DC DC
Páginas: 5 (1175 palabras)
Publicado: 21 de julio de 2015
UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS
ESPE EXTENSIÓN LATACUNGA
DEPARTAMENTO DE ELECTRÍCA Y ELECTRÓNICA
GUÍA DE PRÁCTICA DE LABORATORIO
CARRERA
CÓDIGO DE LA ASIGNATURA
NOMBRE DE LA ASIGNATURA
Electrónica e Instrumentación
25022
Control Electrónico de Potencia
PRÁCTICA N°
LABORATORIO DE:
Laboratorio de Electrónica
DURACIÓN
(HORAS)
2
TEMA:
Conversor DC/DC de tipo elevador
2
1OBJETIVO
Diseño e implementación de un conversor DC/DC de tipo elevador (Boost) para controlar el nivel de tensión entregado a su salida.
2
INSTRUCCIONES
A. EQUIPO Y MATERIALES NECESARIOS
Osciloscopio
Puntas para Osciloscopio
Pic 16F877A
Potenciómetros (1K)
Optotransistor 4N25
Transformador (Bobina)
MOSFET IRF640
Diodo 1N4007
Capacitor 100uF
LCD
Resistencias(220,10K,1K)
B. TRABAJO PREPARATORIOCONVERSOR DC/DC
Se llama convertidor DC-DC a un dispositivo que transforma corriente continua de una tensión a otra. Suelen ser reguladores de conmutación, dando a su salida una tensión regulada y, la mayoría de las veces con limitación de corriente. Se tiende a utilizar frecuencias de conmutación cada vez más elevadas porque permiten reducir la capacidad de los condensadores, con el consiguientebeneficio de volumen, peso y precio.
El convertidor Boost (o elevador) es un convertidor DC a DC que obtiene a su salida una tensión continua mayor que a su entrada. Es un tipo de fuente de alimentación conmutada que contiene al menos dos interruptores semiconductores (diodo y transistor), y al menos un elemento para almacenar energía (condensador, bobina o combinación de ambos). Frecuentemente seañaden filtros construidos con inductores y condensadores para mejorar el rendimiento.
ANÁLISIS DEL CONVERSOR DC-DC BOOST
El conversor DC-DC elevador o Boost posee características que permiten almacenar energía y enviarla hacia la carga. De esta forma al momento de la transmisión llega a la carga la energía de la fuente y la energía anteriormente guardada mediante una inductancia. Este efectopermite definir al conversor como uno de tipo directo, como podemos observar en la Ilustración 1.
Ilustración 1. Diagrama del circuito DC/DC Boost con los elementos que lo conforman
El switch cuando está en estado de conducción permite que la corriente circule por la primera malla de tal forma que en la malla del capacitor el valor de corriente comienza a disminuir; la inductancia estáalmacenando energía en forma de corriente para este tiempo. Mientras que para el estado en el que el switch no conduce, toda la energía almacenada es enviada con ayuda de la conducción del diodo hacia el capacitor y la carga, como se puede Observar en la ilustración 2 y 3.
Ilustración 2. Diagrama del circuito equivalente con interruptor cerrado(Intervalo de Conducción)
Ilustración 3. Diagrama delCircuito Equivalente con el interruptor abierto (Intervalo de no Conducción)
Debido a que se tiene una inductancia en el circuito el tipo de conducción de la corriente será continua o discontinua, a continuación se definirán las formas de onda para los dos tipos.
La señal de entrada al sistema requiere de un módulo capaz de modificar el ancho de pulso, como lo es la señal de PWM.
Ilustración4. Diagrama de relaciones entre los subsistemas que conforman el conversor DC/DC elevador
El segundo subsistema consiste en transistor y el diodo, que en la Ilustración 4 se representa como interruptor, el transistor es directamente el elemento controlado, no obstante el diodo aunque es un elemento no controlado, cumple también la función de interruptor, ya que se abre cuando el transistor estáen conducción, obligando de esta forma a que el condensador se descargue solamente en la carga. Otro subsistema corresponde al circuito de potencia, cuyos elementos son la bobina, el condensador, estos elementos poseen una resistencia interna, la de mayor influencia es la correspondiente a la inductancia por lo que sólo esta se tiene en cuenta para el modelo. El último subsistema consiste en la...
UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS
ESPE EXTENSIÓN LATACUNGA
DEPARTAMENTO DE ELECTRÍCA Y ELECTRÓNICA
GUÍA DE PRÁCTICA DE LABORATORIO
CARRERA
CÓDIGO DE LA ASIGNATURA
NOMBRE DE LA ASIGNATURA
Electrónica e Instrumentación
25022
Control Electrónico de Potencia
PRÁCTICA N°
LABORATORIO DE:
Laboratorio de Electrónica
DURACIÓN
(HORAS)
2
TEMA:
Conversor DC/DC de tipo elevador
2
1OBJETIVO
Diseño e implementación de un conversor DC/DC de tipo elevador (Boost) para controlar el nivel de tensión entregado a su salida.
2
INSTRUCCIONES
A. EQUIPO Y MATERIALES NECESARIOS
Osciloscopio
Puntas para Osciloscopio
Pic 16F877A
Potenciómetros (1K)
Optotransistor 4N25
Transformador (Bobina)
MOSFET IRF640
Diodo 1N4007
Capacitor 100uF
LCD
Resistencias(220,10K,1K)
B. TRABAJO PREPARATORIOCONVERSOR DC/DC
Se llama convertidor DC-DC a un dispositivo que transforma corriente continua de una tensión a otra. Suelen ser reguladores de conmutación, dando a su salida una tensión regulada y, la mayoría de las veces con limitación de corriente. Se tiende a utilizar frecuencias de conmutación cada vez más elevadas porque permiten reducir la capacidad de los condensadores, con el consiguientebeneficio de volumen, peso y precio.
El convertidor Boost (o elevador) es un convertidor DC a DC que obtiene a su salida una tensión continua mayor que a su entrada. Es un tipo de fuente de alimentación conmutada que contiene al menos dos interruptores semiconductores (diodo y transistor), y al menos un elemento para almacenar energía (condensador, bobina o combinación de ambos). Frecuentemente seañaden filtros construidos con inductores y condensadores para mejorar el rendimiento.
ANÁLISIS DEL CONVERSOR DC-DC BOOST
El conversor DC-DC elevador o Boost posee características que permiten almacenar energía y enviarla hacia la carga. De esta forma al momento de la transmisión llega a la carga la energía de la fuente y la energía anteriormente guardada mediante una inductancia. Este efectopermite definir al conversor como uno de tipo directo, como podemos observar en la Ilustración 1.
Ilustración 1. Diagrama del circuito DC/DC Boost con los elementos que lo conforman
El switch cuando está en estado de conducción permite que la corriente circule por la primera malla de tal forma que en la malla del capacitor el valor de corriente comienza a disminuir; la inductancia estáalmacenando energía en forma de corriente para este tiempo. Mientras que para el estado en el que el switch no conduce, toda la energía almacenada es enviada con ayuda de la conducción del diodo hacia el capacitor y la carga, como se puede Observar en la ilustración 2 y 3.
Ilustración 2. Diagrama del circuito equivalente con interruptor cerrado(Intervalo de Conducción)
Ilustración 3. Diagrama delCircuito Equivalente con el interruptor abierto (Intervalo de no Conducción)
Debido a que se tiene una inductancia en el circuito el tipo de conducción de la corriente será continua o discontinua, a continuación se definirán las formas de onda para los dos tipos.
La señal de entrada al sistema requiere de un módulo capaz de modificar el ancho de pulso, como lo es la señal de PWM.
Ilustración4. Diagrama de relaciones entre los subsistemas que conforman el conversor DC/DC elevador
El segundo subsistema consiste en transistor y el diodo, que en la Ilustración 4 se representa como interruptor, el transistor es directamente el elemento controlado, no obstante el diodo aunque es un elemento no controlado, cumple también la función de interruptor, ya que se abre cuando el transistor estáen conducción, obligando de esta forma a que el condensador se descargue solamente en la carga. Otro subsistema corresponde al circuito de potencia, cuyos elementos son la bobina, el condensador, estos elementos poseen una resistencia interna, la de mayor influencia es la correspondiente a la inductancia por lo que sólo esta se tiene en cuenta para el modelo. El último subsistema consiste en la...
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