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MANUAL DE LA ASIGNATURA MTMT-SUPSUP-XXX REV00 INGENIERÍA MECATRÓNICA ELECTRÓNICA DE POTENCIA F-RPRP-CUPCUP-17/REV:00 DIRECTORIO Secretario de Educación Pública Dr. Reyes Taméz Guerra Subsecretario de Educación Superior Dr. Julio Rubio Oca Coordinador de Universidades Politécnicas Dr. Enrique Fernández Fassnacht 1 PAGINA LEGAL Mario Alberto García Ruiz (UPZ) Alejandro Lizarraga Lizarraga (UPSIN) Primera Edición: 200_ DR 2005 Secretaría de Educación Pública México, D.F. ISBN----------------- 2 ÍNDICE Introducción............................................................................. 4 Ficha Técnica............................................................................. 5 Identificación de resultados de aprendizaje ....................... 7 Planeación del aprendizaje........................................................ 10 Desarrollo de prácticas.......................................................... 14 Instrumentos de Evaluación Cuestionarios…………………………………………………………………… Listas de cotejo………………………………………………………………… Guías de observación………………………………………………………. 23 30 40 Glosario....................................................................................... 49 Bibliografía................................................................................. 55 3 INTRODUCCIÓN De todas las energías utilizadas en la actualidad, la energía eléctrica es la más ampliamente utilizada por la industria. La industria actual requiere sistemas que permitan convertir la energía eléctrica primaria, proveniente de la red de distribución eléctrica, a las diferentes formas requeridas para cada aplicación. Estos equipos que se encargan de procesar la energía eléctrica primaria se les conoce como convertidores electrónicos y su uso será necesario en cualquier proceso de adecuación de energía eléctrica, como: aplicaciones industriales, comerciales, residenciales o dentro de entornos militares o aerospaciales. Las aplicaciones de los circuitos electrónicos de potencia abarcan desde los circuitos de conversión de alta potencia, como los sistemas de transmisión de corriente continua (cc), hasta aparatos de uso común, por ejemplo: destornilladores eléctricos sin cable o las fuentes de poder de las computadoras portátiles. Las aplicaciones típicas de la electrónica de potencia son, entre otras, la conversión de corriente alterna (ca) en corriente continua (cc), la conversión de corriente continua en alterna (cc en ca), la conversión de una corriente continua no regulada a una corriente continua regulada y la conversión de una alimentación alterna de determinada amplitud y frecuencia en otra amplitud y frecuencia distintas. Un sistema electrónico de potencia estará formado por los circuitos electrónicos que se encargan de controlar un determinado proceso o convertidor, donde estos circuitos electrónicos están formados por uno o más convertidores formados por dispositivos semiconductores de potencia, actuadores, transductores y procesadores o sistemas de control (microprocesadores y microcontroladores). El propósito de la presente asignatura, es que el alumno aplique los conocimientos obtenidos durante el curso y desarrolle las habilidades necesarias mediante practicas, para implementar sistemas electrónicos de potencia que permitan dar solución a los diferentes problemas en aplicaciones mecatronicas, por ejemplo, el control de motores eléctricos de corriente alterna y continua, que constituyen unas de las áreas de mayor utilización y complejidad de la electrónica de potencia, control de motores paso a paso, robots industriales, etc. 4 FICHA TÉCNICA FICHA TÉCNICA Nombre: Electrónica de Potencia Clave: Justificación: Objetivo: Pre requisitos: • • El conocimiento sobre electrónica de potencia es fundamental para el ingeniero mecatronico ya que el curso ayudará a que el alumno desarrolle la capacidad para analizar e implementar el sistema electrónico de potencia adecuado a las necesidades de acuerdo a la aplicación. Desarrollar la capacidad en el alumno para analizar el funcionamiento de dispositivos de protección y disparo para la activación de actuadores de corriente alterna y directa; y analizar el funcionamiento de convertidores de CD-CD y CD-CA para aplicaciones mecatrónicas. Conocimientos básicos de electrónica analógica. Análisis de circuitos en c.a y c.d. Capacidades Identifica los dispositivos de estado sólido adecuado para la protección y disparo para la activación de actuadores de corriente directa y alterna Analizar el funcionamiento de las diferentes topologías de convertidores de cd-cd y de ca-cd monofásicos. UNIDADES DE APRENDIZAJE Aplicaciones de la electrónica de potencia Magnitudes Estimación de tiempo (horas) eléctricas de prueba Dispositivos de necesario para transmitir el aprendizaje al alumno, por Unidad estado sólido de de Aprendizaje: conmutación y control de corriente eléctrica Circuitos de rectificación de potencia Convertidores CD-CD y CD-CA Total de horas por cuatrimestre: Total de horas por semana: Créditos: TEORÍA PRÁCTICA presencial No presencial presencial No presencial 2 1 4 1 23 2 23 2 6 2 2 1 18 3 13 2 105 7 7 5 Bibliografía: 1. Daniel W. Hart. “Electrónica de Potencia”, PEARSON Prentice Hall. 2. Salvador Segui Chilet, Fco. J. Gimeno Sales, Carlos Sánchez Díaz & Salvador Orts Grau. “Electrónica de Potencia. Fundamentos básicos”, Ed. Alfaomega. 3. Muhammad H. Rashid. “Electrónica de Potencia, CIRCUITOS, DISPOSITIVOS Y APLICACIONES”, Tercera Edición, PEARSON Prentice Hall. 4. Timothy J. Maloney. “Electrónica Industrial Moderna”, Tercera Edición, Prenticel Hall. 6 IDENTIFICACIÓN DE RESULTADOS DE APRENDIZAJE APRENDIZAJE IDENTIFICACION DE RESULTADOS DE APRENDIZAJE Criterios de Desempeño Unidades de Aprendizaje Resultados de Aprendizaje Aplicaciones de la electónica de potencia El alumno comprenderá la importancia de la electrónica de potencia a través del aplicaciones industriales Magnitudes eléctricas de potencia El alumno calculará las magnitudes eléctricas de los voltajes y corrientes que intervienen en las diferentes etapas de potencia Obtiene de manera analítica los valores de : potencia instantánea, eficiencia, valor eficaz, factor de potencia, corrientes y tensión media Obtiene formas de onda y valores escalares de corrientes y tensiones mediante ejercicios en clase y un software especializado. (PSPICE) EL alumno analizará los diferentes tipos de tiristores empleados como dispositivos de potencia Describe las principales características y diferencias de los tiristores: SCR´s, TRIACS, GTO´s y sus variaciones MCT's, LASSCR, MSITs. Verifique el funcionamiento de cada tiristor. Dispositivos semiconductore s de estado sólido de conmutación y control empleados para el manejo de la corriente eléctrica El alumno aplicará los elementos de excitación y control empleados para el disparo de tiristores de potencia El alumno será competente cuando: Relaciona los dispositivos de pequeña señal con los de potencia Identificar las aplicaciones en las que se requieren dispositivos de potencia Relacionar a los dispositivos de electrónica de potencia como la interfase entre la etapa electrónica y la electromecánica Interpreta el funcionamiento de los relevadores experimentalmente. Interpreta las características eléctricas de los Transistores monounión y programable, diac y optoacopladores. Identifica y analiza la diferencia entre ángulo de conducción y ángulo de disparo. Interpreta el funcionamiento de circuitos para sincronizar la señal de la red eléctrica con la etapa de control, mediante optoacoplador y transformador. Evidencias (EP, ED, EC, EA) Horas Totales EC: Aplicaciones de electrónica de potencia EC: Diferencias entre los dispositivos electrónicos de entrada y salida EC: Diferencia la capacidad para manejar potencia de los diferentes tipos de tiristores y transistores.. 