
VR 2o
Figura 1.10
R2
× (Vp − 0,7)
R2 + R B1
(13)
R2
× Vcc
R2 + R BB + R3
(14)
R2
× Vcc
R2 + R BB
(15)
VR2max =
En caso de no colocar R3 :
VR2max =
Por lo que el voltaje en R2 es mayor, de allí que es conveniente colocar R3, pues así disminuye el voltaje
en R2, asegurando que el SCR no se dispare por voltaje durante el periodo de carga del capacitor.
Laboratorio de Electrónica de Potencia
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10. En el caso de no colocar R3
BB
2
Por lo que el voltaje en R2 es mayor, de allí que es conveniente colocar R3, pues así disminuye el
voltaje en R2, asegurando que el SCR no se dispare por voltaje durante el periodo de carga del
capacitor.
2 INTRODUCCIÓN
Deducción de las ecuaciones de carga y descarga del capacitor
2.1.3.
DEDUCCIÓN DE LAS ECUACIONES DE CARGA Y DESCARGA DEL CAPACITOR
Carga del capacitor
CARGA DEL CAPACITOR
Para determinar la ecuación de carga se tomará como referencia la Figura 1.11.
Para determinar la ecuación de carga se tomará como referencia la Figura 10.
Vc
V cc
Vcc
Vp
R 1
Vc = V
Vv
E
C
tc a rg a
t
Figura 1.11
Figura 10: Carga del Capacitor
Tomando en cuenta que el capacitor tiene un valor inicial de Vv y que la respuesta es exponencial en
Tomandocasocuenta que R-C aplicado tiene un valor inicial de VvVcc – Vv se tiene que elexponencial en el
el en de una red el capacitor un voltaje paso de amplitud y que la respuesta es voltaje en el
caso de una red R-C aplicado unpor
capacitor Vc esta dado voltaje paso de amplitud Vcc , Vv se tiene que el voltaje en el capacitor Vc
esta dado por
VC
V V Vcc V V

11. 1
t W
e

12. −t
W
)
Vc = Vv + (Vcc − Vv )(1 − e τ R 1 C
donde:
(16)
de allí que el voltaje en el capacitor es
Donde: τ = R1 C
t R C
De allí V C el voltaje en el V

13. 1 e es:
que V V Vcc V capacitor
1

14. −t
Vc = Vv + (Vcc − Vv )(1 − e R1 C )
(17)
esta ecuación es valida durante la carga del capacitor hasta cuando el voltaje del capacitor sea Vc =
VE = VP ; momento en el cual el UJT entra en conducción y se inicia el proceso de descarga del
capacitor.
esta ecuación es valida durante la carga del capacitor hasta cuando el voltaje del capacitor sea Vc =VE =VP ;
momento en el cual el UJT entra en conducción y se inicia el proceso de descarga del capacitor.
Descarga del capacitor
DESCARGAPara determinar la ecuación de descarga se tomará como referencia la Figura 1.12.
DEL CAPACITOR
Para determinar la ecuación de descarga se tomará como referencia la Figura 11. La descarga del capacitor
se realiza a través de la resistencia por lo que el voltaje durante este intervalo de tiempo se describe de la
siguiente manera:
−t
Vc = Vp e (RB1 +R2 )C
(18)
Donde: τ = R B1 +R2
y el voltaje de R2 o resistencia de descarga:
VR2 =
R2
× (Vp − 0,7)
r2 + R B1
(19)
Para determinar el tiempo de carga, descarga y periodo de oscilación.
Laboratorio de Electrónica de Potencia
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15. 2
INTRODUCCIÓN
V c = VE
Vcc
Vp
Vc
= V
RB1
E
C
R 2
Vv
t
VR2
VR 2 m a x
VR 2o
td e s c a rg a
t
Figura 11: Descarga del Capacitor
Figura 1.12
La
TIEMPO DE CARGA descarga del capacitor se realiza a través de la resistencia por lo que el voltaje durante este
intervalo de tiempo se describe de la siguiente manera:
El voltaje del capacitor durante la carga es:
t
V
C
VP
e
Donde W
R B 1 R 2

