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• Iseliitha Sanchez

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Instituto Tecnológico de Querétaro

Materia: Electrónica Analógica Carrera: Ingeniería Mecatrónica Especialidad: Diseño y Manufactura Digital Laboratorios: Laboratorio de ingeniería electrónica Profesor: Martin Vega Terrazas

Modulador de ancho de pulso inversor y no inversor Alumnos: 14140304 Andre Inram Bello Jiménez 14140305 Ana Wendolyne Borja Santos 14140341 Rosa Isela Sánchez De Jesús

Querétaro, Qro. 05 de diciembre de 2017 Fecha de realización de la práctica 04-diciembre-2017 Fecha de entrega 06 de diciembre de 2017

Marco teórico La modulación por ancho o de pulso (o en inglés pulse width modulation PWM) es un tipo de señal de voltaje utilizada para enviar información o para modificar la cantidad de energía que se envía a una carga. Este tipo de señales es muy utilizado en circuitos digitales que necesitan emular una señal analógica. Este tipo de señales son de tipo cuadrada o sinusiodales en las cuales se le cambia el ancho relativo respecto al período de la misma, el resultado de este cambio es llamado ciclo de trabajo y sus unidades están representadas en términos de porcentaje. Para emular una señal analógica se cambia el ciclo de trabajo (duty cicle en inglés) de tal manera que el valor promedio de la señal sea el voltaje aproximado que se desea obtener, pudiendo entonces enviar voltajes entre 0[V] y el máximo que soporte el dispositivo PWM utilizado. Las aplicaciones típicas para este tipo de señales son: Controlar intensidad de un LED, mover servomotores, controlar LED RGB, controlar velocidad de motores de corriente continua y controlar motores eléctricos de inducción o asincrónicos. Modulador por ancho de pulso

La Modulación por ancho de pulso PWM es un sistema de control para los inversores con el cual se obtiene: Una onda de salida de notables características y elevadas prestaciones con reducido contenido armónico y según sea la aplicación se puede optar por una salida de parámetros fijos o variables: -

Variación de la tensión de salida

-

Variación de la frecuencia

-

Variación a relación constante Tensión – Frecuencia.

Se pretende que la tensión de salida presente grandes ventajas respecto a una onda cuadrada con o sin variación, especialmente cuando se requiere salida variable. El circuito de potencia es el:

-

puente monofásico

-

normalmente implementado con MOS o IGBT

-

trabaja con una frecuencia de conmutación del orden de 15 kHz.

Según la aplicación, con PWM se utiliza entre 1KHz y 40 KHz y los elementos operan en conmutación.

Opera mediante pulsos de conmutación de un semiciclo en diagonal: M1 y M2 cerrados, manteniendo M3 y M4 abiertos. En el siguiente semiciclo se invierte la operación, M1 y M2 permanecen abiertos mientras M3 y M4 conducen. Deben quedar distribuidos en un cierto orden, los pulsos y los tiempos muertos intercalados durante cada semiciclo. Integrado LM339 La serie 339 de National Semiconductor es otra familia de comparadores muy utilizada cuando el coste es crítico ya que un mismo encapsulado contiene varios comparadores cada uno de ellos con dos entradas y una salida en colector abierto. La tensión de alimentación es común y todos los comparadores

disipan

potencia,

aunque

solo

se

utilice

uno

de

ellos.

Los circuitos integrados de esta familia de comparadores contienen cuatro comparadores de tensión

independientes en el mismo encapsulado. Alta precisión, baja tensión de compensación y el amplio rango de fuentes de alimentación son sus características principales. Su bajo consumo, que no depende de la magnitud de la tensión de alimentación aplicada, permite usarlos en equipos con alimentación a batería.

Equipo y material Modulador no inversor e inversor de ancho de pulso -

Circuito integrado LM339

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Cables

-

Resistencias de 2.2kΩ

-

Diodos led

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Fuente de voltaje digital

-

Protoboard

-

Osciloscopio

Desarrollo de la práctica. Primero preparamos los materiales necesarios cables, protoboard, resistencias las necesarias, osciloscopio, fuente de voltaje y el diagrama del circuito a montar asi como el diagrama del tipo de onda que debe mostrar el oscilospio.

Ahora montamos el circuito en el protoboard ya con el circuito correspondiente ya sea modulador no inversor o inversor.

Modulador no inversor Modulador inversor

Ya que esta todo montado proseguimos a probar con el osciloscopio que señales emite así como la forma de las ondas.

Modulador no inversor

Modulador inversor

Resultados Se logro el objetivo las ondas se mostraron correctamente en el osciloscopio como tenían que ser de acuerdo con el circuito inicial.

Modulador no inversor

Modulador inversor

Conclusiones En la práctica tuvimos que aplicar los conocimientos adquiridos previamente de amplificadores operacionales, conocimiento sobre cómo se leen los circuitos y también investigar los datasheet de los integrados ya que son importantes a la hora de armar para saber cuáles son entradas o salidas, positivo o negativo o tierra y a voltaje. Referencias bibliográficas -

http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lep/salvatori_a_m/capitulo4.pdf

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ftp://ece.buap.mx/pub/profesor/mino/Control%20de%20M%E1quinas%20El%E9ct ricas/Presentaciones/05%20-%20Cap%EDtulo%202a%20%20PWM%20MONOFASICOSa.pdf

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https://www.onsemi.com/pub/Collateral/LM339-D.PDF

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Libro de amplificadores operacionales y circuitos integrados lineales.