2 EC: Cálculos de magnitudes eléctricas en diferentes señales para circuitos de potencia con cargas resistivas 5 EC: Símbolos y características de los tiristores EC: Ángulos de conducción y disparo. ED: Simulación de tiristores EP: Reporte de la práctica de acuerdo al formato establecido 3 EC: UJT, PUT y DIAC ED: Arma circuito de sincronia. ED: Arma circuito de cruce por cero. ED: Armar circuito de interfase con optoacoplador y/o relevador EP: Reporte de la practica de acuerdo al formato establecido 7 7 Unidades de Aprendizaje Resultados de Aprendizaje Criterios de Desempeño El alumno será competente cuando: Explica la operación de los SCR, así como los modos de operación. Interpreta la curva característica del SCR y define los conceptos de corrientes y voltajes que intervienen El alumno en la misma como voltaje de ruptura, analizará la voltaje de bloqueo directo y voltaje de operación y bloqueo inverso. aplicación de los Entiende el control por fase de SCR como señales eléctricas mediante SCR dispositivos de Interpreta las características control de la eléctricas de los SCR: Potencia corriente eléctrica máxima, voltaje de disparo y corriente en circuitos de de la carga potencia Obtiene formas de onda del SCR y la carga mediante la simulación Aplica los SCR en un circuito de control de potencia de media onda y onda completa.. El alumno será competente cuando: Interpreta la operación y las características eléctricas de los TRIACS asi como su curva característica. Obtiene los parámetros eléctricos del TRIAC mediante la simulación Identifica las principales aplicaciones y diferencia frente al SCR Construye un circuito de control con TRIACS e interpreta sus parámetros eléctricos Identifica los tipos de los transistores: BJT, IGBT y MOSFET e interpreta su funcionamiento como interruptores as como sus principales ventajas y El alumno desventajas. analizará los Interpreta el concepto de área de diferentes tipos operación segura (SOA) para la de transistores elección correcta del dispositivo. empleados como Interpreta las características dispositivos de estáticas, dinámicas, térmicas y potencia modos de trabajo de los transistores de potencia. Obteniene la curva característica de los transistores experimentalmente El alumno analizará la operación y aplicación de los TRIACS como dispositivos de control de la corriente eléctrica en circuitos de potencia Evidencias (EP, ED, EC, EA) Horas Totales EC: Calculo de corriente de control y la carga en un circuito con SCR EC: Explica la corriente de compuerta del SCR asi como la corriente de enganche y corriente de mantenimiento EC: Explica la curva característica del SCR y todos sus parámetros EC: Circuito de control de media onda y onda completa con SCR. EC: Calcula perdidas de conducción y perdidas por conmutación. EP: Formas de onda de entrada en la carga de los circuitos de control de potencia mediante SCR ED: Circuito de control de potencia con SCR EP: Reporte de la practica de acuerdo al formato establecido 20 EC: Características de los TRIACS EC: Calcula solo perdidas de conducción. EP: Curvas características y aplicaciones del TRIAC EP: Reporte de la practica de acuerdo al formato establecido 5 EC: Funcionamiento de los transistores BJT, IGBT y MOSFETs EC: Área de operación segura ED: Obtención de curvas características de los transistores de potencia EP: Reporte de la practica de acuerdo al formato establecido 5 8 Unidades de Aprendizaje Resultados de Aprendizaje El alumno aplicará elementos de excitación y control empleaos para el disparo de transistores de potencia Circuitos de rectificación de potencia El alumno interpretará el funcionamiento de los circuitos de rectificación de señales de ca a cd Convertidores CD-CD y CD-CA El alumno interpretará el funcionamiento de los circuitos de conversión de señales de corriente directa a corriente directa y a corriente alterna y aplica la técnica de modulación por ancho de pulso PWM Criterios de Desempeño El alumno será competente cuando: Evidencias (EP, ED, EC, EA) Horas Totales EC: elementos parasitos de los BJTs, MOSFETs e IGBTs Interpreta las características de EC: Efecto de la capacitancia millar en MOSFETs. disparo de los BJTs, MOSFETs e IGBTs. EC: Tiempos de conmutación Interpreta el funcionamiento de los de encendido y apagado. circuitos de disparo Push-Pull y con ED: Arma circuitos de disparo transformador. con transistores PNP y NPN Analizara los métodos de disparo por en configuración Push-Pull tierra flotante para MOSFETs (high ED: Arma circuitos de disparo side drivers and low side drivers) con C.I. EC: Diodos rectificadores de potencia EC: Rectificadores Interpreta el funcionamiento de los monofásicos de onda rectificadores monofásicos de onda completa completa y controlada por fase. EC: circuito monofásico controlado Obtiene las cantidades rms, promedio ED: Simulación del circuito de y pico de voltajes y corrientes de rectificación monofásico acuerdo al circuito de control y ED: Circuito de rectificación topología. monofásico controlado por fase Implanta circuitos de rectificación ED: Control cosenoidal. monofásicos controlados por fase a ED: Control lineal partir de un retraso dado. EP: Reportes de las practicas de acuerdo al formato establecido Interpreta el principio de funcionamiento de los convertidores CC a CC reductores y elevadores EC: Convertidores CC a CC EC: Convertidores de Interpretar el principio de corriente directa a alterna funcionamiento de los convertidores EP: Circuito de conversión de de corriente continua en corriente CC a CC alterna implantado con transistores EP: Reportes de las practicas BJT, IGBTs y MOSFETs de acuerdo al formato establecido Analizará las principales topologías ED: diseña circuito PWM con convertidor puente completo y medio CI TL598 y TL494. puente. ED: Aplica la topología reductora para control de Analizará las diferentes aplicaciones motor de cd. de los convertidores. ED: Aplica la topología puente completo para el control de Determinara magnitudes y señales en velocidad y giro de un motor prática y simulación de los de corriente directa. convertidores puente completo y medio puente 10 12 36 9 PLANEACIÓN DEL APRENDIZAJE PLANEACIÓN DEL APRENDIZAJE Resultados de Aprendizaje Criterios de Desempeño Relaciona los dispositivos de pequeña señal con los de potencia El alumno Identificar las aplicaciones comprenderá la en las que se requieren importancia de la dispositivos de potencia electrónica de Relacionar a los potencia a través dispositivos de electrónica del aplicaciones de potencia como la industriales interfase entre la etapa electrónica y la electromecánica Obtiene de manera analítica los valores de : potencia instantánea, El alumno calculará eficiencia, valor eficaz, las magnitudes factor de potencia, eléctricas que corrientes y tensión media intervienen en la Obtiene formas de onda y etapa de potencia valores escalares de corrientes y tensiones mediante un software especializado. (PSPICE) Evidencias (EP, ED, EC, EA) EC: Aplicaciones de electrónica de potencia EC: diferencias entre los dispositivos electrónicos de entrada y salida EC: Cálculos de magnitudes eléctricas para circuitos de potencia Instrumento Técnicas de Espacio educativo de aprendizaje evaluación Aula Lab. otro Cuestionario C-01 Diagramas, ilustraciones y esquemas Total de horas Teoría Práctica HP HNP Hp HNP x 1 1 X 5 1 Lluvia de ideas Cuestionario C-01 Solución de problemas prácticos 10 Resultados de Aprendizaje Criterios de Desempeño Interpreta el funcionamiento de los relevadores experimentalmente. Interpreta las características eléctricas de los Transistores monounión y programable, diac y optoacopladores Identifica los tipos de los transistores: BJT, IGBT y MOSFET. Interpreta las características estáticas, El alumno analizará dinámicas, térmicas y los transistores de modos de trabajo de los potencia transistores de potencia Obteniene la curva característica de los transistores experimentalmente Describe las características de los tiristores: SCR´s, TRIACS, GTO´s y MCT's. Verifique el EL alumno funcionamiento de los analizará los circuitos de potencia tiristores como mediante simulaciones dispositivos de determinando las potencia magnitudes de tensiones, corrientes y potencia. Emplee tiristores en la etapa de potencia en un sistema El alumno aplicará elementos de excitación y control de potencia mediante dispositivos de estado sólido y electromecánicos Evidencias (EP, ED, EC, EA) EC: UJT, PUT y DIAC ED: Armar circuito de interfase con optoacoplador y/o relevador EP: Reporte de la practica de acuerdo al formato establecido EC: Funcionamiento de los transistores BJT, IGBT y MOSFETs ED: Obtención de curvas características de los transistores de potencia EP: Reporte de la practica de acuerdo al formato establecido EC: Símbolos y características de los tristores ED: Simulación de tiristores EP: Reporte de la practica de acuerdo al formato establecido Instrumento Técnicas de Espacio