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• Javier Moreno

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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERIA Y APLICADAS CARRERA DE INGENIERIA EN ELCTROMECÁNICA MORENO MORENO WILSON JAVIER [email protected] MOLINA MOLINA DARLIN RAUL [email protected] CURSO: QUINTO “B”

1. TEMA: CONVERTIDORES DC-DC, CHOPPER DE DOS CUADRANTES ANALISIS EN EL PRIMER CUADRANTE 2. OBJETIVOS: Objetivo general: 

Armar el circuito rectificador monofásico controlado con carga resistiva para analizar sus características, funcionamiento y formas de onda, por los alumnos de quinto Electromecánica.

Objetivos específicos:  Examinar el comportamiento de las ondas del circuito rectificador monofásico controlado con carga resistiva.  Definir las características y la forma en que se arma el circuito.  Analizar los elementos que se utilizaron para armar el circuito su funcionamiento y sus distintas aplicaciones. 3.

RESUMEN:

En el presente proyecto se va a diseñar e implementar un circuito convertidor DC-DC, chopper de dos cuadrantes con su respectivo análisis en el primer cuadrante, estos tienen como finalidad suministrar voltaje y corriente positiva, se alimenta al circuito con dos fuentes de corriente continua, su principio de funcionamiento es abrir y cerrar para que cargue y descargue la bobina mediante una señal continua Timer en cierto intervalo de periodo, en donde se suministra tensión de la fuente a la carga durante un tiempo. Se tiende a utilizar frecuencias de conmutación cada vez más elevadas porque permiten reducir la capacidad de los condensadores,. Para la construcción de un chopper se requieren componentes con control de encendido y apagado para la conmutación. Finalmente en el presente documente se muestra el análisis de las condiciones de voltaje de entrada, conclusiones y recomendaciones enfocados en los resultados obtenidos en la práctica en relación con los resultados esperados basados en la teoría. PALABRAS CLAVES: Convertidor DC-DC, Timer, Conmutación, Voltaje, tensión. ABSTRAC In the present project we will design and implement a DC-DC converter circuit, two-quadrant chopper with its respective analysis in the first quadrant, these aim to supply voltage and positive current, it is fed to the circuit with two sources of direct current, its operating principle is open and close to load and discharge the coil by means of a continuous Timer signal in a certain period

interval, where supply voltage is supplied to the load for a time. There is a tendency to use increasingly higher switching frequencies because they reduce the capacity of capacitors. For the construction of a chopper, components with on-off control are required for switching. Finally, in the present document we show the analysis of input voltage conditions, conclusions and recommendations focused on the results obtained in practice in relation to the expected results based on the theory. KEYWORDS: DC-DC converter, Timer, Commutation, Voltage, tension.

4. FUNDAMENTACION TEORICA 4.1 Circuito Timer El NE555, es un dispositivo altamente estable, para generar retardos exactos de tiempo corto o generador de oscilación. Se proporciona un terminal adicional, para la activación o reposición (reset) si se desea.

En el modo de operación de retardo de tiempo, el tiempo es controlado con precisión, por una resistencia y condensador externos.

Ilustración 1: Circuito Timer

Ilustración 2: Señales de Salida

4.2 Circuito Chopper de dos Cuadrantes En este caso el circuito chopper puede operar tanto en el primer como el cuarto cuadrante. Por tanto, la tensión en la carga VB sólo

puede ser positiva, mientras que la intensidad IO podrá adoptar tanto valores positivos como negativos, por esto razón, se le llama también chopper de dos cuadrantes.

Ilustración 3: Chopper de dos Cuadrante

4.3 Región de funcionamiento: La tensión de salida e intensidad poseen una sola polaridad

Ilustración 4: Región de funcionamiento en el primer cuadrante

4.4 Transistores El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor utilizado para entregar una señal de salida en respuesta a una señal de entrada. Cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. [2] 4.5 Activación Del transistor puede

Transistor Un tener 3 estados

posibles en su trabajo dentro de un circuito: - En activa: deja pasar más o menos corriente (corriente variable). - En corte: no deja pasar la corriente (corriente cero). - En saturación: deja pasar toda la corriente (corriente máxima).

Ilustración 5: Tipos de Activación de un Transistor

7. ANALISIS Y RESULTADOS 5.5 Circuito Chopper de dos Cuadrantes Al inicio del circuito, se tiene que el T1 está en (ON) y T2 abierto, por tanto se obtiene el siguiente circuito. La corriente i (d) circula en sentido horario como marca la flecha. Para la Carga: T1: On VB > Vd

Ilustración 6: Circuito Chopper para la carga

Para la Descarga: Pasado un tiempo (TON) el interruptor T1 se abre impidiendo el paso de la corriente i(d). La corriente buscará otro camino alternativo al anterior; éste será el formado por la carga (R, L, V) y el diodo D2 como se muestra en la figura. Para la Descarga: D2: On VB = Vd

Ilustración 7: Circuito Chopper para la Descarga

8.

CONCLUSIONES   

9.

La señal de reloj del Timer nos permite tener la frecuencia de ciclos por segundo para poder obtener la señal de la carga y descarga de la bobina. Establecer las condiciones necesarias al circuito para obtener la respectiva onda tanto para la carga como para la descarga de la bobina. Garantizar un esquema viable para observar una señal de onda establecida

RECOMENDACIONES   

Usar el equipo de protección para cada uno de los circuitos electrónicos es importante porque nos ayuda a mejorar su funcionamiento. Verificar que las conexiones DC Y DC estén bien conectadas para que no exista cortocircuito en el Protoboard. Generar un esquema en el cual me permita trabajar con voltaje y corriente positivas

10. BIBLIOGRAFIA [1] Y. Cevallos, “ESTUDIO DE CONVERTIDORESDE CONMUTACION FORZADA”2001 [En línea] Disponible en: http://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/3026/1/5543.pdf, 05/12/2017. [2] L. Toapanta, “Electrónica de Potencia/Módulos de regulación de continua”, 2005, [En línea] Disponible en: http://cesarpfc.50webs.com/c5.htm, 05/12/2017. [3] García, Luis; “DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE PULSADORES”, 2005, [En línea] Disponible en: http://eie.ucr.ac.cr/uploads/file/proybach/pb0532t.pdf, 05/12/2017. 11. ANEXOS: