8 Informe Elepot Transdormador Alta Frecuencia
Páginas: 5 (1044 palabras)
Publicado: 13 de marzo de 2015
LABORATORIO 8: DISEÑO UN TRANSFORMADOR PARA ELECTRÓNICA DE POTENCIA.
Johny Pérez, Andrés Fuentes
20092005057, 20082005070
Ingeniería Electrónica, Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Bogotá, Colombia
japerezv@correo.udistrital.edu.co
cafuentesg@correo.udistrital.edu.co
Resumen— Se diseña un transformador uno a uno (es decir con ganancia uno) a altas frecuencias el cual puedasoportar hasta una potencia de 30 Vatios.
Palabras clave: Histéresis, flujo magnético, ferrita, devanados.
I. INTRODUCCIÓN
El transformador es uno de los elementos casi que indispensables para los circuitos de potencia, puesto que, entre muchas de sus funciones se encuentran el permitir aislar tierras entre el circuito de potencia y el circuito de control, incrementos de voltaje y/o incrementosde corriente manteniendo una equivalencia de potencias entre la entrada y la salida del transformador. Es por ello que se hace de gran importancia el análisis y diseño de transformadores a altas frecuencias.
II. OBJETIVOS
Analizar la ecuación de un transformador.
Diseñar un transformador para operar en altas frecuencias.
Calcular la densidad de flujo de un transformador.
Obtener la curva dehistéresis de un transformador de manera práctica.
III.REFERENCIAS
PUSH PULL
Es una configuración de transistores complementarios (figura a), con el fin de incrementar la corriente entregada a la siguiente etapa de un circuito.
DEVANADOS (PRIMARIO Y SECUNDARIO)
Es el nombre que recibe el enrollado de alambre de esmaltado que es puesto en el núcleo del transformador. El enrollado que hacereferencia a la entrada del transformador es llamado devanado primario; así mismo en el que se toma la salida es llamado devanado secundario. La relación de transformación está dada por la razón entre el número de espiras de los devanados.
HISTÉRESIS
Fenómeno por el cual un material presenta un estado de evolución que no depende solo de la causa que lo provoca sino también de sus estadosanteriores, ejemplo: histéresis magnética mostrada en la figura 1.
Figura 1, Curva de histéresis de magnetización.
Fuente: Maquinas eléctricas (Stephen J. Chapman)
FERRITA
En metalurgia, es una de las estructuras cristalinas del hierro y tiene propiedades magnéticas. Es empleada en la construcción de imanes permanentes en núcleos de inductancia y transformadores con Níquel, Zinc y Manganeso yaque en ellos quedan prácticamente eliminadas las corrientes de Foucault.
IV. DISEÑO
Para el diseño del transformador se siguieron los siguientes pasos:
1. Escoger un cable de cobre esmaltado adecuado para la corriente de trabajo.
2. Usar un núcleo apropiado para el rango de frecuencias de operación y potencia a la cual debe ser sometido.
3. De acuerdo a la relación de transformación, a lasdimensiones del núcleo y del cable esmaltado definir el número de vueltas de cada devanado.
V. IMPLEMENTACIÓN
El transformador se construyó de acuerdo a los pasos anteriores así:
1. Los requisitos del laboratorio nos dice que la corriente de trabajo debe ser de 2.5 A, es por ello que se escogió trabajar con un cable de calibre 18 AWG (figura 2.)
Figura 2, Tabla de algunos alambresesmaltados.
Fuente: Scribd.com
2. Dados los requisitos de la práctica la potencia a la cual se desea trabajar son 30 vatios, en el mercado local no posible encontrar uno que cumpliera exactamente este valor, razón por la cual se escogió uno disponible (EA-77-625) con las características mostradas en la figura 2.
Figura 3, Características del núcleo de ferrita.
Fuente: Guía de laboratorio 8
3.Con las dimensiones anteriormente mostradas del cable y el núcleo de ferrita y puesto que la relación de transformación es uno a uno (1:1); el número de vueltas para cada devanado fue de 44. En la figura 4 se muestra el trasformador armado.
Figura 4, Transformador.
Fuente: foto tomada por los integrantes de la práctica
VI. PRUEBAS, MEDICIONES Y RESULTADOS
La primera prueba realizada en el...