16. C
−t
Vc = Vv + (Vcc − Vv )(1 − e R1 C )
(20)
R B1 R 2
−t
−t
Vc = Vv + Vcc − Vv − Vcc e R1 C + Vv e R1 C
(21)
y el voltaje de R2 o resistencia de descarga
−t
R2
VR2
Vp
Vc = Vcc − (Vcc − Vv )e R1 C
0 .7

17. (22)
Si cuando: t = t c (t car ga ) entonces Vc = Vv
R 2 R B1
−t c
Para determinar el tiempo Vp = Vcc −descargav )eperiodo de oscilación.
de carga, (Vcc − V y R1 C
(23)
Tiempo de carga
−t c
Vcc − Vp
R C
Voltaje del capacitor durante la V − V = e 1
carga
(24)
cc
VC
n
V V Vcc V V

18. 1 l e
VC
v
V − Vp
t Rcc
1C
V V Vcc V V Vcc
Vcc

19. −V
=−
v
t
V
C
Vcc Vcc V V
si cuando t = tC (tcarga)
V
P
Vcc Vcc V V
Vcc V P
Vcc V
tC
e

20. e
Vcc VVV e
− p
R1C
Vcc − Vp
Vc = Vcc − Vv
Vv

21. e
R1C
=
tc
R1 C
(26)
=
Vcc − Vv
t
ln
(25)
t
R1C
e
−ln
tc
R1 C
tc
R1 C
(27)
−1
tC
Vcc − Vv
Vcc − Vp
R1C
ln
=
tc
R1 C
(28)
R1C
V
Laboratorio de Electrónica de Potencia
t c = R1 C ln
Vcc − Vv
Vcc − Vp
(29)
Página 11 de 20

22. 2
INTRODUCCIÓN
TIEMPO DE DESCARGA
El voltaje del capacitor durante la descarga es:
−t
Vc = Vp e (RB1 +R2 )C
(30)
Si cuando: t = t d (t descar ga ) entonces Vc = Vv
−t d
Vv = Vp e (RB1 +R2 )C
−t d
Vv
= e (RB1 +R2 )C
Vp
ln
ln
(31)
(32)
Vv
Vp
Vp
Vv
=−
=
td
(R B1 + R2 )C
(33)
td
(R B1 + R2 )C
t d = (R B1 + R2 )C ln
(34)
Vp
(35)
Vv
PERIODO DE OSCILACIÓN TOSC
Un periodo de oscilación es igual a la suma del tiempo de carga más el tiempo de descarga del capacitor:
TOSC = t car ga + t descar ga = t c + t d
(36)
entonces,
TOSC = R1 C l n
Vcc − Vv
Vcc − Vp
+ (R B1 + R2 )C ln
Vp
Vv
(37)
pero para la mayoría de sistemas t c t d , entonces TOSC = t c y Vcc Vv
TOSC = R1 C ln
TOSC = R1 C ln
Vcc
Vcc − Vp
1
1−
Vp
Vcc
(38)
(39)
Si Vp = VD + ηVBB y considerando que R2 y R3 R BB , VBB = Vcc ⇒ VD Vp
Entonces: Vp = ηVcc ⇒
Vp
Vcc
=η
TOSC = R1 C ln
Laboratorio de Electrónica de Potencia
1
1−η
(40)
Página 12 de 20

