Control de luminosidad dc mediante ciclo util

CONTROL DE LUMINOSIDAD DC POR MEDIO DE CICLO ÚTIL
Abstract

Required to implement a lighting system for operating comfort with wireless control DC voltage. Control is a requirement that only has a button that operates as follows: If the button is pressed once for a period less than 2 seconds and released, the system must be turned on or off, or turned off if using as instensidad lastreference set by the user, if the button is pressed for more than two seconds without letting go, the intensity should vary across the range in a uniform manner so that the user should release the button to graduation the intensity you want.

Resumen

Se requiere implementar un sistema de iluminación para confort que opere con tensión DC con control inalámbrico. Es requerimiento que el control soloposea un botón que funciona de la siguiente manera: Si el botón se pulsa una vez por un lapso inferior a 2 segundos y se suelta, el sistema se debe encender si está apagado, o apagar si esta encendido tomando como referencia la ultima intensidad configurada por el usuario; si el botón es pulsado por mas de dos segundos sin soltarse, la intensidad debe variar en todo el rango de manera uniforme paraque sea el usuario quien al soltar el botón gradué la intensidad que desea.

Desarrollo

Básicamente existen dos formas de realizar una fuente de alimentación regulada. Una de ellas consiste en hacer una fuente que entregue mayor tensión de la requerida a la salida. Entre la fuente y la carga se coloca un dispositivo regulador que no hace otra cosa que disminuir la tensión de la fuente hastaun valor deseado manteniéndolo constante. Para lograr esto, se utilizan transistores que trabajan como resistencias variables. De esta manera, parte de la potencia de la fuente llega a la carga y parte se transforma en calor que se disipa luego en el aire. A estos dispositivos se los denomina reguladores lineales y se caracterizan por generar bastante calor para potencias medianas y altas.
Otrotipo de reguladores son capaces de tomar de la fuente sólo la potencia que la carga requiere. De esta manera, prácticamente no hay potencia disipada en forma de calor y por ello su eficiencia es mucho mayor. El principio de funcionamiento de estos reguladores consiste en transformar la tensión continua de la fuente en una serie de pulsos que tienen un ancho determinado. Estos pulsos son luegointegrados y transformados nuevamente en una tensión continua. Variando el ancho de los pulsos es posible controlar la tensión de salida. A los reguladores que emplean este principio se los denomina reguladores conmutados

Para hacer un control de luminosidad DC por medio de ciclo útil, utilizaremos un convertidor BUCK, el cual puede variar su tensión a la salida si variamos el tiempo que elinterruptor este cerrado. Se decidió utilizar este convertidor por que cuenta con el principio de funcionamiento de las fuentes conmutadas, que tienen muchas ventajas sobre las fuentes lineales.

Diagrama convertidor buck (reductor).(1)
D
El mosfet que aparece en el diagrama anterior (1), hace las veces de interruptor, este transistor funciona en saturación y corto (conmutación) a una determinadafrecuencia que la va a determinar la señal que entra por el GATE.
G
S
(2)

esta señal cuadrada va a ser generada por un PIC16F877A que trabaja con un cristal de 20MHz y luego entra a un DRIVER de potencia para que la señal tenga el voltaje y la corriente suficiente para poder disparar el MOSFET.

El circuito de control remoto que se usa es simplemente un infrarrojo emisor y receptor,donde en el circuito de emisor va a tener un pulsador que va a ser el que nos determina las acciones que fueron especificadas al inicio.

DISEÑO DE UN CONVERTIDOR BUCK

Figura 3: grafica del voltaje a la salida del mosfet

En la anterior figura(3) se muestra la señal de salida del mosfet que esta conmutando a la frecuencia deseada en este caso 100KHz y el ciclo útil va a ser graduado según lo...