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• Amauri Quetzal Piña Lopez

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Tecnológico de estudios superiores de Coacalco. Electrónica de potencia aplicada. Reporte de practica “inversor de voltaje”. Nombre de la profesora: Dra. Erika Puga.

Fecha de realización: 12/07/2018.

Introducción. La función de un inversor es cambiar un voltaje de entrada de corriente continua a un voltaje simétrico de salida de corriente alterna, con la magnitud y frecuencia deseada por el usuario o el diseñador. Los inversores se utilizan en una gran variedad de aplicaciones, desde pequeñas fuentes de alimentación para computadoras, hasta aplicaciones industriales para controlar alta potencia. Los inversores también se utilizan para convertir la corriente continua generada por los paneles solares fotovoltaicos, acumuladores o baterías, etc., en corriente alterna y de esta manera poder ser inyectados en la red eléctrica o usados en instalaciones eléctricas aisladas. Un inversor simple consta de un oscilador que controla a un transistor, el cual se utiliza para interrumpir la corriente entrante y generar una onda rectangular. Esta onda rectangular alimenta a un transformador que suaviza su forma, haciéndola parecer un poco más una onda senoidal y produciendo el voltaje de salida necesario. La forma de onda de salida del voltaje de un inversor ideal debería ser sinusoidal. Una buena técnica para lograr esto es utilizar la técnica de PWM logrando que la componente principal senoidal sea mucho más grande que las armónicas superiores. Los inversores más modernos han comenzado a utilizar formas más avanzadas de transistores o dispositivos similares, como los tiristores, los triac o los IGBT. Los inversores más eficientes utilizan varios artificios electrónicos para tratar de llegar a una onda que simule razonablemente a una onda senoidal en la entrada del transformador, en vez de depender de éste para suavizar la onda. Se pueden clasificar en general en dos tipos: 1) inversores monofásicos y 2) inversores trifásicos. Se pueden utilizar condensadores e inductores para suavizar el flujo de corriente desde y hacia el transformador. Además, es posible producir una llamada "onda senoidal modificada", la cual se genera a partir de tres puntos: uno positivo, uno negativo y uno de tierra. Una circuitería lógica se encarga de activar los transistores de manera que se alternen adecuadamente. Los inversores de onda senoidal modificada pueden causar que ciertas cargas, como motores, por ejemplo; operen de manera menos eficiente. MARCO TEORICO. Circuito integrado 555 Es un dispositivo altamente estable que se utiliza para la generación de señales de pulsos. En la siguiente figura se muestra la distribución general de los pines y las dos formas de presentación mas usuales.

Operación del integrado en modo astable en la figura se muestra la forma de conectar el circuito de manera que funcione como generador de trenes de pulsos. Esta configuración se denomina circuito de reloj.

Las formulas para calcular los tiempos de carga y descarga del 555 son las siguientes:

El periodo de oscilación se calcula a base de la siguiente formula.

La relación porcentual entre el tiempo de carga y el periodo define el ciclo util de la señal de salida.

Principio de funcionamiento del inversor El principio de funcionamiento se basa en la conducción de un interruptor durante un semiperíodo, instante durante el cual se le aplica a la carga una tensión igual a Vs/2, junto con la imposición de una conducción alternada y no simultánea de ambos interruptores.

Flip flop. En términos generales, un flip flop o biestable es un dispositivo digital capaz de almacenar un 1 o un 0, es decir un bit de información. Son las celdas básicas de memoria de los sistemas digitales y os elementos fundamentales de todos los circuitos secuenciales, incluyendo contadores, registros de desplazamiento, microprocesadores, memorias, etc. La salida de un flip flop tiene dos estados estables y cambia de un estado al otro cuando recibe una señal de control. Una vez retirada la señal de control, la señal del flip flop recibe el estado inmediatamente adquirido es decir la memoriza.

Desarrollo En la imagen se muestra el circuito utilizado para obtener el inversor de voltaje el cual consta de dos bloques en la primera parte (regulador, 555, flip flop) se obtiene el circuito generador de pulsos, el 555 configurado en modo astable manda un tren de pulsos con una frecuencia de 60 Hz que llega a su vez a la entrada clock del flip flop que está configurado en forma asíncrona de modo que en sus dos salidas Q y 𝑄̃ se obtienen señales inversas.

Estas mandan los pulsos a las bases de los transistores que son los encargados de hacer conmutar la corriente entre positivo y negativo en la entrada del transformador para así obtener la señal cuadrada que es la generadora de la frecuencia fundamental idealmente senoidal.

Conclusiones. Se puede concluir que el voltaje en el circuito no llega a 0 debido a la carga y descarga de los capacitores, también porque estos al estar conectados al Gate y al Colector de los transistores ayudan a la saturación del mismo. Se puede concluir que con dos transistores se puede realizar un conversor de DC-AC modificando los valores de resistencias y capacitores conectados a ellos generando una oscilación en onda cuadrada.

REFERENCIAS Boylestad, R. y Nashelsky L. (2009). Electrónica, Teoría de circuitos (8ª Ed.). México. Pearson Educación. Malvino, A. (2007). Principios de electrónica (7ª Ed.). México. Mc Graw HillBoylestad Robert L., Nashelsky Louis (2009) Electrónica Teoría de Circuitos y Dispositivos Electrónicos, México, Décima edición, Editorial Prentice Hall. Electrónica de potencia, circuitos, dispositivos y aplicaciones, M. H. Rashid 2nd ed.,Prentice Hall, 1995.