Treball pspice sobre conmutació

INTERFERÈNCIES ELECTROMAGNÈTIQUES

TREBALL PSPICE SOBRE CONMUTACIÓ



Juan Hernández García
Antonio Galo Ruiz Ortega

Otoño 2007

Introducció
Com a complement d’aquesta pràctica es demana la simulació amb el programa PSPICE de la commutació d’una càrrega de 220V/1000W.

Aquesta simulació forma part de l’avaluació continuada de l’assignatura. Es lliurarà en un informe per separat.Es pot fer individualment o en grups de dos persones com a màxim.

Conceptualment, el problema de la commutació en alterna és el mateix que en contínua, amb dos diferències:
1.- L’estat del circuit en el moment de la commutació és aleatori. Si es fa quan el corrent passa per zero, no hi haurà sobretensions. En canvi si es fa quan passa per un màxim, la sobretensió serà màxima. Un dissenyacurat pot incorporar circuits detectors de pas per zero de manera que les commutacions es facin sempre en el moment òptim.

2.- No tots els circuits de protecció funcionen. Només els circuits lineals o els muntatges bidireccionals de dispositius no lineals podran ser utilitzats sense problemes.

Enunciat

Es vol, fer un control de la resistència d’escalfament d’un forn industrial percontrolar-ne la temperatura. La resistència utilitzada és del tipus bobinat, funciona a 220V AC i té una potència nominal de 1000 W. La seva inductància paràsita és de 500 mH i la capacitat paràsita entre espires és de 10nF.



1_ Dibuixar un esquema bàsic del circuit que s’analitzarà. Calculeu el valor de la resistència (càrrega de 220V/1000W) i afegiu també els components paràsits.2.- Cercar en internet, llibres, apunts... un esquema real per aquest circuit, amb components capaços de commutar la càrrega proposada. Poden ser thyristors, triacs, etc. Cerqueu també un circuit detector de pas per zero i comenteu el seu funcionament.

Este detector está diseñado para una red de tensión alterna de 220V y esta compuesto principalmente por un optoacoplador que a su vez lo estáde un fotoemisor(diodo led) y un fotodetector(transistor).

La señal de entrada es aplicada al fotoemisor y la salida es tomada del fotoreceptor. Los optoacopladores son capaces de convertir una señal eléctrica en una señal luminosa modulada y volver a convertirla en una señal eléctrica. La gran ventaja de un optoacoplador reside en el aislamiento eléctrico que puede establecerse entre loscircuitos de entrada y salida.
Cuando aparece una tensión sobre los terminales del diodo, este emite un haz de rayos infrarrojo que transmite a través de una pequeña guia-ondas de plástico hacia el fotorreceptor. La energía luminosa que incide sobre el fotorreceptor hace que este genere una tensión eléctrica a su salida. Este responde a las señales de entrada, que podrían ser pulsos o picos detensión.

Un ejemplo de optoacoplador podría ser TLP126 de Toshiba con la siguiente configuración que podemos obtener del datasheet:

Ejemplo detección por picos:

Circuito:
http://www.electronicafacil.net/PNphpBB2-viewtopic-t-1589.html
Info optoacopladores:
http://electronica.ugr.es/~amroldan/modulos/enlaces/dispo_potencia/opto.htm
3. y 4.- Feu un model PSPICE per analitzar elfuncionament del circuit. Podeu prendre com a base els models utilitzat en aquesta pràctica (veure Fonaments Teòrics). Haureu de substituir la font de tensió continua Vtt per una font de tensió alterna de 220 Vef. i la càrrega amb els seus components paràsits per la proposada en aquest exercici, a més de reordenar els components per que amb l’esquema proposat d’aquest exercici.

Al llistat proposat,cal també completar el valor de RL segons el que s’hagi calculat i els instants inicial i final de la simulació. Ajusteu aquests instants perque les respostes mostrin clarament els instants de connexió i desconnexió. Posteiorment si es necessari fer un zoom de la zona d’interès.

El model quedarà de la següent manera:

5.- Visualitzar la tensio en l’interruptor (Vx=V1-V2) i el corrent en la...