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ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DE CHIMBORAZO    FACULATAD DE INFORMATICA Y ELECTRONICA  ESCUELA DE ELECTRONICA EN CONTROL Y REDES INDUSTRALES  ELECTRONICA DE POTENCIA   

 

PRÁCTICA No. 1  CIRCUITOS DE DISPARO     ELEMENTOS  CON  CARACTERÍSTICAS  DE  RESISTENCIA  NEGATIVA  (ERN)   Y  MODULACIÓN  DE  ANCHO DE PULSO (PWM)     1. OBJETIVO    • Conocer  las  características  de  los  elementos de  resistencia  negativa,  elementos  empleados en la generación de señales de control (osciladores de relajación).    • Conocer  el  funcionamiento  de  la  técnica  “Modulación  de  Ancho  de  Pulso  o  PWM”  y  hacer uso de ésta para generar señales de control de elementos  semiconductores de  potencia.     2. MARCO TEÓRICO    2.1 ELEMENTOS CON CARACTERÍSTICAS DE RESISTENCIA NEGATIVA (ERN)  Los elementos  de  resistencia  negativa  (ERN)  usados  principalmente  para  la  generación  de  señales  de  control,  son  elementos   semiconductores  que  dentro  de  sus  característica  se  observa  una  región  de  bloqueo  y  una  región  de  conducción  semejante  a  la  de  un  diodo,   además una región  intermedia especial en la que a un incremento de la corriente entre dos de  sus terminales   se  produce  una  reducción  en  el  voltaje  entre  estos  terminales,  como  se  muestra en la Figura 1.1.    

  Figura 1.1        

 

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ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DE CHIMBORAZO    FACULATAD DE INFORMATICA Y ELECTRONICA  ESCUELA DE ELECTRONICA EN CONTROL Y REDES INDUSTRALES  ELECTRONICA DE POTENCIA   

 Como se puede observar la curva característica presenta tres regiones bien definidas:  La región de BLOQUEO (OA), que se caracteriza por su baja conductividad (uA).   La región de  CONDUCCIOÓN (BC),  que se caracteriza por su alta conductividad (mA),  en esta región dependiendo del tipo y de la estructura del dispositivo puede conducir  corrientes en el rango de las decenas o centenas de miliamperios.   •La región de RESISTENCIA NEGATIVA (AB), es la región de transición entre la región de  conducción  y  la  región  de  bloqueo  por  lo  que  se  caracteriza  por  ser  una  zona  altamente inestable.    El ERN puede compararse con un interruptor donde la región de bloque puede representarse  como el estado de abierto mientras que la región de conducción puede representarse como el estado de cerrado. A partir de la curva característica del ERN se puede observar que este pasa  del estado de bloqueo al estado de conducción cuando el voltaje entre sus terminales es igual  al voltaje pico o voltaje de activado (Vp) y permanece en este mientras la corriente que pasa a  través  de  sus  terminales  sea  mayor  o  igual  a   la  corriente  de  valle  o  corriente  de  mantenimiento (Iv).          En  el  caso  de  que  la  operación  del  elemento  no  se  realice  en  ninguna  de las  dos  zonas,  el  elemento trabaja en la región de resistencia negativa donde opera en forma inestable oscilado  entre los estados de bloqueo y de conducción.  Es decir, si se trabaja en el interior de la región  de resistencia negativa el elemento puede actuar dentro de un circuito oscilador de relajación,  donde  “el  circuito  externo  al   ERN  debe  garantizar  que  el  punto  de  operación se  sitúe  al  interior  de  la  región  de  resistencia  negativa.   El  funcionamiento  de  un  circuito  oscilador  de  relajación, está basado en los períodos de carga y descarga de un capacitor.  En la mayoría de  aplicaciones, la energía almacenada lentamente durante el período de carga del capacitor es violentamente liberada durante la descarga. De esta manera, sobre el capacitor aparecerá una  onda  diente  de  sierra,  y  sobre  el  elemento  que  recibe  la  descarga,   aparecerá  un  pulso  de  corriente”  un  oscilador  generalizado  con  elemento  de  resistencia  negativa  se  muestra  en  la  Figura 1.2.  • •

  Figura 1.2  Antes de energizar el circuito el capacitor C esta descargado y su voltaje es igual a cero al igual ...