LABORATORIO 8: DISEÑO UN TRANSFORMADOR PARA ELECTRÓNICA DE POTENCIA.
Johny Pérez, Andrés Fuentes
20092005057, 20082005070
Ingeniería Electrónica, Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Bogotá, Colombia
japerezv@correo.udistrital.edu.co
cafuentesg@correo.udistrital.edu.co
Resumen— Se diseña un transformador uno a uno (es decir con ganancia uno) a altas frecuencias el cual puedasoportar hasta una potencia de 30 Vatios.
Palabras clave: Histéresis, flujo magnético, ferrita, devanados.
I. INTRODUCCIÓN
El transformador es uno de los elementos casi que indispensables para los circuitos de potencia, puesto que, entre muchas de sus funciones se encuentran el permitir aislar tierras entre el circuito de potencia y el circuito de control, incrementos de voltaje y/o incrementosde corriente manteniendo una equivalencia de potencias entre la entrada y la salida del transformador. Es por ello que se hace de gran importancia el análisis y diseño de transformadores a altas frecuencias.
II. OBJETIVOS
Analizar la ecuación de un transformador.
Diseñar un transformador para operar en altas frecuencias.
Calcular la densidad de flujo de un transformador.
Obtener la curva dehistéresis de un transformador de manera práctica.
III.REFERENCIAS
PUSH PULL
Es una configuración de transistores complementarios (figura a), con el fin de incrementar la corriente entregada a la siguiente etapa de un circuito.
DEVANADOS (PRIMARIO Y SECUNDARIO)
Es el nombre que recibe el enrollado de alambre de esmaltado que es puesto en el núcleo del transformador. El enrollado que hacereferencia a la entrada del transformador es llamado devanado primario; así mismo en el que se toma la salida es llamado devanado secundario. La relación de transformación está dada por la razón entre el número de espiras de los devanados.
HISTÉRESIS
Fenómeno por el cual un material presenta un estado de evolución que no depende solo de la causa que lo provoca sino también de sus estadosanteriores, ejemplo: histéresis magnética mostrada en la figura 1.
Figura 1, Curva de histéresis de magnetización.
Fuente: Maquinas eléctricas (Stephen J. Chapman)
FERRITA
En metalurgia, es una de las estructuras cristalinas del hierro y tiene propiedades magnéticas. Es empleada en la construcción de imanes permanentes en núcleos de inductancia y transformadores con Níquel, Zinc y Manganeso yaque en ellos quedan prácticamente eliminadas las corrientes de Foucault.
IV. DISEÑO
Para el diseño del transformador se siguieron los siguientes pasos:
1. Escoger un cable de cobre esmaltado adecuado para la corriente de trabajo.
2. Usar un núcleo apropiado para el rango de frecuencias de operación y potencia a la cual debe ser sometido.
3. De acuerdo a la relación de transformación, a lasdimensiones del núcleo y del cable esmaltado definir el número de vueltas de cada devanado.
V. IMPLEMENTACIÓN
El transformador se construyó de acuerdo a los pasos anteriores así:
1. Los requisitos del laboratorio nos dice que la corriente de trabajo debe ser de 2.5 A, es por ello que se escogió trabajar con un cable de calibre 18 AWG (figura 2.)
Figura 2, Tabla de algunos alambresesmaltados.
Fuente: Scribd.com
2. Dados los requisitos de la práctica la potencia a la cual se desea trabajar son 30 vatios, en el mercado local no posible encontrar uno que cumpliera exactamente este valor, razón por la cual se escogió uno disponible (EA-77-625) con las características mostradas en la figura 2.
Figura 3, Características del núcleo de ferrita.
Fuente: Guía de laboratorio 8
3.Con las dimensiones anteriormente mostradas del cable y el núcleo de ferrita y puesto que la relación de transformación es uno a uno (1:1); el número de vueltas para cada devanado fue de 44. En la figura 4 se muestra el trasformador armado.
Figura 4, Transformador.
Fuente: foto tomada por los integrantes de la práctica
VI. PRUEBAS, MEDICIONES Y RESULTADOS
La primera prueba realizada en el...
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