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FUNDACIÓN UNIVERSITARIA DE SAN GIL UNISANGIL
FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES E INGENIERÍA
INGENIERÍA ELECTRÓNICA
Soluciones Con Excelencia
FORMATO GUIA LABORATORIO
ASIGNATURA
CÓDIGO
AREA
LINEA
TITULO DEL
LABORATORIO
ELECTRONICA DE POTENCIA
1803
ING. APLICADA
CONTROL E INSTRUMENTACIÓN
control de potencia de corriente alterna por ángulo de
fase
OBJETIVO GENERAL
Comprender los circuitos de control de potencia.
OBJETIVOS ESEPCÍFICOS {Objetivos específicos evaluables del laboratorio}
Conocer los circuitos de control de potencia de corriente alterna por ángulo de fase
mediante circuitos digitales.
CONCEPTOS RELEVANTES
La electrónica moderna nos brinda, la posibilidad de realizar el control de potencia A.C.
mediante métodos más sofisticados y precisos, que se encargan de determinar o ajustar el
ángulo de disparo de los tiristores. Dicho sistema de control de ángulo de fase está
formado por unos bloques principales que se pueden apreciar en la siguiente figura:
AISLAMIENTO Y CRUCE POR CERO
Esta etapa es la encargada de bajar la tensión de la red eléctrica, generalmente de 120 V,
60 Hz, a un valor seguro para el circuito detector de cruce por cero. A continuación se
presenta un circuito típico, el cual se basa en un transformador de bajada recomendado a
12Vrms como elemento de aislamiento y de un opto acoplador para la tarea de detección
de cruce por cero.
CONTROL Y GENERACIÓN DE DISPARO
*Todo laboratorio que requiera informe, deberá ajustar dicho informe a formato IEEE.
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Este bloque es el más flexible de todos, ya que aquí puede ubicarse cualquier sistema
digital que tome la señal de cruce por cero y determine el ángulo de fase deseado para
disparar el tiristor, además se encarga de generar dicha señal. Es posible entonces
encontrar aquí desde un circuito de lógica combinacional hasta un microcontrolador.
Inicialmente se usara el
circuito temporizador LM555, configurado en modo
monoestable, el cual tomará la señal del detector de cruce por cero como señal de disparo
para generar el
retraso adecuado para el disparo del tiristor. A continuación se presenta el circuito básico
del LM555 como monoestable.
AISLAMIENTO
la salida de la etapa de control se tomará como entrada a la etapa de aislamiento, la cual
se desarrollará con un opto triac MOC3021(equivalente).
PROCEDIMIENTO
PRE LABORATORIO
Determine las formas de onda de cada una de las etapas así como el funcionamiento de
los correspondientes circuitos.
Investigue como calcular el ángulo de disparo, así como la implementación en
microcontroladores y fpgas.
DESARROLLO DEL LABORATORIO
*Todo laboratorio que requiera informe, deberá ajustar dicho informe a formato IEEE.
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1. Realice los cálculos necesarios para cada etapa e intégrelas para conformar el
circuito de control de fase funcional.
2. Con la ayuda de un osciloscopio mida todas las formas de onda que determinó
anteriormente con el análisis del circuito (salida del rectificador, cruce por cero, salida de
la etapa de control y salida en la resistencia de carga). Observe también el efecto que se
obtiene en la lámpara al variar el ángulo de disparo.
3. Ajuste cuidadosamente el ángulo de disparo en tres valores distintos (45º, 90º, 135º) y
calcule mediante la ecuación el voltaje RMS a la salida, luego mídalo con el voltímetro en
AC y confronte los resultados.
4. Dibuje las formas de onda obtenidas para dos ángulos de disparo distintos.
5. Una vez comprobado el funcionamiento de las etapas, Cambie el circuito 555 por un
microcontolador, o fpga (Diseñe e implemente el algoritmo)
RETO1
Al comprobar el funcionamiento del circuito de control de fase por medio de
microcontroladores,cplds o fpgas, se pretende implementar un rectificador monofásico
controlado.
RETO2
Implementar un rectificador trifafásico controlado.
ASPECTOS EVALUABLES {Elementos concretos de evaluación: consultas previas,
ejecución del laboratorio, desempeño en el laboratorio, evidencia de toma de datos,
análisis de datos, conclusiones, informe final, entre otros}
FECHAS DE ENTREGA {Fecha última para sustentación y entrega de informes}
*Todo laboratorio que requiera informe, deberá ajustar dicho informe a formato IEEE.