23. VP
T osc
f
K Vcc
=
§ 1
R 1 C ln ¨
¨
©1K
Vcc
·
¸
¸
¹
2
INTRODUCCIÓN
1
R 1 C ln 1 1 K

24. @
f =
1
R1 C ln
(41)
1
1−η
En varios casos las señales de control son usadas en conversores cuya entrada es la red eléctrica y
la salidaEn varios casos las señales de control son usadas en conversores es necesario es la red el cruce y la
debe mantenerse a la misma frecuencia de esta, entonces, cuya entrada conocer eléctrica
por cero de la onda de entrada misma frecuencia de ésta, entonces, es necesario conocer el cruce por cero de
salida debe mantenerse a la y usarla como referencia para las señales de control, este
procedimiento se conoce como sincronización conlas señales de control, este procedimiento detectar como
la onda de entrada y usarla como referencia para la red. La sincronización consiste en se conoce
sincronización voltaje cruza por cero y en ese instante iniciar la carga del de voltaje cruza por
cuando la onda decon la red. La sincronización consiste en detectar cuando la onda condensador del cero y
en ese instante iniciar la carga del condensador
oscilador. Un esquema de oscilador sincronizadodel oscilador.se muestra en la Figura 1.13.
con la red Un esquema de oscilador sincronizado con la
red se muestra en la Figura 12.
RZ
P
R3
R1
1 1 0 V rm s
60 Hz
+
C
R2
Vout
-
Figura 12: Oscilador1.13
Figura Sincronizado con la Red
En este En este caso el voltaje de alimentación el oscilador de relajación es el voltaje del del zener es decir
caso el voltaje de alimentación para para el oscilador de relajación es el voltaje zener es decir
VCC =Vcc Z=, VZ , además recordandoque:
V además recordando que:
Si Vp = VD + ηVBB y considerando que R2 y R3 R BB , VBB = Vcc y VD Vp
si VP = VD + ηVBB y considerando que R2 y R3 RBB
Entonces:
VBB = VCC y VD VP
Vp ≈ ηVcc = ηVZ
Entonces:
Además si tiempo de carga esta dado por:
t c = (R1 + P)C ln
Vcc − Vv
Vcc − Vp
(42)
t c = (R1 + P)C ln
VZ
VZ − ηVZ
(43)
1
1−η
(44)
y si Vcc Vv entonces:
Simplificando:
t c = (R1 + P)C ln
Laboratorio de Electrónica de Potencia
Página 13 de 20

25. tC
§
VZ
( R 1 P ) C ln ¨
¨
© VZ KVZ
·
¸
¸
¹
tC
simplificando
§ 1
( R 1 P ) C ln ¨
¨
©1K
2
·
¸
¸
¹
INTRODUCCIÓN
El tiempo de carga tC será el tiempo que se tarda en aparecer el primer pulso de voltaje en la
resistencia de descarga R2 , y que se lo define como α, entonces:
El tiempo de carga t c será el tiempo que se tarda en aparecer el primer pulso de voltaje en la resistencia
1 ·
de descarga RP ,) y que§se lo define como α, entonces:
( R 2 C ln ¨
D
¸
1
¨
¸
©1K ¹
α = (R1 + P)C ln
1
1−η
(45)
Al colocar un potenciómetro la resistencia durante la carga del capacitor es variable y por lo tanto α
también lo es, siendo menor cuando el potenciómetro P es igual a ceroes variablemayorlo tanto αP
Al colocar un potenciómetro la resistencia durante la carga del capacitor y siendo y por cuando también lo es, siendo menor cuando el potenciómetro P es igual a cero y siendo mayor cuando P esta en su máximo
esta en su máximo valor.
valor.
2.1.4. EL DIODO BILATERAL DE DISPARO (DIAC)
EL DIODO BILATERAL DE DISPARO (DIAC)
El El DIAC esun elemento de dos terminales ánodo 1 (A1) y ánodo 2 (A2), se lo puede considerar un diodo
DIAC es un elemento dos terminales Ánodo 1 (A1) y Ánodo 2 (A2), se lo puede considerar un
bidireccional diseñadodiseñado específicamente para realizardisparo dede disparo deEl DIAC nooconduce
diodo bidireccional específicamente para realizar circuitos de circuitos TRIAC o SCR. TRIAC’s SCR’s.
más que una mínima cantidad de corriente antes de que el voltaje de conmutación (breakover voltage) sea
El DIAC no conduce más que una mínima cantidad de corriente antes de que el voltaje de
alcanzado. En este momento el elemento muestra una característica de resistencia negativa observándose una
conmutación (breakover voltage) sea alcanzado. En aproximado de 5 elemento muestra corriente de
disminución del voltaje entre sus terminales a un valor este momento el V originándose una una
,
característica de resistencia negativa observándose una disminución del voltaje entre sus terminales
conmutación (breakover current) lo suficiente como para encender un TRIAC o SCR. La curva característica
a DIAC se muestra en la Figura originándose una corriente de conmutación (breakover current) lo
delun valor aproximado de 5 V, 13:
suficiente como para encender un TRIAC´s o SCR´s. La curva característica del DIAC se muestra en
I
la Figura 1.14:
+ Is
- Vs
V
+ Vs
Vcc
- Is
Donde:
V s = V o lta je d e c o n m u ta c ió n
( b r e a k o v e r v o lta g e )
Is = C o r r ie n te d e c o n m u ta c ió n
( b r e a k o v e r c u r r e n t)
Figura 13: Curva Característica del DIAC
C u r v a c a r a c te r ís tic a d e l D IA C
En la curva característica solo se especifica voltaje y corriente de conmutación, ya que en el caso del DIAC
la zona de resistencia negativa no es única, en este caso nos referimos a un punto de conmutación (±Vs e ±Is)
Figura 1.14
y un voltaje interanódico que es el voltaje entre A1 y A2, dependiendo de cual ánodo tenga mayor potencial
con respecto al otro se define el sentido de la corriente. y corriente de conmutación, ya que en el caso del
En la curva característica solo se especifica voltaje
Los símbolos con los que se representa son los mostrados en la Figura 14:
DIACoscilador de relajación con DIAC esno es única, en la Figura 15. referimos a un punto de
la zona de resistencia negativa el mostrado en este caso nos
El
Para el análisis de este circuito se considera que mientras el voltaje en el capacitor sea menor que el voltaje
de la fuente, el DIAC esta abierto por lo que se puede determinar el voltaje en el capacitor a través del circuito
de la Figura 16:
Laboratorio de Electrónica de Potencia
Página 14 de 20

