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Circuito de control de potencia mediante PWM En general, el control de potencia se realiza mediante la modulación por ancho de pulso (PWM), sin importar si este control de potencia es continuo o alterno. La figura 12.1 muestra las señales de salida para un control de potencia alterno mediante PWM.

Figura 12.1: Señal de salida mediante modulación por ancho de pulso (PWM). Como se muestra en lafigura 12.1, la cantidad de potencia depende del momento en que la señal de salida deja de valer cero, es decir, del ángulo de disparo α. En efecto, mientras mayor sea el ángulo α, menor será la potencia de salida. La obtención del ángulo α requiere de un sincronismo utilizado como punto de partida y corresponde al momento exacto en que la señal de entrada cambia de ciclo, es decir, cuando estaseñal cruza por cero. La figura 12.2, muestra la señal inicial, el pulso de sincronismo, el pulso correspondiente al ángulo de disparo α y la señal de salida final obtenida.

Figura 12.2

Normalmente α permite hacer conducir un dispositivo de control de potencia, como tiristores, IGBT, etc. Es así que nuestro problema para controlar una potencia mediante PWM se reduce a dos factores que son: 1.-Detectar el cruce por cero de la señal de entrada 2.- Determinar el momento α cada vez que se realice el cruce por cero.

Para detectar el cruce por cero, se puede realizar mediante un Amplificador Operacional configurado como comparador, tal como se muestra en la figura 11.3

Figura 12.3: Detección de cruce por cero De la figura 12.3, se tiene que el transformador es utilizado para adecuarla señal a valores permisible por el circuito integrado, situación que es corroborado por los diodos que permiten acotar la señal a valores inferiores a 0,7 Volts. El circuito integrado compara el valor de la señal de entrada con cero volt, de manera que si Vi es levemente superior a cero, su salida entrega un valor equivalente a Vcc y cada vez que Vi sea inferior a cero, su salida entrega un valorequivalente a cero volts. Para determinar el ángulo de disparo α es un poco mas complicado, y se puede realizar en forma directa controlando el tiempo a partir del momento en que el detector de cruce por cero cambia de estado como se muestra en la figura 12.4

Figura 12.4: Angulo de disparo Esta configuración es difícil de realizar en forma analógica y se utiliza principalmente mediante el usode dispositivos digitales como microcontroladores y PLC. Sin embargo, se puede reemplazar la variable tiempo por una variable eléctrica como el voltaje, cuya variación sea similar a la variación del tiempo. Para ello se utiliza un circuito integrador, el cual entregará una salida tipo diente de sierra, como se muestra en la figura 12.5

Figura #12.5

La figura 12.5 muestra que a medida queaumenta el tiempo dentro del semiciclo, también lo hace el voltaje de salida Vo, de manera tal que el ángulo de disparo α se pueda controlar mediante un valor de voltaje fijo denominado voltaje de control. El circuito final se muestra en la figura 12.6

Figura 12.6. Circuito de control de potencia continua Existen circuitos integrados que tienen internamente los elementos necesarios para variar ycontrolar el ángulo de disparo α, de manera tal que solo se requiere ingresar la señal a sincronizar (proveniente de un transformador), el voltaje analógico a controlar y algunos pocos elementos pasivos como resistencia y condensadores para generar el pulso deseado. Uno de ellos es el circuito integrado TCA – 785, que contiene internamente las partes de: Cruce por cero; Integrador; Comparador yCircuito monoestable de salida, en un solo C.I. tipo DIP de 16 terminales. Por lo tanto, solo se requiere (en forma opcional) del circuito Driver de corriente y circuito aislador, para controlar el ángulo de disparo de un control de potencia. Es importante indicar además que este circuito tiene dos salidas para controlar el ángulo de disparo en cada uno de los semiciclos de la señal alterna. La...