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• Los Hermanos Porras

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DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA CARRERA DE ING. EN ELECTRÓNICA E INSTRUMENTACIÓN

PLC CONSULTA NORMA 1131-3

Integrantes: ALEX PAUL PORRAS ROBALINO Docente:

Ing. GALO AVILA

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE EXTENSIÓN LATACUNGA DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA GUÍA DE PRÁCTICA DE LABORATORIO CARRERA

CÓDIGO DE LA ASIGNATURA

NOMBRE DE LA ASIGNATURA

Ingeniería Electrónica e Instrumentación

3750

Control Electrónico de Potencia

PRÁCTICA N°

LABORATORIO DE:

2

TEMA:

Laboratorio de electrónica

DURACIÓN (HORAS)

Diseño y implementación de un conversor

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DC/DC tipo reductor.

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OBJETIVO

GENERAL  Diseñar e implementar un conversor DC/ DC reductor para obtener una salida de voltaje continuo menor para el control de potencia entregada a las cargas (R, RL y RLE). ESPECÍFICOS  Investigar y analizar el funcionamiento de los conversores DC/DC tipo reductor, para el control de potencia entregada a las cargas (R, RL y RLE).  Realizar el diseño de un conversor DC/DC tipo reductor, con el fin de obtener una salida de voltaje continuo menor al de entrada.  Observar y analizar las forma de onda obtenidas en las carga (R, RL, RLE).  Realizar las diferentes pruebas para verificar el correcto funcionamiento.

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INSTRUCCIONES A. EQUIPO Y MATERIALES NECESARIOS EQUIPOS:  Osciloscopio Agilent msox3054a  Fuente de variable de DC. MATERIALES:  Transformador de 110v/12v.  Generador de señal.  1 LM311.  1 Diodo 1n4007.  1 Capacitor.  1 Bobina.  Un motor dc  Cables de conexión

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RESUMEN. El conversor DC/DC reductor es uno de los conversores que se utiliza en aquellas aplicaciones en las cuales se desea reducir un voltaje de entrada para alimentar a otros circuitos. El siguiente trabajo consiste en realizar el estudio, diseño e implementación de un conversor DC/DC reductor para obtener a su salida un voltaje menor o igual a su salida. Este conversor permite la administración de baterías en sistemas de alimentación ininterrumpida, controlando el flujo de energía y regulando la tensión de alimentación DC durante los diferentes modos de operación de la batería como fuente y suministro. Los convertidores DC/DC son muy utilizados en la industria, gracias a sus numerosas ventajas en el área de conversión de potencia. ABSTRACT The DC / DC converter reducer is one of the converters used in those applications where it is desired to reduce an input voltage to power other circuits. The next job is to conduct the study, design and implementation of a DC / DC converter for reducing its output to less than or equal to the output voltage. This converter allows management of batteries in uninterruptible power supplies, controlling the flow of energy and regulating the DC supply voltage for different modes of operation and battery as power supply. The DC / DC converters are widely used in the industry, thanks to its numerous advantages in the area of power.

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MARCO TEORICO.

CONVERSORES DC/DC Los convertidores DC-DC son circuitos que controlan el flujo de energía entre dos sistemas de corriente continua. Se los puede definir como circuitos que controlan la carga y descarga de sus elementos pasivos almacenadores de energía (condensadores y bobinas) consiguiendo un cambio en el nivel de tensión continua. Los convertidores de DC/DC se pueden dividir en tres bloques:  Conmutación se encarga de trocear la señal de entrada según la frecuencia y el ciclo de trabajo requerido.  Acumulación de energía depende estrictamente de la conmutación, ya que este determina cuándo se libera energía hacia la carga del sistema.  Filtrado se en carga de filtrar la señal conmutada. Existen 3 tipos de conversores dc/dc:  Convertidor reductor.  Convertidor elevador.  Convertidos reductor-elevador. CONVERTIDOR DC/DC REDUCTOR El convertidor Buck es un convertidor DC a DC que obtiene a su salida una tensión continua menor o igual a la de su entrada. Es un tipo de fuente de alimentación conmutada que contiene al menos dos interruptores semiconductores y al menos un elemento para almacenar energía como se observa en la figura 1. Aunque es capaz de entregar una gran cantidad de potencia durante funcionamiento normal, no es una opción común entre los diseñadores debido a las siguientes limitaciones:  El voltaje de entrada debe ser una o dos veces el voltaje de salida con el fin de mantener una buena regulación.  El tiempo de recuperación inversa del diodo presenta un cortocircuito instantáneo a través de la fuente de entrada cuando el interruptor de potencia se enciende.  Si el semiconductor del interruptor de potencia falla durando la condición de cortocircuito, la entrada queda cortocircuitada con la carga.

Figura

Convertidor DC/DC reductor.

1.

Para un modo de conducción continuo, la corriente ideal que circularía por el inductor se muestra en la figura 2.

Figura 2. Formas de onda del convertidor DC/DC redactor.

En estado ON, la tensión de la fuente es aplicada directamente al diodo en polarización inversa, la corriente que atraviesa el inductor crece linealmente y puede calcularse mediante:

Para un estado OFF, la tensión de la fuente es desconectada y la carga es alimentada desde la inductancia quien cambia de polaridad permitiendo que el diodo quede polarizado directamente y la variación de corriente para el circuito en OFF será:

Si el convertidor opera en régimen estable y considerando un ciclo completo de conmutación, la energía almacenada al principio y al final de dicho ciclo es la misma; por lo tanto la corriente al principio y final del ciclo también es la misma, con lo cual:

Es decir:

Simplificando:

𝑉 𝑜 = 𝐷𝑉𝑖 Puesto que 0