Práctica 6 – “diseño del circuito de control de fase de un triac utilizando un oscilador de relajación con ujt o put”
Páginas: 5 (1014 palabras)
Publicado: 18 de junio de 2011
Práctica 6: Diseño del circuito de control de fase de un TRIAC utilizando un oscilador de relajación con UJT o PUT
María Victoria Africano, Kelly Martínez, Diego Camilo Tami
Abstract— Este informe contiene el desarrollo temático de la práctica de laboratorio basada en el diseño de control de fase de un TRIAC utilizando un oscilador de relajación con PUT, se presentan los datos obtenidos, elanálisis de los problemas presentados y las soluciones a dichos problemas.
Index Terms— Ángulo, Oscilador, PUT,.
INTRODUCCION
En gran cantidad de aplicaciones industriales es conveniente controlar la cantidad de potencia que se entrega a una carga, esto se hace a través de la variación y el control del voltaje eficaz suministrado a la misma. Una manera de hacerlo es controlando el ángulo dedisparo de un TRIAC o un SCR de manera que el voltaje eficaz en la carga sea el deseado; el oscilador de relajación es uno de los métodos utilizados para esto, por medio de la generación de una serie de pulsos periódicos los cuales se aplican a la compuerta del thyristor, produciendo su encendido repetidamente, ya que estos dispositivos se apagan de forma natural cuando la corriente entre susterminales disminuye por debajo de un valor de enganche.
A continuación se mostrará el proceso a seguir para el diseño, así como sus resultados y conclusiones.
Objetivos
* Diseñar y verificar el control de fase de un tríac con carga resistiva, utilizando un oscilador UJT o PUT
Análisis Preliminar
1. Operación y diseño del oscilador de relajación, que utiliza UJT.
En la figura 1se indica el circuito de aplicación típico de un UJT trabajando como un oscilador a relajación. En donde:
RT (resistencia de carga de CT) y CT: de ellos depende la frecuencia de oscilación.
UJT: proporciona el impulso VOB1 a la puerta del SCR.
R1: - Proporciona un paso a la corriente de base del UJT (IBB) antes de dispararlo. Además evita que IBB circule por la puerta del SCR produciendo undisparo indeseado. Su valor debe ser el necesario para que VGK esté por debajo de la mínima tensión de disparo.
R2: Estabiliza el funcionamiento del dispositivo frente a aumentos de temperatura.
Fig. 1 Circuito de Disparo
Fig. 2 Superior: forma de onda, Inferior: Características estáticas
Si se polariza B2 positivo respecto a B1, el emisor adquiere un voltaje ηVB2B1. Donde η es relaciónintrínseca de apagado. Si VE supera a ηVB2B1 en 0.5v habrá conducción debido a la resistencia negativa del semiconductor hasta que este alcance la saturación en un punto de corriente llamado IV.
Las ecuaciones necesarias para el diseño de oscilación
Vp=ηVBB+VD
Donde Vp determina el voltaje pico de operación del UJT.
RB2=104ηVs
Si se selecciona adecuadamente RB2 el incremento en VBBcompensa la disminución de Vp producida por cambios de temperatura.
El capacitor C se carga a través de R hasta que el voltaje de emisor alcance el valor de Vp. En este instante conduce el UJT y descarga a C a través de RB1. Cuando Ve descienda a Vv, el UJT se apaga, iniciando un nuevo ciclo.
Para garantizar la oscilación
RmaxVs-VvIv
Para el cálculo del período en régimen permanente, latensión en el capacitor CT sigue una evolución dada por:
VCE=VV+VCC-VV(1-e-t/τ)
con τ=RTCT
El disparo se produce cuando
VCE=Vp=VD+ηVB1B2
Por lo que resulta un periodo
T=RTCTLnVCC-VV/VCC-VD-ηVB1B2
Usualmente, despreciando VVy VD, el periodo queda expresado por:
T=RTCTLn11-η=τLn11-η
Para la correcta operación de un oscilador a relajación en el disparo de tiristores, debeasegurarse que el período se mantenga constante y la amplitud del pulso de salida sobre R1 sea de la energía requerida.
