triacs


TEMA: Circuitos AC con TRIAC
TIEMPO ESTIMADO: 2 sesiones de 2 horas
I. JUSTIFICACIÓN: Implementar circuitos de control de potencia AC con tríodos semiconductores AC – TRIACs.
II. OBJETIVOS:
1. Controlar potencia AC mediante un DIAC y un TRIAC.
2. Controlar potencia AC mediante un sistema digital, PLC o procesador, aplicando control de Fase y control On/Off.
3. Analizar y diseñarcircuitos de control de potencia AC con TRIACs.
4. Aprender a interpretar y analizar diagramas y esquemas de circuitos de electrónica industrial con TRIACs.

III. MATERIALES A UTILIZAR
CANTIDAD


TRIAC BT134, BT136, 2N6075, Q4008, Q6008, T405, T410 ó T435
02
DIAC BR100, BR103, ST2, DB3, DB4 ó 1N5761
02
Fototriac MOC3011, MOC3052
02
Fototriac MOC3031, MOC3041 (Cruce por cero)
02Motor AC 120V de baja potencia (mínimo 1/8 HP)
01
Bombillo incandescente 150 o 200 W
01
Potenciómetro 250K o 500K
01
Resistencias varias (1K, 10K, 100K)
10
Condensadores 0.1uF, 0.047 uF, 0.01 uF
02
Microcontrolador PIC (10F204, 12F629, 12F675, 16F84, 16F877A) ó módulo Arduino
01
Multímetro True RMS
01
Osciloscopio
01
Fuente DC variable
01
Protoboard
01
Caimanes
06
Clavija AC01
Cable AC 2x16 o 3x16
01






IV. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA:
A. Disparo con DIAC:
El TRIAC es un dispositivo bidireccional. Se utiliza para controlar cargas alimentadas con AC.
La figura muestra el circuito clásico de un TRIAC utilizando como gatillo un DIAC.

Este circuito sufre de histéresis, la cual hace que para una misma potencia, el ajuste del potenciómetro de controldifiera, según se esté aumentando o disminuyendo la potencia de la carga. Esta histéresis la ocasiona la carga residual del condensador después del disparo del DIAC. Para minimizarla se utiliza un segundo circuito temporizador compuesto de resistencia y condensador en cascada con el primero.
Para aplicaciones que no requieren un control exacto como por ejemplo dispositivos de iluminación casera ycomercial, equipos de calefacción y enfriamiento, es una solución práctica y económica.
Cuando la aplicación requiere un control preciso de la potencia, o cuando se debe ajustar esta a un valor determinado se utilizan otros circuitos de control dirigidos con lógica digital, PLCs ó

Procesadores. Estos permiten establecer dos tipos de control: Control de fase y Control o conmutación en el punto ceroo de cruce por cero.
B. Control de Fase:
Este es un método de control de potencia similar al realizado con el circuito de DIAC y TRIAC, y permite controlar la cantidad de potencia suministrada a una carga.
El control de fase trabaja encendiendo una fracción de cada semiciclo de la señal AC, de forma similar a la modulación por ancho de pulso –PWM- de una señal digital. El voltaje en lacarga, y por consiguiente la potencia, será proporcional a la integral de la señal senoidal.



Este tipo de control es bastante utilizado en iluminación. La cantidad de iluminación o brillo será proporcional al área bajo la curva de la figura.
Como la característica de disparo por compuerta del TRIAC depende de la corriente y no del voltaje, es posible disparar estos con señales de bajovoltaje, tales como las proporcionadas por un microcontrolador, siempre que estas tengan la suficiente amplitud y duración.


La ventaja de este tipo de control es que no cambia la frecuencia de la señal suministrada a la carga, p. ej. 60 Hz. Esto es necesario en iluminación, para evitar el parpadeo en los dispositivos. La desventaja del método es que los cortes en la señal producen radiofrecuenciasque pueden interferir otros sistemas, o afectar el circuito de control del TRIAC.
C. Conmutación de Cruce por Cero
Una alternativa al control de fase es la conmutación en el punto cero.
Este método elimina las interferencias producidas con el control de fase debido a que los ciclos de la señal se conmutan on/off totalmente. Para variar el voltaje o la potencia promedio suministrada a la...