educativo de aprendizaje evaluación Aula Lab. otro Cuestionario C-02 Diagramas Lista de esquemático cotejo s LC-01 Guía de Práctica observación mediante la GO-01 acción Diagramas Cuestionario Solución de C-03 ejercicios Lista de cotejo Diagramas LC-02 Solución de Guía de problemas observación Comprensión de hojas GO-02, técnicas Cuestionario C-03 cuestionario, Lista de cotejo LC-03 Guía de observación GO-03 Total de horas Teoría Práctica HP HNP Hp HNP X Práctica No. 1 Dispositivos de disparo y control 6 1 4 1 X Práctica No. 2 Curvas características de los transistores de potencia 2 1 2 1 X Práctica No. 3 Tiristores 2 1 2 Exposición Diagramas Solución de problemas Práctica mediante la acción 11 Resultados de Aprendizaje Criterios de Desempeño Evidencias (EP, ED, EC, EA) Instrumento Técnicas de Espacio educativo de aprendizaje evaluación Aula Lab. otro Total de horas Teoría Práctica HP HNP Hp HNP Diagramas Explica la operación de los SCR Entiende el control por fase de señales eléctricas mediante SCR El alumno analizará Interpreta las la operación y características eléctricas aplicación de los de los SCR: Potencia SCR como máxima, voltaje de disparo dispositivos de y corriente de la carga control de potencia Obtiene formas de onda del SCR y la carga mediante la simulación Aplica los SCR en un circuito de control de potencia Interpreta la operación y las características El alumno analizará eléctricas de los TRIACS la operación y Obtiene los parámetros aplicación de los eléctricos del TRIAC TRIACS como mediante la simulación dispositivos de Construye un circuito de control de potencia control con TRIACS e de corriente alterna interpreta sus parámetros eléctricos El alumno será El alumno competente cuando: interpretará el Interpreta el funcionamiento de funcionamiento de los los circuitos de rectificadores rectificación de monofásicos de onda señales de ca a cd completa y controlados EC: Calculo de corriente de control y la carga en un circuito con SCR EP: Formas de onda de entrada en la carga de los circuitos de control de potencia mediante SCR ED: Circuito de control de potencia con SCR EP: Reporte de la practica de acuerdo al formato establecido Cuestionario C-04 Lista de cotejo LC-04 Guía de observación GO-04 Solución de problemas: control de potencia en una carga aplicando SCR Investigar aplicaciones de SCR: Diagramas eléctricos de control de potencia X Práctica No. 4 Circuito de control de potencia con SCR (cargador de baterías, luces de emergencia, alarmas) 4 6 X Práctica No. 5 Aplicaciones del TRIAC 2 4 Práctica mediante la acción EC: Características de los TRIACS EP: Curvas características y aplicaciones del TRIAC EP: Reporte de la practica de acuerdo al formato establecido Cuestionario C-04 Lista de cotejo LC-05 Guía de observación GO-05 Diagrama eléctricos de potencia EC: Diodos rectificadores de potencia EC: Rectificadores monofásicos de onda completa EC: circuito monofásico controlado Cuestionario C-05 Lista de cotejo LC-06 Conferencia Guía de o exposición. observación Práctica mediante la acción X Práctica No. 6 Simulación de circuitos rectificadores 12 2 4 2 12 Resultados de Aprendizaje Criterios de Desempeño por fase Construye rectificadores multifase en estrella para controlar una carga trifásica Implanta circuitos de rectificación monofásicos controlados por fase a partir de un retraso dado. El alumno interpretará el funcionamiento de los circuitos de conversión de señales de corriente directa a corriente directa y a corriente alterna y aplica la técnica de modulación por ancho de pulso PWM El alumno controlará la velocidad de motores de inducción Interpreta el principio de funcionamiento de los convertidores CC a CC reductores y elevadores Interpretar el principio de funcionamiento de los convertidores de corriente continua en corriente alterna implantado con transistores BJT, IGBTs y MOSFETs El alumno será competente cuando: Aplica controladores de potencia para variar la velocidad de un motor Evidencias (EP, ED, EC, EA) EC: Convertidor controlado trifásicos ED: Simulación del circuito de rectificación monofásico ED: Circuito de rectificación monofásico controlado por fase EP: Reportes de las practicas de acuerdo al formato establecido EC: Convertidores CC a CC EC: Convertidores de corriente directa a alterna EP: Circuito de conversión de CC a CC EP: Reportes de las practicas de acuerdo al formato establecido EP: Sistema de control de velocidad de motores implantado con circuitos de electrónica de potencia Instrumento Técnicas de Espacio educativo de aprendizaje evaluación Aula Lab. otro GO-06 Lista de cotejo LC-07 Guía de observación GO-07 Cuestionario C-06 Lista de cotejo LC-08 Guía de observación GO-08 Lista de cotejo LC-09 Guía de observación GO-09 Lista de cotejo LC-10 Práctica mediante la acción: simulación y experimental Práctica No. 7 Circuitos rectificadores monofásicos y trifásicos Diagramas Práctica No. 8 Circuitos de conversión de CC a CC Práctica mediante la acción X Exposición Práctica No. 9 Controlador de tensión trifásica para cargas R-L Total de horas Teoría Práctica HP HNP Hp HNP 10 1 10 1 5 0 10 1 Conferencia o exposición. Práctica mediante la acción X X 13 DESARROLLO DE PRÁCTICA DESARROLLO DE PRACTICA Fecha: Nombre de la asignatura: Electrónica de Potencia Dispositivos de disparo y control Nombre: Número : Resultado de aprendizaje: 1 Duración (horas) : 5 El alumno aplicará elementos de excitación y control de potencia mediante dispositivos de estado sólido y electromecánicos Justificación Sector o subsector para el desarrollo de la práctica: Actividades a desarrollar: Distinguir entre los diferentes tipos de excitación (drivers): push-pull, boostrap, circuito bomba de carga. Aplicar el circuito de excitación adecuado. Implementar un circuito mediante relevadores. Implementar una etapa de excitación aislada mediante optoacopladores y/o relevador. Evidencia a generar en el desarrollo de la práctica: EP: Circuito de interfase con optoacoplador y/o relevador ED: considera las especificaciones técnicas de los dispositivos EP: circuito interruptor de potencia con relevador 14 DESARROLLO DE PRACTICA Fecha: Nombre de la asignatura: Nombre: Electrónica de Potencia Curvas características de los transistores de potencia Número : Resultado de aprendizaje: 2 Duración (horas) : 3 El alumno analizará los transistores de potencia Justificación Sector o subsector para el desarrollo de la práctica: Actividades a desarrollar: Familiarizarse con los diferentes tipos de transistores de potencia y sus encapsulados. Interpretar de forma correcta la hoja de datos del transistor y sus especificaciones. Evidencia a generar en el desarrollo de la práctica: ED: considera las especificaciones técnicas de los dispositivos para obtener las curvas características ED: obtiene de manera correcta los valores nominales de tensión y corriente para cada transistor de potencia 15 DESARROLLO DE PRACTICA Fecha: Nombre de la asignatura: Nombre: Número : Resultado de aprendizaje: Electrónica de Potencia Tiristores Duración (horas) : 2 3 EL alumno analizará los tiristores como dispositivos de potencia Justificación Sector o subsector para el desarrollo de la práctica: Actividades a desarrollar: Familiarizarse con los distintos tipos de tiristores. Interpreta las diferentes aplicaciones de los tiristores Evaluar las propiedades del tiristor frente a otros dispositivos de estado sólido en manejo de altas potencias. Evidencia a generar en el desarrollo de la práctica: ED: considera las especificaciones técnicas de los dispositivos EP: Circuito funcionando en simulación EP: Circuito de potencia diseñado con tiristores 16 DESARROLLO DE PRACTICA Fecha: Nombre de la asignatura: Nombre: Electrónica de Potencia Circuito de control de potencia con SCR (cargador de baterías, luces de emergencia, alarmas) Número : Resultado de aprendizaje: 4 Duración (horas) : 6 El alumno analizará la operación y aplicación de los SCR como dispositivos de control de potencia Justificación Sector o subsector para el desarrollo de la práctica: Actividades a desarrollar: Implementar un sistema de conversión de corriente alterna a corriente continua mediante SCRs. Implementar un circuito de control para SCRs mediante control cosenoidal. Familiarizarse con el manejo de la corriente alterna (120VCA) con sus debidas precauciones. Evidencia a generar en el desarrollo de la práctica: EP: Formas de