Proyecto e implementación de un convertidor CC-CC tipo Buck para control de carga balasto (página 3)

Tabela A1. Comparativo de las diversas tecnologías de sensores de corriente

• Circuito de Comando de MOSFET e IGBT

El método llamado PWM ("Pulse-With Modulation"), se varía la relación de conducción o ciclo de trabajo D ("Duty Cycle") de la llave electrónica, que se define como la relación entre el tiempo que el interruptor permanece cerrado (ON). Los dos parámetros que determinan la forma de onda de la son la relación de conducción D y la frecuencia de conmutación fS, siendo ésta la inversa del periodo de control de la llave electrónica.

Trabajando con este método de control PWM, la frecuencia de conmutación es constante y la señal que controla el transistor (estado abierto o cerrado), se genera comparando una tensión de control vcontrol con una forma de onda triangular como se muestra en las Figura A-5(a) y A-5 (b).

Existen varias maneras de conseguir un PWM, las más comunes son, utilizar un circuito comparador, como en el ejemplo, donde, una señal continua se compara con una señal triangular, variando la frecuencia de la triangular variamos el periodo de conmutación.

Otra manera de generar PWM directamente utilizando un circuito integrado como ser el, LM3524 permiten regular el ciclo útil, modificando de acuerdo a las necesidades requeridas de ancho de pulso.

El LM3524 posee dos salidas estas salidas son dos transistores, cada transistor puede ser trabajado por separado es decir cada salida es independiente la una de la otra, si se utilizan las dos salidas el sistema con un ciclo de trabajo D máximo de 0.9 o del 90 %.

También se puede generar los pulsos es empleando el circuito integrado LM 555 en configuración de multivibrador astable con frecuencia fija, esto se logra modificando los valores de R-C.

En algunos casos podría ser, por medio de un microcontrolador o un DSP, utilizando el modo de configuración del temporizador (timer), seteando los registros correspondientes a esta función, dependiendo de las características del microcontrolador o DSP, se pueden generar una o mas señales de PWM.

Circuito Impreso del Prototipo Convertidor CC-CC y componentes utilizados

El prototipo cuenta de dos partes, la de conversión CA-CC y la de conversión CC-CC, tal como se muestra en la figura B-1.

Para A continuación se muestran los circuitos impresos con el software PCB Wizard® de estas etapas, en la figura B-2

Figura B-2 Circuito impreso del rectificador monofásico

En este se muestra la de conversión CA-CC, es decir, el rectificador monofásico con filtro p a la salida. En la figura B-2(a) se observa la ubicación de los componentes en la placa y en la figura B-2(b) el impreso visto del lado del componente.

De la misma manera que en el caso anterior, y procediendo de la misma manera, se realiza el convertidor CC-CC,

Figura B-3CONVERTIDOR CC-CC

El circuito de la figura x muestra el prototipo completo, para realizar el dibujo se uso LiveWire

Los componentes de la figura x se muestran en la tabla b-1 y se detallan a continuación

Tabla B-1. Lista de Componentes utilizados en el proyecto

Hojas de Datos de los Componentes utilizados en el prototipo

En este apéndice se muestran todos los componentes presentes en el prototipo, como ser, hojas de datos de rectificadores, capacitores, diodos, transistores y tipos de núcleos.

• Rectificadores

El rectificador monofásico usado es el siguiente

Para el caso trifásico

Existen distintas marcas de rectificadores de potencia en el mercado las características de estos diodos se muestran a continuación:

• Capacitores:

Para el caso de capacitares también existen distintas marcas, en la que podemos encontrar las siguientes:

• Diodo Rápido:

• Transistores

Para el caso monofásico, la hoja de dato es el que se muestra a continuación

Para el caso trifásico la hoja de datos del transistor, es la siguiente

• Núcleos

Para la elección del núcleo se realizó en función de los datos que da el representante de EPCOS en Argentina, ELEMON, la hoja de datos para el núcleo del inductor con rectificación monofásica es la que se muestra abajo

Para el caso trifásico el núcleo 254 es el que se ve a continuación

En cada hoja de dato de los núcleos figuran características específicas del funcionamiento en frecuencia, temperatura, forma geométrica del núcleo, etc., a continuación se toma como ejemplo datos de diferentes núcleos de empresa MAGNETIC®

Respuesta en frecuencia:

Temperatura.

Configuración geométrica:

• sensor efecto hall y shunt

En el mercado existen variedad de transductores uno es el de efecto hall ocupado para medir corriente de un sistema dado.

Sensores Shunt

Otro de los métodos para la medición de corriente es utilizar un sensor shunt, a continuación se muestran algunos ejemplos.

Agradecimientos

A mi hijo Mateo y mi señora Norma, a toda mi familia, amigos y conocidos por el apoyo incondicional, a mis profesores el Mgter. Ingeniero orientador Víctor Hugo Kurtz y el Dr. Ingeniero co-orientador Fernando Botterón quienes de forma permanente me brindaron, además de herramientas necesarias para el obtener un desempeño exitoso para la elaboración del proyecto electrónico, su buena predisposición en todo momento cuando los necesité, a los profesores del departamento de electrónica por enseñarme en mi paso por cada materia los conocimientos para tener un buen ejercicio como profesional en este nuevo caminar que comienza a partir de mi graduación.

Un pleno agradecimiento en especial a nuestro señor Jesucristo, el cual quiso que fuera profesional y ejerza mi capacitación con compromiso, justicia y bondad.

Juan Manuel Benítez

Autor:

Juan Manuel Benítez

Como requisito parcial para la obtención del grado de

Ingeniero Electrónico

Enviado por:

Orientador: Mgter. Ing. Victor Hugo Kurtz

Co-orientador: Dr. Ing. Fernando Botterón

Proyecto Electrónico

Facultad de Ingeniería – U.Na.M.

Oberá, Misiones, Argentina

2008