26. conmutación ( ±Vs e ±Is ) y un voltaje interanódico que es el voltaje entre A1 y A2, dependiend
cual ánodo tenga mayor potencial con respecto al otro se define el sentido de la corriente.
Elconmutación (con e ±Is ) y un voltaje interanódicoes el mostrado en laA2, dependiendo de si bien en algunos cas
símbolo ±Vs el que se representa que es el voltaje entre A1 y Figura 1.15 (a),
cual ánodo tenga mayor potencial con respecto al otro se define el sentido de la corriente.
2
también se lo representa conel mostrado en laindicado en si bien en algunos casos INTRODUCCIÓN
El símbolo con el que se representa es el símbolo Figura 1.15 (a), la Figura 1.15 (b):
también se lo representa con el símbolo indicado en la Figura 1.15 (b):
A1
A1
A1
A1
conmutación ( ±Vs e ±Is ) y un voltaje interanódico que es el voltaje entre A1 y A2, dependiendo de
cual ánodo tenga mayor potencial con respecto al otro se define el sentido de la corriente.
El símbolo con el que se representa es el mostrado en la Figura 1.15 (a), si bien en algunos casos
también se lo representa con el símbolo indicado en la Figura 1.15 (b):
A1
A1
A2
A2
(a )
(b )
Figura 1.15
A2
A2
A2
A2
(a )
(b )
(a )
El oscilador de relajación con DIAC es el mostrado en la figura 1.15
Figura 1.16.
(b )
Figura 14: Simbología del DIAC
El oscilador de relajación con DIAC es el mostrado en la figura 1.16.
Figura 1.15
El oscilador de relajación con DIAC es el mostrado en la figura 1.16.
P
P
R1
1 1 0 V rm s
R1
1 1 0 V rm s
60 Hz
+
60 Hz
+
P
Vout
R2
C
Vout
R2
C
-
R1
Figura 1.16
-
Para el análisis de este circuito se considera que mientras el voltaje en el capacitor sea menor que el
1 1 abierto s
voltaje internases el DIAC esta0 V r mpor lo que se puede determinar el voltaje en el capacitor a
través del siguiente circuito: 6 0 H z
Figura 1.16
Figura 15: Oscilador de relajación con DIAC
Para el análisis de este circuito se considera que mientras el voltaje en el capacitor sea menor que el
voltaje internases el DIAC esta abierto por lo que se puede determinar el voltaje en el capacitor a
través del siguiente circuito:
V in
R
VC
+
V in
t
V in
Vc
R
R2
C
V D IA C
IC
-
+
V in
Vc
D
VC
V D IA C
Figura 16: Circuito Equivalente cuando Vc Vin
IC
t
Figura 1.16
Figura 1.17
Trabajando en dominio de la considera que mientras el voltaje
Para el análisis de esteelcircuito sefrecuencia el voltaje en el capacitor esta dado por: en el capacitor sea menor q
D
− jX
X ∠ − 90
voltaje internases el DIAC estaVabierto por ∠0 que se puede determinar el voltaje en el capacitor
lo =
=
×V
(46)
R − jX
R + X ∠t an
través del siguiente circuito:
-
c
c
f
1
c
◦
c
◦
2
1
2
c
−1
Xc
R1
Laboratorio de Electrónica de Potencia
Página 15 de 20
Figura 1.17
R
V in

27. 2
Si
INTRODUCCIÓN
X
c
2
R2 + X c es el módulo de la carga Zc y t an−1 R1 es el ángulo de la carga φc
1
Simplificando el voltaje en el capacitor se obtiene lo siguiente:
Vc = Vf ×
Xc
∠(φc − 90◦ )
Zc
(47)
2 × Vf ×
Xc
sin(ωt + φc − 90◦ )
Zc
(48)
En el dominio del tiempo:
Vc =
Como función coseno:
Vc = − 2 × Vf ×
A partir del diagrama fasorial:
Xc
Zc
Xc
cos(ωt + φc )
Zc
(49)
= sinφc , entonces :
Vc = − 2 × Vf × sinφc cos(ωt + φc )
(50)
Si ωt = α y Vc = VDIAC , entonces:
VDIAC = − 2 × Vf × sinφc cos(α + φc )
(51)
De esta ecuación mediante cálculos numéricos se encuentra φc para determinar la resistencia R, una vez
que se ha asumido un valor de C.
2.2.
MODULACIÓN
DE
ANCHO
DE
PULSO (PULSE WIDTH MODULATION PWM)
Una señal PWM (Modulador de Ancho de Pulso) es una onda cuadrada de periodo constante (T) y ancho
de pulso variable (a). En una señal PWM se trabaja con relaciones de trabajo d que representan el ancho de
pulso con respecto al periodo. Lo que hace básicamente un PWM es variar dinámicamente el ancho de pulso
de manera que el tiempo en alto disminuya o aumente y en proporción inversa, el tiempo de baja aumente o
disminuya, pero eso sí manteniendo el T constante.
δ=
a
T
(52)
En la Figura 17 se muestra una señal PWM de período T= cte y con un anchos de pulso variable.
Ancho de Pulso ( a ): El ancho de pulso está definido como el porcentaje o tiempo en alto de una señal
cuadrada durante un determinado período.
Período (T): El período se define como el intervalo de tiempo donde la señal PWM ocurre.
Frecuencia ( f ): Se define como el inverso del período.
Un PWM permite que ciertos sistemas continuos en el tiempo, tales como un motor, sean controlados por
una señal discreta.Entre las aplicaciones de un PWM se tiene:
Laboratorio de Electrónica de Potencia
Página 16 de 20

