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UNIDAD 2
Control de fase
Disparo
Llamamos disparo de un tiristor a la acción necesaria para que en un instante
determinado por los requerimientos de operación del circuito el tiristor se encienda,
es decir, pase de bloqueo directo a conducción (la terminología equivalente en
inglés es triggering = disparo, turn on = encendido).
El disparo se realiza mediante la aplicación de un pulso de corriente en el circuito
gate - cátodo, que queda caracterizado por su amplitud, forma de onda y duración.
El comienzo del pulso de Ig debe ser lo más parecido posible a un escalón de
corriente. La duración debe ser por lo menos td (¼ tiempo de encendido del
transistor npn + tiempo de encendido del transistor pnp). En la práctica lo razonable
parece ser aplicar el pulso de gate por lo menos durante ton = td +tr (tr =tiempo de
recuperación) Figura 2.1.
En las hojas de datos a veces aparece td, a veces ton y frecuentemente ningún
dato sobre el tiempo de encendido, sobre todo en tiristores para aplicación en baja
frecuencia.
Si bien no es necesario, puede mantenerse la corriente de gate todo el tiempo que
se prevé que va a conducir el tiristor.
Además de facilitar la implementación en algunos casos, facilita el reencendido de
tiristores que se apagan en operación.
Esta práctica puede ser adecuada en convertidores de corrientes de hasta algunos
cientos de amperes y potencia del orden de unos cientos de kW, con tensiones
máximas bloqueables por un solo tiristor. Las corrientes de gate son del orden de
200 mA y pueden mantenerse los 120º.
Para potencias más altas y para aplicaciones en las cuales es necesario
implementar válvulas con tiristores en serie se utiliza un pulso de disparo de
duración aproximada tig = td+tr y de amplitud mucho mayor que la estrictamente
necesaria para encender el tiristor.
2.1 Control por elementos pasivos
El circuito típico de control de puerta más simple, denominado también circuito de
disparo se muestra en la figura 2.2. Este es un ejemplo de utilización de la misma
fuente para alimentar el circuito de control y el circuito de carga. Esta modalidad es
muy común en los circuitos de disparo de SCR, en la figura 2.2 si la fuente es de
AC el funcionamiento es el siguiente: Cuando el interruptor está abierto no es
posible la circulación de corriente hacia la puerta. El SCR nunca pasará a
conducción de modo que esencialmente es un circuito abierto en serie con la carga
(La carga está desenergizada).
Figura 2.2 Circuito de disparo simple
Cuando SW se cierra, habrá una corriente hacia la puerta, el ángulo de disparo está
determinado por la posición de R2, la resistencia variable. Si el valor de R2 es bajo
la corriente de puerta será lo suficientemente grande para cebar el SCR cuando la
magnitud de voltaje de la fuente sea baja, por tanto el ángulo de disparo será
pequeño y la magnitud del promedio de la corriente por la carga será grande.
Si R2 es grande, la fuente de voltaje debe subir a un valor alto para entregar la
suficiente corriente a la puerta y cebar el SCR. Esto aumenta el ángulo de disparo
y reduce la magnitud promedio de la corriente de la carga.
El propósito de R1 es servir como protección caso de que R2 sea puesta a cero, lo
que es necesario para proteger la puerta de sobrecorrientes, por lo que R1 determina
también el mínimo ángulo de disparo.
Una desventaja de este circuito de disparo simple, es que el ángulo de disparo
puede ajustarse solamente a un máximo de 90º.
Figura 2.3 Formas de onda ideales de voltaje (a) La corriente de puerta es baja lo
cual conduce a un ángulo de disparo del orden de los 90º. La corriente de puerta es
grande lo cual conduce a un ángulo de disparo cercano a 0º.
Ejemplo:
En la figura 2.2 asumamos que el voltaje de la fuente es 115V rms, Igt = 15 mA y
R1 = 3KΩ. Si se desea un ángulo de disparo de 90º ¿a qué valor debe ajustarse
R2?
A 90º el valor pico de la fuente es:
(115 V)(1.41 V) = 162V
Despreciando la caída de voltaje en la carga y los 0.6 V que caen en la únion
puerta cátodo (ambos despreciables comparados con los 162 V), la resistencia
total del circuito de puerta es:
162 V / 15 mA = 10.8 KΩ
Por lo tanto;
R2 = 10.8 KΩ - 3KΩ = 7.8 KΩ
Calcular el valor de R2 Para obtener un ángulo de disparo de 35º.
