Lab Potencia Ii

Objetivos
Controlar un foco de manera digital
Controlar un foco con un microcontrolador
Elaborar una etapa de potencia para prender un foco
Simulación del esquema en proteus.
Introducción

Los inversores cd-ca se emplean en fuentes de energía ininterrumpida y controles de velocidad para motores de ca. Esto se aplica en el control de la magnitud y la frecuencia de la señal de salida. En lamayor parte del tiempo, el flujo de potencia se da desde el lado de cd hacia el lado de ca, requiriendo una operación en modo inversor, lo cual más comúnmente es conocido como inversor controlado.
Los inversores controlados son de dos tipos: los VSI o inversores fuente de voltaje y los CSI o inversores fuente de corriente. En nuestro caso, el primer tipo será motivo de atención debido a su mayoraplicación dentro de la ingeniería industrial. Existen tres categorías en las que se dividen los VSI, ellas son:
Los inversores PWM o de ancho de pulso modulado. Este tipo es capaz de controlar la magnitud y frecuencia de la señal de salida mediante la modulación del ancho del pulso de los interruptores del inversor. Para ello existen varios esquemas que se encargan de producir voltajes de cacon forma de onda seno y bajo contenido de armónicos.
Los inversores de onda cuadrada. Este tipo controla la frecuencia de la señal de salida y la magnitud de salida es controlada por otro dispositivo en la entrada cd del inversor. Sin embargo, la forma de onda lograda a través del mismo es una onda cuadrada.
Los inversores monofásicos con inversión de voltaje. Este tipo combina lascaracterísticas de las dos primeras agrupaciones de inversores mencionados y no es aplicable a dispositivos trifásicos
Experimento

Modelo físico:
Los inversores controlados son en realidad convertidores de cuatro cuadrantes, es decir, el flujo de potencia instantánea (Po= Vo Io) durante dos intervalos no continuos de cuatro posibles viaja del lado de cd al lado de ca correspondiéndole un modo de operaciónde inversor. Sin embargo, durante los dos intervalos restantes no continuos, la potencia instantánea fluye del lado de ca al lado de cd, lo cual corresponde a un modo de operación de rectificador. Las variables empleadas para detectar dicho comportamiento son las correspondientes a la salida del inversor Vo e Io, como se aprecia en la siguiente gráfica:
La sobremodulacion
Para incrementar laamplitud máxima disponible a la componente de frecuencia fundamental en el voltaje de salida, la razón de modulación de la amplitud se lleva más allá de uno, a lo cual se le denomina sobremodulación. Esto causa un mayor contenido de armónicos en los anchos de bandas y no necesariamente son los armónicos dominantes en la condición de modulación normal. Además, las amplitudes de la componente defrecuencia fundamental no varían linealmente con ma y la forma de onda para el voltaje a la salida del inversor degenera en una onda cuadrada.
Interrupción de onda cuadrada
Cada interruptor del inversor se mantiene encendido medio ciclo de la frecuencia de salida deseada, lo cual produce una señal de onda cuadrada a la salida, como se muestra a continuación:
La ventaja de un esquema como éste, es queel estado de cada interruptor cambia una sola vez por ciclo, algo muy apreciado en aplicaciones de alto nivel de voltaje. Sin embargo, la desventaja que presenta tal esquema es su incapacidad para controlar la magnitud del voltaje de salida, requiriendo otros procedimientos para llevarlo a cabo.
Inversores monofásicos de medio puente
Este circuito es el más básico de todos y su funcionamiento hasido expuesto a través de nuestra teoría, por tanto haremos un resumen gráfico de su comportamiento.
Inversores monofásicos de puente completo
Este inversor monofásico puede funcionar como PWM en los siguientes modos:
PWM con conmutación de voltaje bipolar
Para modulación normal (ma < 1), tenemos los valores eficaces de la componente fundamental y de todos sus armónicos a continuación:...