28. a
G
T
2
INTRODUCCIÓN
Figura 17: Señal PWM
Fuentes de alimentación comunes.
Figura 1.18
Computadoras y otros dispositivos electrónicos.
Control de velocidad de motores DC.
ura 1.18 se muestra de iluminación de lámparas. período T= cte y con un anchos de pulso variable.
Control una señal PWM de
Amplificadores audio para generar las señales de salida para los altavoces del teléfono o los sistemas
estéreos de alta potencia. Los amplificadores hechos con PWM producen menos perdidas por ejemplo
por calentamiento, con relación a los amplificadores análogos tradicionales.
Ancho de Pulso MPLIFICADORES OPERACIONALES está definido como el porcentaje o tiempo en alto de u
( a ): El ancho de pulso
2.2.1. A
señal cuadrada duranteBásicas:
Características un determinado período.
Ganancia en lazo abierto extremadamente alta en el orden de 103 a 106 .
Período (T): ElVoltaje de salida positivo y negativo con una amplia gama dinámica. donde la señal PWM ocurre.
período se define como el intervalo de tiempo
Desajuste de salida con el tiempo y temperatura muy reducida.
Frecuencia ( f AltaSe define como el inverso del período.en la mayoría de casos prácticos despre): impedancia de entrada, del orden de 10 ohm, pudiendo
ciar que ciertos sistemas continuos en el
Un PWM permite la corriente entre los terminales inversor y no inversor. tiempo, tales como un motor, sean
controlados por una señal discreta.
A continuación se describen dos de los curcuitos que pueden ser útiles para generar señales de control.
Entre las aplicaciones de un PWM están:
Se utiliza en las fuentes de alimentación comunes. Para las computadoras y otros dispositivos
Laboratorio de Electrónica de Potencia
Página 17
electrónicos. También se utiliza para controlar la velocidad de un motor de DC de 20
o para controlar l
intensidad de un Foco.
Por otro lado un PWM se utiliza en amplificadores audio para generar las señales de salida para
altavoces del teléfono o los sistemas estéreos de alta potencia., los amplificadores hechos con P
6

29. 2
INTRODUCCIÓN
GENERADOR DE ONDA CUADRADA:
Es un comparador en el que la señal de comparación depende de si la salida es Vo o −Vo , si la salida es
Vo el capacitor empieza a cargarse y este voltaje es comparado con la caída de tensión en R3 de tal forma que
cuando el voltaje en el capacitor es mayor que el voltaje en R3 el voltaje de salida será −Vo , con lo cual se
produce la descarga del capacitor hasta que el voltaje en este sea mas negativo que el de R3 con lo cual la
salida seria Vo , produciendo este proceso cíclicamente para dar resultado a la onda cuadrada. Figura 18.
K=
R3
R2 + R3
T = 2R1 C ln
K
R3
(53)
1+K
1−K
(54)
Figura 18: Generador de onda Cuadrada
R2 R3
GENERADOR DE ONDA TRIANGULAR:
T
2 ˜ R 1 ˜ C ˜ ln
1 K
K
Esta formado por dos1etapas, la primera es un Schmitt sin inversión que es la encargada de generar una
onda cuadrada, y la segunda es un integrador que hace que la onda cuadrada sea transformada en una onda
triangular. Figura 19.
GENERADOR DE ONDA TRIANGULAR
Para este circuito se calcula la frecuencia de salida mediante:
Esta formado por dos etapas la primera es un Schmitt sin inversión que es la encargada de generar una
R1
f hace
onda cuadrada y la segunda es un integrador que = 4Rque la onda cuadrada sea transformada en una onda
2 R3 C
triangular.
y la amplitud es:
R1
f
La frecuencia de salida es:
2.3.
4 ˜ R2 ˜ R3 ˜C
A=
R3
Vcc
R1
(55)
(56)
R3
CIRCUITOS R Vcc
GENERADORES DE PWM
La amplitud es: 1
La tecnología en el desarrollo de circuitos integrados ha tenido un enorme progreso logrando características de versatilidad, confiabilidad, tamaôo reducido, sencillez en su uso, etc., facilitando el diseño y la
s
Laboratorio de Electrónica de Potencia
Página 18 de 20

30. 1
f
La frecuencia de salida es:
R3
La amplitud es:
4 ˜ R2 ˜ R3 ˜C
Vcc
R1
3
PREPARATORIO
CIRCUITOS GENERADORES DE PWM
La tecnología en el desarrollo de circuitos integrados ha tenido un enorme progreso logrando
características de versatilidad, confiabilidad, tamaño reducido, sencillez en su uso, etc., facilitando el
diseño y la implementación de circuitos para el control de sistemas electrónicos de potencia, un
Figura 19:
ejemplo es la técnica conocida como PWM. Generador de onda Triangular
Entre los circuitos integrados empleados para generar
las señales de disparo cabe destacar a los amplificadores operacionales, el temporizador 555, el
implementación de circuitos para el control de sistemas electrónicos de potencia, un ejemplo es la técnica coLM3524, el como PWM. las compuertas lógicas de empleados CMOS 74CXX.señales de disparo cabe destacar
TCA785 y Entre los circuitos integrados la familia para generar las
nocida
a los amplificadores operacionales, el temporizador 555, el LM3524, el TCA785 y las compuertas lógicas de
PWM familia CMOS 74CXX. la red usando el circuito integrado 74HC14 (δ entre 0.5 y 1.0)
la sincronizado con
En las Figuras 20, 21 y 22, se muestran algunos circuitos generadores de señal PWM.
Figura 1.19.
14
1 1 0 V r m s /6 0 H z
Vout
7
CD40106B
* L o s p in e s 7 y 1 4 d e la c o m p u e r ta C D 4 0 1 0 6 B c o r r e s p o n d e n a la p o la r iz a c ió n
Figura 20: PWM sincronizado con la red con CI 74HC14
Figura 1.19
3.
PREPARATORIO
Consultar las configuraciones (circuitos) Figura 1.19.
PWM con rampa lineal sincronizada con la redde amplificadores operacionales en modo: Amplificador Inversor, Amplificador No Inversor, Comparador de Voltaje y Amplificador con Histéresis (Disparador de
Schmitt), con sus respectivas ecuaciones.
Diseñar y simular (Proteus) losc generadores cde onda cuadrada y triangular de las Figuras 18 y 19 para
V cc
Vc
Vc
V cc
2
una frecuencia de 100Hz con una amplitud de -10V a 10V si se dispone de fuentes de ±15V
.
Consultar el esquema, diseñar y simular (Proteus) un circuito generador de PWM de 1KHz y relación
D1
D2
R1
de trabajo variable entre 0,1 a 0,9 usando el circuito integrado LM555. La alimentación del circuito es
R3
C
una sola fuente de 15V
.
Analizar el funcionamiento de los circuitos simulados. D 5
LM 324
1 1 0 V r m s /6 0 H z
-
-
-
+
Vout
+
+
D3
D4
D7
Laboratorio de Electrónica de Potencia 2
R
Página 19 de 20
V cc
V cc
2
R4
P
R5

31. * L o s p in e s 7 y 1 4 d e la c o m p u e r ta C D 4 0 1 0 6 B c o r r e s p o n d e n a la p o la r iz a c ió n
Figura 1.19
REFERENCIAS
PWM con rampa lineal sincronizada con la red Figura 1.19.
V cc
V cc
D1
D2
V cc
2
V cc
R1
R3
1 1 0 V r m s /6 0 H z
-
C
D5
LM 324
-
-
+
Vout
+
+
D7
D4
D3
R2
V cc
V cc
2
P
R4
R5
PWM con rampa cosenoidal sincronizada con la red Figura 1.21.
Figura 21: PWM con rampa lineal sincronizada con la red
Figura 1.20
D1
R1
D2
R3
D5
D6
V cc
1 1 0 V r m s /6 0 H z
D7
14
7
CD40106B
D3
D4
R2
C2
C1
R5
V cc
R4
-
-
Vout
+
+
LM 324
D8
V cc
V cc
2
R6
P
R7
* L o s p in e s 7 y 1 4 d e la c o m p u e r ta C D 4 0 1 0 6 B c o r r e s p o n d e n a la p o la r iz a c ió n
Figura 22: PWM con rampa cosenoidal sincronizada con la red
4.
INFORME
Se realizará al final de la práctica de acuerdo a las indicaciones del instructor.
Figura 1.21
5.- PROCEDIMIENTO
REFERENCIAS
[1]La práctica es tutorial, el instructor procederá Circuit Theory, 10/e (New tipos de circuitos Education,
Boylestad R., Nashelsky L. , Electronic Devices and a explicar los distintos Edition). Pearson generadores
2012.
de señales de control.
[2] M. Rashid, Power Electronics: Circuits, Devices, and Applications.
Laboratorio de Electrónica de Potencia
Pearson/Prentice Hall, 2004.
Página 20 de 20
4.- PREPARATORIO
4.1 Diseñar los siguientes circuitos de control:
CIRCUITO 1.- Diseñar un generador de PWM de 1.0 KHz, que se obtenga de la comparación de una