Proyecto Elevador Reductor
Determinadas aplicaciones requieren alimentación en continua, por ejemplo, los circuitos que forman un ordenador personal. Sin embargo, se suele partir de una tensión alterna para alimentarlos. Lo más usual es emplear un rectificador para convertir la energía en alterna, a continua. Sin embargo, la mayoría de las veces, la tensión en continua obtenida es superior o inferiora la que necesita una determinada aplicación. Por ejemplo, rectificando los 220V eficaces de la red monofásica, obtenemos aproximadamente 311 V en continua. El empleo de un transformador a la entrada del rectificador puede reducir la tensión de alimentación. De todas formas, es difícil aun así que obtengamos valores adecuados de tensión continua para nuestros circuitos. En ese caso, es necesarioutilizar un circuito que permita la conversión de energía en continua. En determinadas aplicaciones nos interesará reducir la tensión de entrada y en otras nos interesará elevar la tensión. Para ello existen lo que se denominan convertidores DC/DC, que permiten transformar energía en DC de forma eficiente (alto rendimiento).
Los convertidores DC/DC son ampliamente utilizados en fuentes dealimentación continuas conmutadas y en aplicaciones de accionamiento de motores.
Existen un sinnúmero de circuitos que pueden realizar una conversión DC/DC. Son conocidos varios métodos de síntesis de circuitos y todos llevan a un conjunto de convertidores construidos con el menor número de componentes posible. Tenemos cuatro convertidores que pueden considerarse como básicos, o sea, lamayoría de los convertidores tienen dos interruptores, con un interruptor activo (el transistor) y un interruptor pasivo (el diodo). Esos convertidores son: Reductor, Elevador, Reductor-Elevador, Inversor.
En nuestro caso se realizó un diseño con configuración de Elevador (Step-Up) que va a elevar la tensión de entrada de 6V a 12V para ser simulado en Proteus.
Control de los convertidoresCC-CC:
Los convertidores DC/DC conmutados utilizan uno o más interruptores para transformar un nivel continuo en otro. En un convertidor DC/DC con un nivel de tensión de entrada, el valor medio de la tensión de salida se ajusta controlando la duración del estado abierto (OFF) o cerrado (ON) del interruptor. Para ilustrar el concepto de conversión empleando el modo de conmutación. El valor mediode la tensión de salida depende del tiempo de conducción y no conducción del transistor (Ton y Toff).
En este método, llamado modulación por ancho de pulso (Pulse-With Modulation - PWM), se varia la relación de conducción (duty-ratio) del interruptor D, que se define como siendo la relación entre el tiempo que el interruptor permanece cerrado (ON) respecto al período de conmutación. Los dosparámetros que determinan la forma de onda son la relación de conducción D y la frecuencia de conmutación f. Estos parámetros se definen:
D=TonT, f= 1T
Para realizar la modulación por ancho de pulso se utilizó un circuito integrado 555 configurado en modo multivibrador astable para generar los pulsos de conmutación del transistor
Multivibrador Astable Esquema Teórico.
Esquema de laaplicación de multivibrador astable del 555.
Este tipo de funcionamiento se caracteriza por una salida con forma de onda cuadrada (o rectangular) continua de ancho predefinido por el diseñador del circuito. El esquema de conexión es el que se muestra. La señal de salida tiene un nivel alto por un tiempo t1 (Ton) y un nivel bajo por un tiempo t2 (Toff). La duración de estos tiempos depende de losvalores de R1, R2 y C, según las fórmulas siguientes:
[Segundos]
y
[Segundos]
La frecuencia con que la señal de salida oscila está dada por la fórmula:
El período es simplemente:
También decir que si lo que queremos es un generador con frecuencia variable, debemos variar la capacidad de condensador, ya que si el cambio lo hacemos mediante los resistores R1 y/o R2, también cambia el...
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