onda de entrada en la carga de los circuitos de control de potencia mediante SCR ED: interpreta parámetros eléctricos de los SCR ED: Descripción del funcionamiento de los circuitos SCR EP: circuito de control de potencia con SCR EP: Reporte técnico de la práctica 17 DESARROLLO DE PRACTICA Fecha: Nombre de la asignatura: Nombre: Número : Resultado de aprendizaje: Electrónica de Potencia Aplicaciones del TRIAC Duración (horas) : 4 5 El alumno analizará la operación y aplicación de los TRIACS como dispositivos de control de potencia de corriente alterna Justificación Sector o subsector para el desarrollo de la práctica: Actividades a desarrollar: Control de iluminación con TRIACs. Aplicación del TRIAC como actuador en corriente alterna. Evidencia a generar en el desarrollo de la práctica: EP: Curvas características EP: Parámetros eléctricos obtenidos mediante la simulación y la experimentación 18 DESARROLLO DE PRACTICA Fecha: Nombre de la asignatura: Nombre: Número : Resultado de aprendizaje: Electrónica de Potencia Simulación de circuitos rectificadores Duración (horas) : 4 6 El alumno interpretará el funcionamiento de los circuitos de rectificación de señales de ca a cd Justificación Sector o subsector para el desarrollo de la práctica: Actividades a desarrollar: Simular mediante software (orcad, pspice, etc.) los circuitos rectificadores con sus diferentes topologías. Obtener las graficas en simulación de corrientes y voltajes del circuito implementado (formas de onda de voltaje de entrada, voltaje de salida, corrientes, señal de disparo, etc). Evidencia a generar en el desarrollo de la práctica: EP: Análisis del resultado de la simulación del circuito de rectificación monofásico ED: aplica sus conocimientos sobre tiristores 19 DESARROLLO DE PRACTICA Fecha: Nombre de la asignatura: Nombre: Número : Resultado de aprendizaje: Electrónica de Potencia Circuitos rectificadores monofásicos y trifásicos Duración (horas) : 4 7 El alumno interpretará el funcionamiento de los circuitos de rectificación de señales de ca a cd Justificación Sector o subsector para el desarrollo de la práctica: Actividades a desarrollar: Interpreta los circuitos de rectificación mediante diodos y SCRs obteniendo las mediciones correctas, valores promedio, rms, potencia, para diferentes tipos de cargas R, y RL. Implementa circuitos rectificadores de potencia con diodos y SCRs de medio puente, puente completo y trifásicos. Evidencia a generar en el desarrollo de la práctica: EP: Circuito de rectificación monofásico controlado por fase 20 DESARROLLO DE PRACTICA Fecha: Nombre de la asignatura: Nombre: Número : Resultado de aprendizaje: Electrónica de Potencia Circuitos de conversión de CC a CC Duración (horas) : 11 8 El alumno interpretará el funcionamiento de los circuitos de conversión de señales de corriente directa a corriente directa y a corriente alterna y aplica la técnica de modulación por ancho de pulso PWM Justificación Sector o subsector para el desarrollo de la práctica: Actividades a desarrollar: Implementar un circuito de conversión de corriente directa a corriente directa en base a la topología reductora (buck). Implementar un circuito de conversión de corriente directa a corriente directa en base a la topología elevadora (boost). Implementar la técnica de control PWM con circuito integrado SG3525. Evidencia a generar en el desarrollo de la práctica: EP: circuito de conversión de CC a CC EP: circuito de modulación por ancho de pulso 21 DESARROLLO DE PRACTICA Fecha: Nombre de la asignatura: Nombre: Número : Resultado de aprendizaje: Electrónica de Potencia controlador de tensión trifásica para cargas R-L Duración (horas) : 11 9 El alumno controlará la velocidad de motores de inducción Justificación Sector o subsector para el desarrollo de la práctica: Actividades a desarrollar: Implementación de un inversor trifásico mediante MOSFETs Implementar en el inversor la técnica de modulación PWM senoidal (SPWM). Evidencia a generar en el desarrollo de la práctica: EP: Sistema de control de velocidad de motores implantado con circuitos de electrónica de potencia 22 EVALUACIÓN SUMATIVA EVALUACIÓN SUMATIVA CUESTIONARIO CC-01 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO: PRODUCTO: MATRICULA: PARCIAL: FIRMA DEL ALUMNO: FECHA: MATERIA: CLAVE: NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONES Seleccione las aplicaciones correspondientes a electrónica analógica (EA) y electrónica de potencia (EP) escribiendo en el paréntesis la notación correspondiente. a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) Cargador de baterías Ignición electrónica Sensor óptico Calculadora de bolsillo Lavadora Controles de motor LED Secadora de ropa Teléfono celular Equipo de fotocopias ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) INSTRUCCIONES Seleccione cuales de los dispositivos electrónicos que se mencionan son elementos de entrada (E) y cuales elementos de salida (S), escribiendo en el paréntesis la notación correspondiente. a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) Display Interruptor Detector de nivel de líquidos Motor a pasos LCD Teclado matricial Galvanómetro Sensor capacitivo Higrómetro Relevador ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) INSTRUCCIONES Determine los parámetros eléctricos solicitados empleando las formulas adecuadas, el resultado debe ser satisfactorio. 1. La tensión en las terminales de una resistencia de 10Ω es v(t)=5 sen(200 t), determine: a) La expresión de potencia instantánea b) La potencia de pico c) La potencia media 23 2. La tensión y la corriente de un dispositivo, son funciones periódicas con T=100 ms descritas por: 0 < t < 70 ms 5v v(t ) = 0 70 ms < t < 100 ms 0 ms < t < 50 ms 0 i (t ) = 4 A 50 ms < t < 100 ms Determine: a) La potencia instantánea b) La potencia media c) Los valores eficaces de las formas de onda de tensión y corriente CALIFICACIÓN: 24 EVALUACIÓN SUMATIVA CUESTIONARIO CC-02 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO: PRODUCTO: MATRICULA: FIRMA DEL ALUMNO: PARCIAL: FECHA: MATERIA: CLAVE: NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONES Analice el enunciado y complete con los diagramas solicitados. Dibuje un circuito de interfase para conectar la salida de un microcontrolador de 5Vcd a un motor de 12 Vcd utilizando: a) Optoacoplador b) Relevador INSTRUCCIONES Determine los parámetros eléctricos solicitados, empleando las formulas adecuadas, el resultado debe ser satisfactorio. Para el circuito de relajación con UJT que tiene los siguientes parámetros RBB=5kΩ, ή=0.6, Vv =1v, Iv =10mA, IP=10µA, determine: a) RB1 y RB2 a Ie=0 A 50kΩ b) Vp voltaje necesario para encender el UJT c) La frecuencia de oscilación si RB1=100 kΩ 12v d) Dibuje la forma de onda de vc para un ciclo completo 0.1pF 100Ω Para el circuito de relajación con PUT que tiene los siguientes parámetros IP=100µA, Iv =5.5mA y Vv =1v, , , determine: a) Vp 20kΩ 5kΩ b) Rmax y Rmin c) T y la frecuencia de oscilación d) Las formas de onda de vA, vG y vk 12v 1µ F 10kΩ 100Ω CALIFICACIÓN: 25 EVALUACIÓN SUMATIVA CUESTIONARIO CC -0 3 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO: PRODUCTO: MATRICULA: FIRMA DEL ALUMNO: PARCIAL: FECHA: MATERIA: CLAVE: NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONES Determine los parámetros eléctricos solicitados, empleando las formulas adecuadas y dibujando circuitos equivalentes, el resultado debe ser satisfactorio. La beta (β) del transistor bipolar varía desde 15 hasta 70. Si VCE(sat) =1.3v y VBE(sat) =1.5, determine: a) el factor de sobreexcitación ODF b) la β forzada c) la pérdida de potencia en el transistor 0.75Ω 1.5Ω 40v 5v Dos MOSFET conectados en paralelo conducen una corriente toral IT = 22 A. El voltaje drenaje a fuente de M1 es VDS1=2.6v y el de M2 es VDS2=3.1v. Determine la corriente de drenaje de cada MOSFET y la diferencia en la repartición de corrientes si las resisitencias en seria para compartir la corriente son: a) RS1=0.3 Ω y RS2=0.2 Ω b) RS1= RS2=0.5 Ω M1 M2 Rs2 Rs1 RD V DD Escriba la relación de un IGBT respecto al BJT y el MOSFET. Escriba las diferencias entre un SCR y un GTO respecto a: a) Los dispositivos de encendido/apagado b) Frecuencia de conmutación Dibuje las formas de onda de un SCR y un TRIAC para un ángulo de retardo de disparo de: a) 90º b) 135º CALIFICACIÓN: 26 EVALUACIÓN SUMATIVA CUESTIONARIO CC -0 4 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO: PRODUCTO: MATRICULA: FIRMA DEL ALUMNO: PARCIAL: FECHA: MATERIA: CLAVE: NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONES Determine los parámetros eléctricos solicitados, empleando las formulas adecuadas y dibujando circuitos equivalentes, el resultado debe ser satisfactorio. Determine el voltaje VG para disparar el SCR, el cual en condiciones normales requiere de una corriente de puerta de 25 mA 500 Ω 75 Ω 10 Ω 200 Ω VG 35v 137 Ω . Determine el valor de R para tener un ángulo de disparo de 90º, el SCR tiene IGT=25 mA y la fuente de c.a. es de 127V rms 2.5kΩ RL R1 V sw Determine lo siguiente: a) V5.1kΩ b) IC c) Razón de acumulación de voltaje a través del capacitor d) Tiempo que transcurre entre el comienzo de un semiciclo y el disparo del TRIAC e) Ángulo de retardo de disparo R 5.1kΩ 3kΩ ή= 0.55 R β=175 9kΩ 0.8 µ F CALIFICACIÓN: 27 EVALUACIÓN SUMATIVA CUESTIONARIO CC -0 5 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO: MATRICULA: PRODUCTO: FIRMA DEL ALUMNO: PARCIAL: FECHA: MATERIA: CLAVE: NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONES Determine los parámetros eléctricos solicitados, empleando las formulas adecuadas y dibujando circuitos equivalentes, el resultado debe ser satisfactorio. El rectificador de onda completa presenta un generador de 127 v a 50 Hz, determine: a) La variación de tensión pico a pico de la salida b) El valor del condensador que reduce el rizado de la tensión de salida a un 1.5% del valor de continua V 500Ω 100µ F Un rectificador monofásico controlado de onda completa en puente, tiene una fuente con valor eficaz de 240v a 60Hz, determine la corriente media de carga para: a) ά=25º b) ά=65º 65mH V 30Ω El convertidor trifásico controlado de seis pulsos utiliza una fuente de 480 V rms de línea a línea a 60 Hz, el ángulo de disparo es de 45º, determine: a) La corriente media en la carga b) La amplitud de la sexta corriente armónica c) La corriente eficaz en cada línea de la fuente de alterna 45mH V V 45Ω V CALIFICACIÓN: 28 EVALUACIÓN SUMATIVA CUESTIONARIO CC -0 6 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO: PRODUCTO: MATRICULA: FIRMA DEL ALUMNO: PARCIAL: FECHA: MATERIA: CLAVE: NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONES Determine los parámetros eléctricos solicitados, empleando las formulas adecuadas y dibujando circuitos equivalentes, el resultado debe ser satisfactorio. Suponiendo que los componentes son ideales en el convertidor cc-cc reductor con ciclo de trabajo D=0.45 y f=25kHz, determine: a) El voltaje de salida b) La corriente máxima y mínima en la bobina c) El rizado de la tensión de salida 48v sw 380mH 90µ F 15Ω Para un inversor monofásico en puente, determine: a) El voltaje RMS de salida a la frecuencia fundamental b) La potencia de salida c) La corriente promedio y de pico de cada transistor d) La distorsión armónica total THD e) El factor de distorsión Q1 Q3 36v Q4 2Ω Q2 Un inversor con salida PWM bipolar, tiene una fuente 220 v. La carga es una combinación serie R-L con R=25Ω y L=60 mH. La salida tiene una frecuencia fundamental de 60 Hz, determine: a) El índice de modulación de amplitud para generar una salida de 120 V rms a la frecuencia fundamental b) Si el índice de modulación de frecuencia es de 20, calcule el factor DAT de la corriente de la carga CALIFICACIÓN: 29 LISTA DE COTEJO LISTA DE COTEJO LCLC-01 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO: MATRICULA: PRODUCTO: PARCIAL: FIRMA DEL ALUMNO: FECHA: MATERIA: CLAVE: NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONES Revisar las actividades que se solicitan y marque en los apartados “SI” cuando la evidencia se cumple; en caso contrario marque “NO”. En la columna “OBSERVACIONES” indicaciones que puedan ayudar al alumno a saber cuales son las condiciones no cumplidas, si fuese necesario. CUMPLE Código Característica a cumplir (Reactivo) OBSERVACIONES SI NO Presentación 5%. El reporte cumple con los requisitos de: a. Buena presentación b. No tiene faltas de ortografía c. Maneja el lenguaje técnico apropiado Introducción y Objetivo 5%. La introducción y el objetivo dan una idea clara del contenido del reporte. Sustento Teórico 10%. Presenta un panorama general del tema a desarrollar y lo sustenta con referencias bibliográficas Desarrollo 35%. Sigue una metodología y sustenta todos los pasos que se realizaron. Resultados 30%. Cumplió totalmente con el objetivo esperado Conclusiones 10%. Las conclusiones son claras y acordes con el objetivo esperado Responsabilidad 5%. Entregó el reporte en la fecha y hora señalada CALIFICACIÓN: 30 LISTA DE COTEJO LCLC-02 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO: MATRICULA: PRODUCTO: PARCIAL: FIRMA DEL ALUMNO: FECHA: MATERIA: CLAVE: NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONES Revisar las actividades que se solicitan y marque en los apartados “SI” cuando la evidencia se cumple; en caso contrario marque “NO”. En la columna “OBSERVACIONES” indicaciones que puedan ayudar al alumno a saber cuales son las condiciones no cumplidas, si fuese necesario. CUMPLE Código Característica a cumplir (Reactivo) OBSERVACIONES SI NO Presentación 5%. El reporte cumple con los requisitos de: d. Buena presentación e. No tiene faltas de ortografía f. Maneja el lenguaje técnico apropiado Introducción y Objetivo 5%. La introducción y el objetivo dan una idea clara del contenido del reporte. Sustento Teórico 10%. Presenta un panorama general del tema a desarrollar y lo sustenta con referencias bibliográficas Desarrollo 35%. Sigue una metodología y sustenta todos los pasos que se realizaron. Resultados 30%. Cumplió totalmente con el objetivo esperado Conclusiones 10%. Las conclusiones son claras y acordes con el objetivo esperado Responsabilidad 5%. Entregó el reporte en la fecha y hora señalada CALIFICACIÓN: 31 LISTA DE COTEJO LCLC-03 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO: MATRICULA: PRODUCTO: PARCIAL: FIRMA DEL ALUMNO: FECHA: MATERIA: CLAVE: NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONES Revisar las actividades que se solicitan y marque en los apartados “SI” cuando la evidencia se cumple; en caso contrario marque “NO”. En la columna “OBSERVACIONES” indicaciones que puedan ayudar al alumno a saber cuales son las condiciones no cumplidas, si fuese necesario. CUMPLE Código Característica a cumplir (Reactivo) OBSERVACIONES SI NO Presentación 5%. El reporte cumple con los requisitos de: g. Buena presentación h. No tiene faltas de ortografía i. Maneja el lenguaje técnico apropiado Introducción y Objetivo 5%. La introducción y el objetivo dan una idea clara del contenido del reporte. Sustento Teórico 10%. Presenta un panorama general del tema a desarrollar y lo sustenta con referencias bibliográficas Desarrollo 35%. Sigue una metodología y sustenta todos los pasos que se realizaron. Resultados 30%. Cumplió totalmente con el objetivo esperado Conclusiones 10%. Las conclusiones son claras y acordes con el objetivo esperado Responsabilidad 5%. Entregó el reporte en la fecha y hora señalada CALIFICACIÓN: 32 LISTA DE COTEJO LCLC-04 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO: MATRICULA: PRODUCTO: PARCIAL: FIRMA DEL ALUMNO: FECHA: MATERIA: CLAVE: NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONES Revisar las actividades que se solicitan y marque en los apartados “SI” cuando la evidencia se cumple; en caso contrario marque “NO”. En la columna “OBSERVACIONES” indicaciones que puedan ayudar al alumno a saber cuales son las condiciones no cumplidas, si fuese necesario. CUMPLE Código Característica a cumplir (Reactivo) OBSERVACIONES SI NO Presentación 5%. El reporte cumple con los requisitos de: j. Buena presentación k. No tiene faltas de ortografía l. Maneja el lenguaje técnico apropiado Introducción y Objetivo 5%. La introducción y el objetivo dan una idea clara del contenido del reporte. Sustento Teórico 10%. Presenta un panorama general del tema a desarrollar y lo sustenta con referencias bibliográficas Desarrollo 35%. Sigue una metodología y sustenta todos los pasos que se realizaron. Resultados 30%. Cumplió totalmente con el objetivo esperado Conclusiones 10%. Las conclusiones son claras y acordes con el objetivo esperado Responsabilidad 5%. Entregó el reporte en la fecha y hora señalada CALIFICACIÓN: 33 LISTA DE COTEJO LCLC-05 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO: MATRICULA: PRODUCTO: PARCIAL: FIRMA