Sistemas Electrónicos De Alimentación

SISTEMAS ELECTRÓNICOS DE ALIMENTACIÓN

Práctica 2:

Diseño y ensayo de un Modulador de Anchura de Pulso
Integrado.

Objetivo:
Comprender y analizar las características básicas de un control realimentado para los convertidores
de alimentación conmutados. Estudio de la técnica de modulación de la anchura del pulso (PWM).
Conocer los bloques funcionales que constituyen los integrados decontrol PWM básicos.
Diseño y verificación de un control básico PWM utilizando el integrado UC3524.
Diseño y verificación de las protecciones de sobrecorriente y arranque suave.
Análisis de un circuito de disparo aislado.
Contenido de la Práctica:
Trabajo previo:

Estudio de las características básicas de un control PWM.

DC no regulada

Convertidor DC-DC
DC regulada

Carga

ControlPWM

Las fuentes de alimentación conmutadas utilizan un sistema de realimentación negativa en
lazo cerrado, para asegurar que el sistema cumpla los objetivos de diseño referentes a la regulación
de línea y de carga, junto con la respuesta dinámica. Por tanto, las misiones esenciales del circuito
de control son:
•
•

Mantener constante la tensión de salida y/o corriente de salidaGestionar las protecciones.

El proceso de regulación se efectúa variando el ciclo de trabajo del conmutador, siendo el
circuito de control el encargado de realizar esta misión, a este tipo de control se le conoce como
Modulación de Anchura del Pulso (PWM), cuyo esquema se muestra a continuación.

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-Universitat de València-

Curso 03/04

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SISTEMAS ELECTRÓNICOS DE ALIMENTACIÓNVerror

Vcontrol

K⋅Vo

Tal y como se muestra en la
figura, el amplificador de error
compara una muestra de la
tensión de salida K⋅Vo con la
tensión de control Vcontrol que
sirve
de
referencia
en
tensión, produciendo una
tensión de error, Verror. Esta
señal es comparada con una
señal en diente de sierra (VS)
en el comparador PWM,
proporcionando un pulso de
salida deanchura variable, y
dependiente de donde se
produzca el corte de la señal
de error con la señal en
diente de sierra.

VS

- Características básicas de un controlador PWM.
Existe una gran variedad de circuitos integrados para controlar fuentes de alimentación
conmutadas, su selección dependerá del nivel de funcionalidad que necesite el sistema. Aunque
presentan diferentes diagramas de control,todos ellos incluyen unas funciones comunes:
1. Un oscilador que fija la frecuencia de funcionamiento y genera el diente de sierra para la
conversión PWM.
2. Circuito de disparo (Driver) que genera los pulsos de salida con capacidad de corriente de
disparo suficiente para los conmutadores.
3. Tensión de referencia que proporciona una tensión estable como nivel de comparación, y comoalimentación "ideal" de algún bloque funcional.
4. Amplificador de error que se caracteriza por un alto producto ganancia-ancho de banda para la
comparación de la tensión de referencia con la tensión de salida.
5. Modulador PWM para generar la señal PWM que determina el ciclo de trabajo de los
conmutadores.

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SISTEMAS ELECTRÓNICOS DEALIMENTACIÓN

- Circuito de control UC3524:
El control se realiza a través de un modulador de anchura de pulsos. Para ello se utiliza el
integrado UC3524. Su función consiste en proporcionar un pulso rectangular de duración programable y
frecuencia fija. El diagrama de bloques interno del UC3524 puede verse en la siguiente figura.

Un oscilador programable genera un diente de sierra de 3.5Vde amplitud, con un offset de
aproximadamente 0.5V. La frecuencia de dicho diente de sierra, corresponde a la frecuencia de
funcionamiento del modulador. Dicha frecuencia satisface la relación:

f osc =

1.18
P 2 ⋅ C1

donde P2 y C1 corresponden a la resistencia y condensador de temporización, pines 6 y 7
respectivamente (RT y CT).

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