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Unidad 3 Fase 3 Implementar el elemento de control y la protección contra corto circuito

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA: ECSAH ELECTRONICA ANALOGA UDR Cali, Noviembre 23 de 2018

1 Tabla de contenido Introducción .................................................................................................................................... 2 Actividades ..................................................................................................................................... 3 El elemento de control ................................................................................................................ 3 La protección contra corto circuito ................................................................................................. 7 Conclusión ...................................................................................................................................... 8 Referencias ...................................................................................................................................... 8

2 Introducción

En este taller aprenderemos a utilizar implementar y utilizar los circuitos de control como lo son los transistores y aplicación en el control de cargas de corrientes altas.

3 Actividades

El elemento de control

El amplificador operacional no tiene la propiedad de poder manejar grande corrientes en su salida es por ello que al diseñar un circuito regulador de tensión se emplean transistores como elementos para el control de la carga, los transistores ofrecen la solución para lograr tener corrientes altas en la carga.

Para el diseño de la fuente de alimentación se solicita se emplee un transistor Darlington y en las librerías de componentes de PSpice se cuenta con el transistor Darlington cuyo número de referencia es 2N6059 es necesario comprobar si este transistor es adecuado usarlo en el diseño del regulador serie teniendo en cuenta los parámetros de la hoja de características dada por el fabricante frente a los requerimientos del diseño.

3.1 De la hoja característica del Transistor 2N6059 completar la siguiente tabla:

4

5

IC

hfe

12A-20A 750

VCEO 100V

Ptot 150W

IB 0.2A

6 3.2 Teniendo en cuenta que se requiere una corriente de carga IL= 900mA y se conoce también el voltaje de salida regulado calcular el valor de la resistencia de carga RL RL 8.89homs 𝑹𝑳 =

𝟖𝒗 𝟖𝒗 = = 𝟖. 𝟖𝟗𝑶𝒉𝒎𝒔 𝟗𝟎𝟎𝒎𝑨 𝟎. 𝟗𝟎𝟎𝑨

3.3 con el objetivo de conocer si el transistor 2N6059 soporta la potencia que se disipara para una corriente de carga de 900mA o calcular el valor de la potencia disipada en el transistor teniendo en cuenta las siguientes formulas: PD= VCE ∙IL

VCE = VS - Vsal PD 9.54W



IL=900mA=0.900A Vsal=8V Vs=18.6V VCE=18.6V-8V  VCE=10.6V



PD=10.6V*0.900A=9.54W

3.4 Luego ya se puede afirmar si el transistor 2N6059 es apto para usarse en la práctica o no “justifique su respuesta”:

Si X

No

Si porque los valores hallados no superan los soportados por el transistor.

7 La protección contra corto circuito

Fig No.4

Finalmente, con el objetivo de proteger los dispositivos que conforman la fuente de alimentación es necesaria la implementación de alguna técnica de protección contra corto circuito, es por ello que se usará el arreglo de limitación constante de corriente el cual para este diseño se limitará a 999 mA la máxima corriente a circular en la carga ISL

3.5 Calcule el valor de Rlim: Rlim 13.92Ohms (𝑉𝑐𝑐−𝑉𝑧)

Rlim=

𝐼𝑠𝑙

(18.6𝑣−4.7𝑣)

 Rlim=

0.999𝐴

 Rlim=13.92Ohms

8

3.6. Explique cómo funciona esta técnica de protección y cuál es su principal desventaja. La desventaja es acerca de su dificultad para distinguir entre la corriente de falla en uno u otro punto cuando la impedancia entre esos puntos es pequeña en comparación hacia el lado de la fuente, conduciendo hacia la posibilidad de que se presente pobre discriminación. El sistema mediante el uso de resistencias limitadoras nos permite eliminar los voltajes que no nos interesen que lleguen a ciertos puntos del circuito. La desventaja es acerca de su dificultad para distinguir entre la corriente de falla en uno u otro punto cuando la impedancia entre esos puntos es pequeña en comparación hacia el lado de la fuente, conduciendo hacia la posibilidad de que se presente pobre discriminación.

Conclusión

Con la realización de la actividad aprendimos la importancia de verificar la hoja de características de los elementos usados en los circuitos para no hacer daños a la hora de usarlo. De igual manera se aprendió a implementar y usar la etapa de control y regulación en el circuito.

Referencias

Gonzalez, J. Moreno, A. (2009). Circuitos electrónicos aplicados con amplificadores operacionales: teoría y problemas (pp. 87-113). Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?ppg=90&docID=10740973&t m=1482093135966 Pontes, M. Montilla, F. Batallas, E. (2010). Electrónica Analógica Discreta (pp. 359-398). Instituto Politécnico Nacional. Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?ppg=376&docID=10365232& tm=1482091390816

9 Grob, B. Fournier, J. (1983). Circuitos electrónicos y sus aplicaciones (pp.129 -153). Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?ppg=146&docID=10433916& tm=1482098738780 Imaker, T. (Productor). (2016). OVI Filtro analógico de butterworth de orden superior. [Video] Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=VtdY8q-k55Y Grob, B. Fournier, J. (1983). Circuitos electrónicos y sus aplicaciones. Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?ppg=1&docID=10433916&tm =1482098969489