Phase Control using triac

1. REPORTE DE PRACTICA I: CONTROL DE FASE
Asignatura: ELECTRÓNICA DE POTENCIA
Catedrático: Dr. Rodolfo A. Echavarria
Alumnos: Jesús Enrique Bahena Ortiz
Zugey Corpus Rincon
Aldo Guzman Ovalle
Maestría en Ingeniería
Fecha: 20 de enero del 2016
Cd. Victoria, Tamaulipas.

2. Índice
ÍNDICE 2
1. Introducción 3
2. Objetivo 3
3. Desarrollo 4
4. Material 4
5. Simulación 6
6. Resultados 8
7. Conclusión 9
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3. 1. Introducción
Si un tiristor conmutador se conecta entre la alimentación de ca y la carga, es posible controlar el ujo
de potencia variando el valor rms del voltaje de ca aplicado a la carga; este tipo de circuito de potencia se
conoce como un controlador de voltaje de ca. Las aplicaciones mas comunes de los controladores de voltaje
de ca son: calefacción, control de luces, control de velocidad de motores de inducción y control de electro
magnetos.[1]
En los controladores de fase; que será el aplicado en la siguiente practica, los tiristores conectan la carga
a la fuente de ca durante una porción de cada uno de los ciclos de voltaje de entrada. Para aplicaciones hasta
de 400Hz, si hay TRIAC disponibles para llegar a la especicación de voltaje y de corriente de una aplicación
en particular, serán los que se utilicen mas comúnmente.
El ujo de potencia hacia la carga queda controlado retrasando el ángulo de disparo del tiristor. En la
gura 1-a, aparece un controlador monofásico de onda completa con carga resistiva.
Durante el semiciclo de voltaje de entrada, se controla el ujo de potencia variando el ángulo de retraso del
Tiristor T1; y el Tiristor T2 controla el ujo de potencia durante el semiciclo de voltaje de salida.
Los pulsos de disparo del tiristor T1 y T2 se conservan a 180 grados uno del otro. Las formas de onda
para el voltaje de entrada, para el voltaje de salida y para las señales de compuerta de T1 y T2 aparecen en
la gura 1-b.
Figura 1. Control monófasico de onda completa.
2. Objetivo
Realizar el control de fase mediante un dimmer y controlar la intensidad luminosa de un foco, utilizando
un TRIAC controlando el disparo del mismo por un DIAC con el n de observar el comportamiento de la
conguración utilizada.
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4. 3. Desarrollo
Conguración Utilizada
Figura 1. Conguración Utilizada para Control de Fase.
4. Material
1 TRIAC 5A.
1 DIAC 40V.
1 RESISTENCIA 100Ω.
1 RESISTENCIA VARIABLE 100KΩ.
1 CAPACITOR 0.22µ
1 FOCO 120v
Calculos realizados:
Para la activación del DIAC y TRIAC, se utilizo un circuito RC, por lo que el tiempo de disparo del
TRIAC está dado por la formula de carga del capacitor:
τ = RC
Tiempo de carga= 5τ
Para un tiempo de activacion de 0.1ms Se utiliza un capacitor de 0.22µF de esta manera solo se nece-
sita obtener el valor dela resistencia, el cual se obtuvo de 90.9Ω por lo que decidio utilizar una resistencia
aproximada de 100Ω
τ = (100)(0,22µ)
τ = 2,2x10−
5
Tiempo= 5 ∗ τ
Tiempo= 1,1x10−
4 seg.
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5. Utilizando una resistencia variable de 100k, obtenemos el tiempo maximo de carga del capacitor.
τ = (100100)(0,22µ)
τ = 0,0220
Tiempo= 5 ∗ τ
Tiempo= 0,11 seg.
Sobrepansado los 8.3 ms que dura la mitad del ciclo, por lo que es mas que suciente el valor del tiempo.
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6. 5. Simulación
Se realizo la simulación en el software PSIM (Figura 1) del encendido del triac a distintos tiempos de
activación, observando cómo era cortada la onda.
Figura 2. Simulación en PSIM
Figura 3. Disparo del TRIAC a 1ms.
En la gura 3,se observa claramente como la onda empieza un tiempo despues de lo normal, este tiempo
es 1ms, tiempo que simula la carga del capacitor.
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7. Figura 4. Disparo del TRIAC a 4ms.
En la gura se observa el comportamiento de la fase al ser activado el TRIAC a un tiempode 4ms.
Figura 5. Disparo del TRIAC a 90 grados.
En la gura 5, se observa solo la mitad de la onda, debido a que el triac fue activado a un angulo de 90.
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8. 6. Resultados
Se utilizo un oscilocopio para poder observar de manera real el comportamiento de la onda al ser activado
el TRIAC.
Figura 6. Disparo del TRIAC a 1ms.
En la gura 6 se observa el comportamiento de la onda al colocar la resistencia variable en su valor minimo,
por lo que el tiempo que tarda en cargar el capacitor sera el factor que lo multiplica por la resistencia constante
(100Ω), en este caso un tiempon de 1ms.
Figura 7. Disparo del TRIAC a 90◦.
En la gura 7, se observa la onda al ser cortada a aproximadamente 90 ◦, dejando pasar la mitad de onda.
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9. Figura 8. Disparo del TRIAC a 45◦.
En la gura 7, se observa la onda al ser cortada a aproximadamente 45 ◦, dejando pasar un cuarto de
onda.
[h]
Figura 8. Armonicos producidos por el arreglo.
La gura 8 muestra los armonicos que se producen en el circuito.
7. Conclusión
Se logro la implementación de un dimmer y controlar la intensidad de un foco mediante el control de fase.
Al ser un circuito de regulación de potencia por variación del ángulo de conducción basan su funciona-
miento en el retardo de la señal de disparo mediante el arreglo RC.
Se podría concluir que a mayor ángulo de disparo, hay menor ujo de corriente y viceversa.
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