DEL ALUMNO: FECHA: MATERIA: CLAVE: NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONES Revisar las actividades que se solicitan y marque en los apartados “SI” cuando la evidencia se cumple; en caso contrario marque “NO”. En la columna “OBSERVACIONES” indicaciones que puedan ayudar al alumno a saber cuales son las condiciones no cumplidas, si fuese necesario. CUMPLE Código Característica a cumplir (Reactivo) OBSERVACIONES SI NO Presentación 5%. El reporte cumple con los requisitos de: m. Buena presentación n. No tiene faltas de ortografía o. Maneja el lenguaje técnico apropiado Introducción y Objetivo 5%. La introducción y el objetivo dan una idea clara del contenido del reporte. Sustento Teórico 10%. Presenta un panorama general del tema a desarrollar y lo sustenta con referencias bibliográficas Desarrollo 35%. Sigue una metodología y sustenta todos los pasos que se realizaron. Resultados 30%. Cumplió totalmente con el objetivo esperado Conclusiones 10%. Las conclusiones son claras y acordes con el objetivo esperado Responsabilidad 5%. Entregó el reporte en la fecha y hora señalada CALIFICACIÓN: 34 LISTA DE COTEJO LCLC-06 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO: MATRICULA: PRODUCTO: PARCIAL: FIRMA DEL ALUMNO: FECHA: MATERIA: CLAVE: NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONES Revisar las actividades que se solicitan y marque en los apartados “SI” cuando la evidencia se cumple; en caso contrario marque “NO”. En la columna “OBSERVACIONES” indicaciones que puedan ayudar al alumno a saber cuales son las condiciones no cumplidas, si fuese necesario. CUMPLE Código Característica a cumplir (Reactivo) OBSERVACIONES SI NO Presentación 5%. El reporte cumple con los requisitos de: p. Buena presentación q. No tiene faltas de ortografía r. Maneja el lenguaje técnico apropiado Introducción y Objetivo 5%. La introducción y el objetivo dan una idea clara del contenido del reporte. Sustento Teórico 10%. Presenta un panorama general del tema a desarrollar y lo sustenta con referencias bibliográficas Desarrollo 35%. Sigue una metodología y sustenta todos los pasos que se realizaron. Resultados 30%. Cumplió totalmente con el objetivo esperado Conclusiones 10%. Las conclusiones son claras y acordes con el objetivo esperado Responsabilidad 5%. Entregó el reporte en la fecha y hora señalada CALIFICACIÓN: 35 LISTA DE COTEJO LCLC-07 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO: MATRICULA: PRODUCTO: PARCIAL: FIRMA DEL ALUMNO: FECHA: MATERIA: CLAVE: NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONES Revisar las actividades que se solicitan y marque en los apartados “SI” cuando la evidencia se cumple; en caso contrario marque “NO”. En la columna “OBSERVACIONES” indicaciones que puedan ayudar al alumno a saber cuales son las condiciones no cumplidas, si fuese necesario. CUMPLE Código Característica a cumplir (Reactivo) OBSERVACIONES SI NO Presentación 5%. El reporte cumple con los requisitos de: s. Buena presentación t. No tiene faltas de ortografía u. Maneja el lenguaje técnico apropiado Introducción y Objetivo 5%. La introducción y el objetivo dan una idea clara del contenido del reporte. Sustento Teórico 10%. Presenta un panorama general del tema a desarrollar y lo sustenta con referencias bibliográficas Desarrollo 35%. Sigue una metodología y sustenta todos los pasos que se realizaron. Resultados 30%. Cumplió totalmente con el objetivo esperado Conclusiones 10%. Las conclusiones son claras y acordes con el objetivo esperado Responsabilidad 5%. Entregó el reporte en la fecha y hora señalada CALIFICACIÓN: 36 LISTA DE COTEJO LCLC-08 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO: MATRICULA: PRODUCTO: PARCIAL: FIRMA DEL ALUMNO: FECHA: MATERIA: CLAVE: NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONES Revisar las actividades que se solicitan y marque en los apartados “SI” cuando la evidencia se cumple; en caso contrario marque “NO”. En la columna “OBSERVACIONES” indicaciones que puedan ayudar al alumno a saber cuales son las condiciones no cumplidas, si fuese necesario. CUMPLE Código Característica a cumplir (Reactivo) OBSERVACIONES SI NO Presentación 5%. El reporte cumple con los requisitos de: v. Buena presentación w. No tiene faltas de ortografía x. Maneja el lenguaje técnico apropiado Introducción y Objetivo 5%. La introducción y el objetivo dan una idea clara del contenido del reporte. Sustento Teórico 10%. Presenta un panorama general del tema a desarrollar y lo sustenta con referencias bibliográficas Desarrollo 35%. Sigue una metodología y sustenta todos los pasos que se realizaron. Resultados 30%. Cumplió totalmente con el objetivo esperado Conclusiones 10%. Las conclusiones son claras y acordes con el objetivo esperado Responsabilidad 5%. Entregó el reporte en la fecha y hora señalada CALIFICACIÓN: 37 LISTA DE COTEJO LCLC-09 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO: MATRICULA: PRODUCTO: PARCIAL: FIRMA DEL ALUMNO: FECHA: MATERIA: CLAVE: NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONES Revisar las actividades que se solicitan y marque en los apartados “SI” cuando la evidencia se cumple; en caso contrario marque “NO”. En la columna “OBSERVACIONES” indicaciones que puedan ayudar al alumno a saber cuales son las condiciones no cumplidas, si fuese necesario. CUMPLE Código Característica a cumplir (Reactivo) OBSERVACIONES SI NO Presentación 5%. El reporte cumple con los requisitos de: y. Buena presentación z. No tiene faltas de ortografía aa. Maneja el lenguaje técnico apropiado Introducción y Objetivo 5%. La introducción y el objetivo dan una idea clara del contenido del reporte. Sustento Teórico 10%. Presenta un panorama general del tema a desarrollar y lo sustenta con referencias bibliográficas Desarrollo 35%. Sigue una metodología y sustenta todos los pasos que se realizaron. Resultados 30%. Cumplió totalmente con el objetivo esperado Conclusiones 10%. Las conclusiones son claras y acordes con el objetivo esperado Responsabilidad 5%. Entregó el reporte en la fecha y hora señalada CALIFICACIÓN: 38 LISTA DE COTEJO LCLC-10 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO: MATRICULA: PRODUCTO: PARCIAL: FIRMA DEL ALUMNO: FECHA: MATERIA: CLAVE: NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONES Revisar las actividades que se solicitan y marque en los apartados “SI” cuando la evidencia se cumple; en caso contrario marque “NO”. En la columna “OBSERVACIONES” indicaciones que puedan ayudar al alumno a saber cuales son las condiciones no cumplidas, si fuese necesario. CUMPLE Código Característica a cumplir (Reactivo) OBSERVACIONES SI NO Presentación escrita 10%. El reporte cumple con los requisitos de: a. Buena presentación b. No tiene faltas de ortografía c. Maneja el lenguaje técnico apropiado Presentación oral 10%. Describe el objetivo, componentes y funcionalidad del proyecto Funcionalidad del proyecto 60%. El proyecto funciona al 100% Orden y limpieza 5%. Se tomaron en cuenta .las medidas de seguridad correspondientes Presentación de conclusiones y mejoras 5%. Describe la conclusión del proyecto y propone mejoras al mismo Interrogatorio 10%. Responde a las preguntas en forma clara CALIFICACIÓN: 39 GUÍA DE OBSERVACIÓN GUÍA DE OBSERVACIÓN GOGO-01 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO: PRODUCTO: MATRICULA: PARCIAL: FIRMA DEL ALUMNO: FECHA: MATERIA: CLAVE: NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONES Revisar las actividades que se solicitan y marque en los apartados “SI” cuando la evidencia se cumple; en caso contrario marque “NO”. En la columna “OBSERVACIONES” indicaciones que puedan ayudar al alumno a saber cuales son las condiciones no cumplidas, si fuese necesario. CUMPLE Código Característica a cumplir (Reactivo) OBSERVACIONES SI NO Selección 10%. Se seleccionan los equipos y materiales adecuados Interpretación 10%. Conecto el circuito de acuerdo a los diagramas de interfase y las especificaciones técnicas de los dispositivos Medición 10%. Realizo las mediciones en los puntos indicados Seguridad 10%. Trabaja con medidas de seguridad Presentación 10%. El circuito presenta orden y limpieza. Funcionalidad 30%. El circuito funciona al 100% Interrogatorio 20%. Responde las preguntas en forma clara. CALIFICACIÓN: 40 GUÍA DE OBSERVACIÓN GOGO-02 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO: PRODUCTO: MATRICULA: PARCIAL: FIRMA DEL ALUMNO: FECHA: MATERIA: CLAVE: NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONES Revisar las actividades que se solicitan y marque en los apartados “SI” cuando la evidencia se cumple; en caso contrario marque “NO”. En la columna “OBSERVACIONES” indicaciones que puedan ayudar al alumno a saber cuales son las condiciones no cumplidas, si fuese necesario. CUMPLE Código Característica a cumplir (Reactivo) OBSERVACIONES SI NO Selección 10%. Se seleccionan los equipos y materiales adecuados Interpretación 10%. Conecto el circuito de acuerdo a los diagramas para obtener las curvas características considerando las especificaciones de los dispositivos Medición 10%. Realizo las mediciones en los puntos indicados Seguridad 10%. Trabaja con medidas de seguridad Presentación 10%. El circuito presenta orden y limpieza. Funcionalidad 30%. El circuito funciona al 100% Interrogatorio 20%. Responde las preguntas en forma clara. CALIFICACIÓN: 41 GUÍA DE OBSERVACIÓN GOGO-03 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO: PRODUCTO: MATRICULA: PARCIAL: FIRMA DEL ALUMNO: FECHA: MATERIA: CLAVE: NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONES Revisar las actividades que se solicitan y marque en los apartados “SI” cuando la evidencia se cumple; en caso contrario marque “NO”. En la columna “OBSERVACIONES” indicaciones que puedan ayudar al alumno a saber cuales son las condiciones no cumplidas, si fuese necesario. CUMPLE Código Característica a cumplir (Reactivo) OBSERVACIONES SI NO Selección 10%. Se seleccionan los equipos y materiales adecuados en el simulador Interpretación 10%. Conecto el circuito de acuerdo a los diagramas de tiristores para la simulación Medición 10%. Realizo las mediciones en los puntos indicados Seguridad 10%. Trabaja con medidas de seguridad en la computadora Presentación 10%. Trabaja con orden y limpieza. Funcionalidad 30%. El circuito funciona al 100% Interrogatorio 20%. Responde las preguntas en forma clara. CALIFICACIÓN: 42 GUÍA DE OBSERVACIÓN GOGO-04 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO: PRODUCTO: MATRICULA: PARCIAL: FIRMA DEL ALUMNO: FECHA: MATERIA: CLAVE: NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONES Revisar las actividades que se solicitan y marque en los apartados “SI” cuando la evidencia se cumple; en caso contrario marque “NO”. En la columna “OBSERVACIONES” indicaciones que puedan ayudar al alumno a saber cuales son las condiciones no cumplidas, si fuese necesario. CUMPLE Código Característica a cumplir (Reactivo) OBSERVACIONES SI NO Selección 10%. Se seleccionan los equipos y materiales adecuados Interpretación 10%. Conecto el circuito de acuerdo a los diagramas del SCR considerando sus características técnicas Medición 10%. Realizo las mediciones en los puntos indicados Seguridad 10%. Trabaja con medidas de seguridad Presentación 10%. El circuito presenta orden y limpieza. Funcionalidad 30%. El circuito funciona al 100% Interrogatorio 20%. Responde las preguntas en forma clara. CALIFICACIÓN: 43 GUÍA DE OBSERVACIÓN GOGO-05 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO: PRODUCTO: MATRICULA: PARCIAL: FIRMA DEL ALUMNO: FECHA: MATERIA: CLAVE: NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONES Revisar las actividades que se solicitan y marque en los apartados “SI” cuando la evidencia se cumple; en caso contrario marque “NO”. En la columna “OBSERVACIONES” indicaciones que puedan ayudar al alumno a saber cuales son las condiciones no cumplidas, si fuese necesario. CUMPLE Código Característica a cumplir (Reactivo) OBSERVACIONES SI NO Selección 10%. Se seleccionan los equipos y materiales adecuados Interpretación 10%. Conecto el circuito de acuerdo a los diagramas del TRIAC considerando sus especificaciones técnicas Medición 10%. Realizo las mediciones en los puntos indicados Seguridad 10%. Trabaja con medidas de seguridad Presentación 10%. El circuito presenta orden y limpieza. Funcionalidad 30%. El circuito funciona al 100% Interrogatorio 20%. Responde las preguntas en forma clara. CALIFICACIÓN: 44 GUÍA DE OBSERVACIÓN GOGO-06 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO: PRODUCTO: MATRICULA: PARCIAL: FIRMA DEL ALUMNO: FECHA: MATERIA: CLAVE: NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONES Revisar las actividades que se solicitan y marque en los apartados “SI” cuando la evidencia se cumple; en caso contrario marque “NO”. En la columna “OBSERVACIONES” indicaciones que puedan ayudar al alumno a saber cuales son las condiciones no cumplidas, si fuese necesario. CUMPLE Código Característica a cumplir (Reactivo) OBSERVACIONES SI NO Selección 10%. Se seleccionan los equipos y materiales adecuados en el simulador Interpretación 10%. Conecto el circuito de acuerdo a los diagramas de rectificación en el simulador Medición 10%. Realizo las mediciones en los puntos indicados Seguridad 10%. Trabaja con medidas de seguridad en la computadora Presentación 10%. Trabaja con orden y limpieza. Funcionalidad 30%. El circuito funciona al 100% Interrogatorio 20%. Responde las preguntas en forma clara. CALIFICACIÓN: 45 GUÍA DE OBSERVACIÓN GOGO-07 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO: PRODUCTO: MATRICULA: PARCIAL: FIRMA DEL ALUMNO: FECHA: MATERIA: CLAVE: NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONES Revisar las actividades que se solicitan y marque en los apartados “SI” cuando la evidencia se cumple; en caso contrario marque “NO”. En la columna “OBSERVACIONES” indicaciones que puedan ayudar al alumno a saber cuales son las condiciones no cumplidas, si fuese necesario. CUMPLE Código Característica a cumplir (Reactivo) OBSERVACIONES SI NO Selección 10%. Se seleccionan los equipos y materiales adecuados Interpretación 10%. Conecto el circuito de acuerdo a los diagramas considerando las especificaciones técnicas Medición 10%. Realizo las mediciones en los puntos indicados Seguridad 10%. Trabaja con medidas de seguridad Presentación 10%. El circuito presenta orden y limpieza. Funcionalidad 30%. El circuito funciona al 100% Interrogatorio 20%. Responde las preguntas en forma clara. CALIFICACIÓN: 46 GUÍA DE OBSERVACIÓN GOGO-08 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO: PRODUCTO: MATRICULA: PARCIAL: FIRMA DEL ALUMNO: FECHA: MATERIA: CLAVE: NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONES Revisar las actividades que se solicitan y marque en los apartados “SI” cuando la evidencia se cumple; en caso contrario marque “NO”. En la columna “OBSERVACIONES” indicaciones que puedan ayudar al alumno a saber cuales son las condiciones no cumplidas, si fuese necesario. CUMPLE Código Característica a cumplir (Reactivo) OBSERVACIONES SI NO Selección 10%. Se seleccionan los equipos y materiales adecuados Interpretación 10%. Conecto el circuito de acuerdo a los diagramas considerando las especificaciones técnicas Medición 10%. Realizo las mediciones en los puntos indicados Seguridad 10%. Trabaja con medidas de seguridad Presentación 10%. El circuito presenta orden y limpieza. Funcionalidad 30%. El circuito funciona al 100% Interrogatorio 20%. Responde las preguntas en forma clara. CALIFICACIÓN: 47 GUÍA DE OBSERVACIÓN GOGO-09 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN NOMBRE DEL ALUMNO: PRODUCTO: MATRICULA: PARCIAL: FIRMA DEL ALUMNO: FECHA: MATERIA: CLAVE: NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONES Revisar las actividades que se solicitan y marque en los apartados “SI” cuando la evidencia se cumple; en caso contrario marque “NO”. En la columna “OBSERVACIONES” indicaciones que puedan ayudar al alumno a saber cuales son las condiciones no cumplidas, si fuese necesario. CUMPLE Código Característica a cumplir (Reactivo) OBSERVACIONES SI NO Selección 10%. Se seleccionan los equipos y materiales adecuados Interpretación 10%. Conecto el circuito de acuerdo a los diagramas considerando las especificaciones técnicas Medición 10%. Realizo las mediciones en los puntos indicados Seguridad 10%. Trabaja con medidas de seguridad Presentación 10%. El circuito presenta orden y limpieza. Funcionalidad 30%. El circuito funciona al 100% Interrogatorio 20%. Responde las preguntas en forma clara. CALIFICACIÓN: 48 GLOSARIO A Ampere (amperio): unidad de medición de la corriente eléctrica (A) 1 Amperio = 1 coulombio / seg. 1 Amperio = 1000 mA. Ver: Corriente alterna, Corriente continua, Unidades Amperímetro: instrumento de medición utilizado para medir la corriente que