2. Operación y diseño del oscilador de relajación, que utiliza PUT.
Una de las aplicaciones típicas de este dispositivo es en un oscilador de relajación, como el de la figura 3. Para analizar más fácilmente como funciona este circuito, es conveniente hablar del equivalente...
María Victoria Africano, Kelly Martínez, Diego Camilo Tami
Abstract— Este informe contiene el desarrollo temático de la práctica de laboratorio basada en el diseño de control de fase de un TRIAC utilizando un oscilador de relajación con PUT, se presentan los datos obtenidos, elanálisis de los problemas presentados y las soluciones a dichos problemas.
Index Terms— Ángulo, Oscilador, PUT,.
INTRODUCCION
En gran cantidad de aplicaciones industriales es conveniente controlar la cantidad de potencia que se entrega a una carga, esto se hace a través de la variación y el control del voltaje eficaz suministrado a la misma. Una manera de hacerlo es controlando el ángulo dedisparo de un TRIAC o un SCR de manera que el voltaje eficaz en la carga sea el deseado; el oscilador de relajación es uno de los métodos utilizados para esto, por medio de la generación de una serie de pulsos periódicos los cuales se aplican a la compuerta del thyristor, produciendo su encendido repetidamente, ya que estos dispositivos se apagan de forma natural cuando la corriente entre susterminales disminuye por debajo de un valor de enganche.
A continuación se mostrará el proceso a seguir para el diseño, así como sus resultados y conclusiones.
Objetivos
* Diseñar y verificar el control de fase de un tríac con carga resistiva, utilizando un oscilador UJT o PUT
Análisis Preliminar
1. Operación y diseño del oscilador de relajación, que utiliza UJT.
En la figura 1se indica el circuito de aplicación típico de un UJT trabajando como un oscilador a relajación. En donde:
RT (resistencia de carga de CT) y CT: de ellos depende la frecuencia de oscilación.
UJT: proporciona el impulso VOB1 a la puerta del SCR.
R1: - Proporciona un paso a la corriente de base del UJT (IBB) antes de dispararlo. Además evita que IBB circule por la puerta del SCR produciendo undisparo indeseado. Su valor debe ser el necesario para que VGK esté por debajo de la mínima tensión de disparo.
R2: Estabiliza el funcionamiento del dispositivo frente a aumentos de temperatura.
Fig. 1 Circuito de Disparo
Fig. 2 Superior: forma de onda, Inferior: Características estáticas
Si se polariza B2 positivo respecto a B1, el emisor adquiere un voltaje ηVB2B1. Donde η es relaciónintrínseca de apagado. Si VE supera a ηVB2B1 en 0.5v habrá conducción debido a la resistencia negativa del semiconductor hasta que este alcance la saturación en un punto de corriente llamado IV.
Las ecuaciones necesarias para el diseño de oscilación
Vp=ηVBB+VD
Donde Vp determina el voltaje pico de operación del UJT.
RB2=104ηVs
Si se selecciona adecuadamente RB2 el incremento en VBBcompensa la disminución de Vp producida por cambios de temperatura.
El capacitor C se carga a través de R hasta que el voltaje de emisor alcance el valor de Vp. En este instante conduce el UJT y descarga a C a través de RB1. Cuando Ve descienda a Vv, el UJT se apaga, iniciando un nuevo ciclo.
Para garantizar la oscilación
RmaxVs-VvIv
Para el cálculo del período en régimen permanente, latensión en el capacitor CT sigue una evolución dada por:
VCE=VV+VCC-VV(1-e-t/τ)
con τ=RTCT
El disparo se produce cuando
VCE=Vp=VD+ηVB1B2
Por lo que resulta un periodo
T=RTCTLnVCC-VV/VCC-VD-ηVB1B2
Usualmente, despreciando VVy VD, el periodo queda expresado por:
T=RTCTLn11-η=τLn11-η
Para la correcta operación de un oscilador a relajación en el disparo de tiristores, debeasegurarse que el período se mantenga constante y la amplitud del pulso de salida sobre R1 sea de la energía requerida.
2. Operación y diseño del oscilador de relajación, que utiliza PUT.
Una de las aplicaciones típicas de este dispositivo es en un oscilador de relajación, como el de la figura 3. Para analizar más fácilmente como funciona este circuito, es conveniente hablar del equivalente...
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