Trabajo De Investigacion

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE PRÁCTICAS PARA EL LABORATORIO DE
ELECTRÓNICA INDUSTRIAL: INVERSOR MONOFÁSICO

CARLOS ANDRÉS RODRÍGUEZ ORTIZ

PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE ELECTRÓNICA
BOGOTÁ, D.C.
2004

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE PRÁCTICAS PARA EL LABORATORIO DE
ELECTRÓNICA INDUSTRIAL: INVERSOR MONOFÁSICO

CARLOS ANDRÉS RODRÍGUEZ ORTIZ

Trabajode grado presentado como requisito parcial para optar al título de Ingeniero
Electrónico

DIRECTOR:
Gabriel Perilla Galindo
Ingeniero Electrónico

PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE ELECTRÓNICA
BOGOTÁ, D.C.
2004

PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA

FACULTAD DE INGENIERÍA

CARRERA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

RECTOR MAGNÍFICO: R.P. GERARDOREMOLINA S.J.

DECANO ACADÉMICO: Ing. ROBERTO ENRIQUE MONTOYA VILLA

DECANO DEL MEDIO UNIVERSITARIO: R.P. ANTONIO J. SARMIENTO S.J.

DIRECTOR DE CARRERA: Ing. JUAN CARLOS GIRALDO

DIRECTOR DEL PROYECTO: Ing. GABRIEL PERILLA GALINDO

ARTÍCULO 23 DE LA RESOLUCIÓN No. 13 DE JUNIO DE 1946

“La universidad no se hace responsable de los conceptos emitidos por sus alumnos en sus
proyectos degrado.

Sólo velará porque no se publique nada contrario al dogma y la moral católica y porque los
trabajos no contengan ataques o polémicas puramente personales. Antes bien, que se vea en
ellos el anhelo de buscar en ellos la verdad y la justicia.”

5

A mi esposa mimi, a mi hija Silvana, a mis padres y a mis hermanos.
Gracias por su amor, por su apoyo y por su paciencia.
A ustedes lesdebo este logro que espero sea uno de muchos en mi vida.

Agradecimientos especiales al Ingeniero Gabriel Perilla, al Laboratorio de Electrónica, a la
Facultad de Ingeniería Electrónica y a todas las personas que colaboraron para la
realización de este proyecto.

TABLA DE CONTENIDO

1

INTRODUCCIÓN

12

2

MARCO TEÓRICO

13

2.1

CIRCUITOS INVERSORES MONOFÁSICOS

13

2.1.1INVERSORES EN CONFIGURACIÓN PUENTE

13

2.1.2

CONTROL DE VOLTAJE DE LOS INVERSORES MONOFÁSICOS

15

2.1.2.1

15

2.1.2.2

Modulación de varios anchos de pulso

16

2.1.2.3

Modulación senoidal del ancho de pulso

17

2.1.2.4

Modulación senoidal modificada del ancho de pulso

18

2.1.2.5

3

Modulación de un solo ancho de pulso

Control por desplazamientode fase

19

ESPECIFICACIONES

20

3.1

DESCRIPCIÓN GENERAL

20

3.2

CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS

22

3.3

DIAGRAMA DE BLOQUES

23

3.3.1

CIRCUITO INVERSOR MONOFÁSICO

23

3.3.1.1

24

3.3.1.2

Sincronismo

24

3.3.1.3

PWM

24

3.3.1.4

Circuito de retardo y disparo

25

3.3.1.5

Puente y transformador de salida

25

3.3.1.6Circuito de control

26

3.3.1.7

4

Fuente de alimentación

Alarma de fuentes

26

DESARROLLOS

27

7

4.1

FUENTE DE ALIMENTACIÓN

27

4.1.1

Alimentación

27

4.1.2

Oscilador

28

4.1.3

Cálculo del transformador

29

4.1.4

Control de corriente

32

4.1.5

Amplificador de error

33

4.1.5.1

Control de voltaje de salida

33

4.1.5.2Compensación en frecuencia

34

4.1.6

Snubbers

35

4.1.7

Condensadores de entrada y salida

37

4.2

SINCRONISMO

38

4.2.1

Oscilador

38

4.2.2

Divisor de frecuencia

39

4.2.3

Monoestable

40

4.2.4

Sincronismo del PWM

40

4.3

PWM

42

4.3.1

Control del ancho de pulso con el amplificador de error

43

4.3.2

Control decorriente

44

4.3.3

Arranque suave

45

4.4

RETARDO Y DISPARO

46

4.4.1

Circuitos de retardo

49

4.4.2

Drivers

52

4.5

PUENTE Y TRANSFORMADOR DE SALIDA

53

4.5.1

Transformador de salida

54

4.5.2

Cálculos de potencia

55

4.5.3

Mosfets

58

4.5.4

Supresión de picos de voltaje

59

4.5.5

SHUNT

60

4.6

CIRCUITO DE CONTROL...