atraviesa un dispositivo. Este instrumento se coloca en serie con el dispositivo Amplitud: Valor pico de una onda. En ondas simétricas es el valor de la mitad del valor pico-pico Ver: Corriente alterna Angulo de fase: Es la diferencia de fase entre dios ondas senoidales, usualmente debido a que en el circuito existen capacitores (condensadores) o inductores (bobinas) Atenuación: El valor por el cual la potencia de una señal disminuye en un filtro o una red de 2 puertos. Usualmente se expresa en decibeles. B Bobinado: cada uno de los lados de un transformador, realizado con muchas espiras arrolladas sobre un núcleo magnético. Estos bobinados se llaman primario y secundario, respectivamente. Ver: La bobina, El transformador C Corriente alterna: (CA) Corriente eléctrica que cambia su amplitud en forma periódica con el tiempo. Ver: Corriente alterna Corriente continua: Modo de suministro de energía eléctrica donde la polaridad de la tensión se mantiene constante. (caso contrario a la corriente alterna) Ver Corriente continua Circuito Delta: Circuito de 3 terminales en la cual las ramas están conectadas entre si formando un triángulo o delta Circuito equivalente: Circuito donde todas las fuentes de alimentación están representadas por una sola fuente equivalente y las resistencias de carga están representadas por una sola 49 resistencia equivalente. Circuito Y: Circuito de 3 terminales que tienen uno de sus extremos conectados a un punto común formando una “Y” Corriente: Cantidad de carga que circula por un conductor por unidad de tiempo. I=Q/t Ver: Corriente directa, Corriente alterna D E F Filtro: Circuito selectivo, que permite el paso de ciertas frecuencias, mientras bloquea las restantes Forma de onda senoidal: una forma de onda de tensión (o corriente) con la siguiente expresión matemática: V = Vp sen (wt) Frecuencia de resonancia: Frecuencia donde los efectos reactivos se cancelan y la impedancia o admitancia alcanzan su mayor valor. G Ganancia de corriente: Relación entre la corriente de salida y de entrada en un circuito amplificador H I IGBT: Los transistores IGBT (insulated gate bipolar transistor) o transistores de base aislada son la mejor solución al momento en electrónica de potencia, nos permiten alta velocidad de conmutación, altas corrientes y bajas perdidas. Impedancia: Oposición que representa un componente o componentes al paso de la corriente alterna. 50 Ver: Impedancia Impedancia de entrada: Impedancia medida al observar un circuito entre sus terminales de entrada. Ver: Impedancia K L Ley de Ohm: Ley que afirma que en un conductor, el cociente entre la tensión (voltaje) y la intensidad (corriente) es una constante conocida con la resistencia Ver: Ley de Ohm Lineal (sistema lineal): Sistema o circuito en que la salida crece o decrece proporcionalmente a la entrada. M Máxima transferencia de potencia: es una condición en la cual una resistencia de carga no puede obtener mas potencia de la fuente. Este caso se presenta cuando la resistencia de carga es igual a la resistencia interna de la fuente MOSFET: Metal-Oxide Silicon Field Effect Transistor Multímetro: instrumento de múltiples propósitos, que se puede usar para medir resistencias, voltajes, corrientes, etc. O Ohm: Unidad de medición de la resistencia eléctrica, representada por la letra griega W Ver: Resistencia Óhmetro: instrumento que mide la resistencia. Este instrumento hace circular una corriente por la resistencia y mide el voltaje a través de ella obteniendo su valor. Ver: Resistencia Onda cuadrada: Onda de corriente alterna (C.A.) que alterna su valor entre dos valores extremos sin psar por los valores intermedios (l 51 contrario de lo que sucede con la onda senoidal y triangular, etc.) Onda triangular: Onda de corriente alterna (C.A.) en la que la variación de la amplitud en función del tiempo puede ser descrita mediante segmentos rectos, creándose la imagen de un triángulo de base horizantal Osciloscopio: Instrumento utilizado para la medición de la amplitud y período de señales de corriente alterna. El osciloscopio muestra en la pantalla la forma de onda medida, su forma y su periodo P Polarización en directa: en el diodo es cuando el voltaje en el ánodo es superior al voltaje del cátodo. Polarización en inversa: en el diodo es cuando el voltaje en el cátodo es superior al voltaje en el ánodo. Potencia: La velocidad con la que se consume o suministra energía de un sistema. Potencia = Energía / tiempo. La unidad de medición de la potencia es el Watt o Vatio (W) Push-Pull: Amplificador que usa dos transistores que se alternan en su activación. Los transistores se turnan en su activación . Cuando uno está en corte el otro esta en saturación y viceversa. PWM: Modulación por ancho de pulso es una técnica de control empleada en los sistemas de potencia para regular la tensión PUT: Programable Unijuction Transistor R Reactancia: Oposición que presenta un dispositivo almacenador de energía (capacitor–condensador o inductor - bobina) al flujo de la corriente. Se mide en Ohms. Ver: El Condensador y las corrientes, La Bobina y las corrientes Realimentación negativa: Es el uso de componentes pasivos con e propósito de mejorar la estabilidad y la respuesta en frecuencia de un sistema o circuito sin sacrificar, si es posible, la ganancia. Rectificador: circuito que convierte la corriente Alterna (C.A.) en corriente continua (C.C.). Ver: El rectificador Regulación de tensión: Es la capacidad de mantener una tensión 52 dada, aún con cambios en la carga. Regulador de tensión: circuito diseñado para mantener una tensión constante, independientemente del valor de la carga. Reóstato: Resistencia variable. Ver: Resistencia variable Resistencia: Es la medida de cuanto se opone un circuito al paso de la corriente eléctrica a través de el. Ver: Resistencia Respuesta de frecuencia: característica de la ganancia con la variación de la frecuencia de un circuito. Región activa en un transistor: region en que la juntura BE (baseemisor) está polarizada en directa y la región BC (base-colector) está polarizada en inversa Resonancia: Situación donde las reactancias se eliminan entre si, y el circuito posee una mínima impedancia (en circuitos serie) o admitancia (en circuitos paralelo). Resonancia paralelo: La suceptancia capacitiva e inductiva se cancelan y el valor de la admitancia resultante es igual a la conductancia del circuito. Resonancia serie: La reactancia capacitiva e inductiva se cancelan y el valor de la impedancia resultante es igual a la resistencia del circuito. Respuesta en frecuencia: La característica de transferencia de un circuito en función de la frecuencia RMS: valor eficaz que un instrumento debería medir para una onda seno. Es calculado a partir de una onda rectificada. Si se miden señales que no son senoidales, el valor es erróneo. Ver: Valores RMS, Valores Pico, Valores Promedio S SCR: Rectificador controlado de silicio, estos elementos semiconductores son muy utilizados para controlar la cantidad de potencia que se entrega a una carga. T Tensión RMS: Valor de tensión en corriente continua que producirá la misma potencia disipada en una resistencia. Ver: Valores RMS, Valores Pico, Valores Promedio 53 Transformador: Un arreglo de 2 o mas bobinados diseñados para permitir que el campo magnético producido en uno de ellos genere una tensión (voltaje) en el otro Ver: El transformador TRIAC: El triac es un dispositivo semiconductor de tres terminales que se usa para controlar el flujo de corriente promedio a una carga U UJT: (Unijunction Transistor - Transistor Monounión o Uni-unión) V Vatio: (ver Watt) Volt: Unidad de medición de la diferencia de potencial o tensión eléctrica. Ver: Voltaje Voltio: (ver Volt) Voltímetro: Instrumento de medición que mide la tensión (voltaje) en un componente. El instrumento se coloca en paralelo con el elemento a medir. W Watt: Medida de potencia. 1 Watt = 1 julio / segundo x 1 amperio = 1 voltio X Y Z 54 BIBLIOGRAFÌA 1. Daniel W. Hart. “Electrónica de Potencia”, PEARSON Prentice Hall. 2. Salvador Segui Chilet, Fco. J. Gimeno Sales, Carlos Sánchez Díaz & Salvador Orts Grau. “Electrónica de Potencia. Fundamentos básicos”, Ed. Alfaomega. 3. Muhammad H. Rashid. “Electrónica de Potencia, CIRCUITOS, DISPOSITIVOS Y APLICACIONES”, Tercera Edición, PEARSON Prentice Hall. 4. Timothy J. Maloney. “Electrónica Industrial Moderna”, Tercera Edición, Prenticel Hall. 55