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Transcript
LABORATORIO
Conversor indirecto inversor
ELECTRÓNICA DE POTENCIA
Por
JAIDER OSPINA ()
ALEXANDER CABALLERO (9710522)
LUIS ANTONIO TORRES
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
Facultad de Ingeniería
Departamento de Electrónica
Santa Fé de Bogotá D.C., Cundinamarca2001
PRACTICA:
La practica consiste en desarrolar un circuito utilizando los principios de un reductor
o inversor que carie de 0 a 12 voltios con una potencia de salida de 30w y fuente
unica de 12 voltiios.
El circuito que se propone montar es el siguiente:
Con relacion a elevador la bobina a cambiado de posicion, Cada vez que el
interruptor pasa a la posición "1" la bobina es desconectada de la salida y
conectada a la fuente primaria para reinyectarle energía; una vez que la bobina queda
cargada, el interruptor se pasa a la posición "2" y la energía es transferida a la
salida.
Obsérvese que la corriente en la bobina circula de arriba hacia abajo, de modo que
cuando el interruptor está en la posición "2" la corriente entra a la carga por debajo
y sale por encima, con lo cual se produce en la salida un voltaje negativo con
respecto a tierra. Dado que la fuente primaria es positiva con respecto a tierra, se ve
que la polaridad del voltaje de salida es opuesta a la del voltaje de entrada y de ahí el
nombre de "Inversor".
Obsérvese también que mientras el interruptor está en la posición "1" (proceso de
carga de la bobina) no hay voltaje de salida, algo caracterísico de los conversores
indirectos. El voltaje de salida del circuito tal y como está consiste en un tren de
pulsos negativos de duración T2:
Figura 3.1.20 Formas de onda de corriente y voltaje.
Al igual que en el conversor indirecto elevador, mediante la inclusión de un
condensador de salida se puede obtener un voltaje de salida permanente a costa de un
aumento en la corriente de la bobina; la relación resultante entre la corriente en la
bobina y la corriente de salida es la misma que en el elevador:
IL = IO' / (1  D)
También es obvio que la existencia del condensador es absolutamente indispensable
para que el voltaje de salida sea permanente. El hecho de que IL sea mayor que IO'
es una característica muy desfavorable y acarrea todos los problemas ya analizados
en el conversor elevador.
Analisis para el tiempo T1
Figura 3.1.21 Intervalo de carga.
vL = V I
y t = T1

I 1 =
VI T1
L
Gracias al condensador de salida la carga permanece alimentada durante T1; si no
hubiese condensador el voltaje sería cero,
pero los ecuaciones son totalmente
independientes de su presencia. Obsérvese la polaridad del voltaje de salida, la cual
determina la colocación del condensador electrolítico.
Para el intervalo T2:
Figura 3.1.22 Intervalo de descarga.
vL = vO
y t = T2

I 2 =
v O T2
L
se observa que durante t2 no es constante y en la exuacion es recomendable utilizar su
valor promedio, como siempre delta I2 es una cantidad negativa que denota la
disminucion de la corriente en la bobina
para el analisis en estado estacionario se tiene que I1 = I2 y al combinar las
ecuaciones se obtiene:
VI T1 = vO T2

vO = VI T1 / T2 = VI T1 / (T  T1)
al dividir numerador y denominador por T la expresión queda sólo en función de D:
v O = VI
D
1 D
A diferencia de los conversores anteriores, el valor de vO no está restringido por la
fuente primaria: En el conversor directo vO sólo puede ser menor que VI y en el
conversor indirecto elevador vO sólo puede ser mayor que VI ; el conversor
indirecto inversor en cambio puede producir cualquier voltaje de salida, lo que le
confiere una flexibilidad muy útil para ciertas aplicaciones ya que puede actuar como
reductor (D < 0.5) o como elevador (D > 0.5).
En lo que concierne al signo "" en la ecuación, no siempre hay que tomarlo
demasiado en serio: En muchísimos casos - probablemente en la mayoría de
aplicaciones en la vida real - la fuente primaria es una fuente aislada de tierra de
modo que no tiene una polaridad definida, y entonces no viene al caso hablar de
"inversión".
- En tales circunstancias los terminales de salida del regulador son
"flotantes" y cualquiera de ellos puede ser conectado a tierra y así proporcionar
indistintamente un voltaje de salida positivo o negativo con respecto a tierra con
plena libertad.
Cuando la fuente primaria no está aislada de tierra, el signo "" sí es válido en todo
su rigor y ésto puede eventualmente obligar a descartar el uso de un conversor
inversor en ciertas aplicaciones.
Al montar el circuito nos dimos cuenta que tiene ciertos problemas como son que su
funcionamiento es incorrecto por lo cual se devio modificar el circuito final que se
presento en el laboratorio es el siguiente
Esta variacion se debe a que el mosfet necesita ver una tierra real para su correcto
funcionamiento el mosfet colocado en la parte superior no responde correctamente
devido a este inconveniente.
Para el sistema dde control del mnosfet se utiliso el siguiente diseño que simula
perfectamente un pwm, a una frecuencia de 20 Khz y el cual tiene una variacion del
100 en su ciclo util.
555
2n
2222
+
comparador
-
Vvariable de 0-Vcc
Pwm
CONCLUCIONES
Al realizar el montaje y hacerle las pruebas se vio que la regulacion no era buena a
pesar de utilizar un condensador grande, a medida que se cambiaba la carga o se
desconectaba el vio variaba considerablemente, una solucion practica es utilizar
realimentacion del circuito.
La bobina que se diseño para el circuito aunque cumpliia las caracteristicas no
funciono correctamente por lo cual toco modificarla para un mejor desempeño, esto
es devido que a la hora de su fabricacion no se tuvo en cuenta las perdidas generadas
por los otros elementos, el valor de su inductancia aumento.
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