Un circuito alimentado con 155 Vpp tiene una resistencia de protección de 2.5 KΩ,
si al ajustar el potenciómetro a 5.2 KΩ el Tiristor se dispara. ¿Cuál es la corriente
de puerta que requiere dicho Tiristor para activarse?
Circuito de disparo con retardo:
El método más simple para mejorar el circuito de control es adicionando un
condensador en el extremo inferior de la resistencia de la puerta. La ventaja de este
tipo de circuito es que el ángulo de disparo puede ajustarse a más de 90º.
Figura 2.3 Agregando un capacitor al circuito de disparo simple, se obtiene un ángulo de disparo amplio cercano a los 180º Cuanto mayor sea la resistencia del potenciómetro mayor tiempo tomara en cargarse C y más tarde se cebará el SCR. En la figura 2.3 a se ha adicionado una resistencia en la terminal de la puerta, y se requiere por lo tanto que el condensador se cargue por encima de 0.6V para disparar el SCR. Con la resistencia conectada el valor del condensador debe alcanzar un valor lo suficientemente alto para inyectar la corriente necesaria (Igt) a través de la resistencia y hacia la terminal de la puerta. Dado que C requiere cargarse a un voltaje más alto para cumplir estas condiciones, el disparo es aún más retardado.
Figura 2.3 Circuitos mejorados de control de puerta.
En la figura 2.3 b se muestra una red RC doble para el control de la puerta. En este
esquema el voltaje retardado de C1 es utilizado para cargar C2, resultando aún más
retardada la formación del voltaje de la puerta necesario.
Los condensadores de la figura 2.3 generalmente están en el rango de 0.01 a 1µF.
Para la magnitud dada de los condensadores, el mínimo ángulo de disparo (máxima
corriente de carga), se determina por las resistencia R1 y R3 y el máximo ángulo de
disparo se (mínima corriente de carga) se determina por la magnitud de la
resistencia R2.
Los fabricantes de SCR proporcionan curvas detalladas para ayudar a la selección
de resistencias y condensadores para los circuitos de control de puerta. En términos
de generales cuando los circuitos de control se utilizan con una fuente ac de 60 Hz,
la constante de tiempo RC del circuito debe estar en el rango de 1 a 30 mseg, Es
decir para el circuito simple RC de la figura 2.3 a, el producto (R1 + R2) C1, debe
estar en el rango de 1x10-3 a 30 x 10-3. Para el circuito doble RC de la figura 2.3 b,
(R1 + R2) C1, debe estar en este rango lo mismo que R3C2.
Este método de aproximación siempre causara que la operación de cebado se
suceda en un punto del rango. La operación exacta que se desee, puede
conseguirse experimentalmente ajustando estos valores aproximados de los
componentes.
Ejemplo:
Suponga que para el circuito de control de la figura 2.3 b, se ha decidido utilizar los
condensadores C1 = 0.068 µF y C2 = 0.033 µF.
a) Determine aproximadamente los valores de R1, R2 y R3 para tener un rango
amplio en el ajuste de cebado.
b) Una vez construido el circuito, se encuentra que no se puede ajustar en un
rango de disparo menor de 40º, ¿Qué resistencia debe cambiarse
experimentalmente para obtener un ajuste por debajo de 40º?
Solución:
a).
La constante de tiempo (R1 + R2) C1, debe estar en el rango de 1x10-3 a 30 x 10-3.
Para obtener un rango de ajuste amplio, la constante de tiempo debe poder
ajustarse en una gran parte de ese rango. Como es estimativo consideremos un
rango de ajuste de 2x10-3 a 25x10-3.
La mínima constante de tiempo ocurre cuando R2 está completamente fuera de
modo que:
(R1+0)(0.068 x 10-6) = 2 x 10-3,
R2 = 29.4K
Se escoge el valor más cercano comercial que es de 27K.
La máxima constante de tiempo (máximo ángulo de disparo) ocurre cuando R2 está
completamente en el circuito, de modo que:
(R2 + 27x103)(0.068x10-6)=25x10-3
R2 = 340 K
El potenciómetro de valor más cercano es de 300K.
La experiencia ha demostrado que la segunda constante de tiempo, R3C2, debe
estar cercana al valor del rango de ajuste. Asumiendo 5 mseg, por tanto;
(R3) (0.033 x 10-6) =5x10-3
R2 = 150K
b).
Cualquiera R1 o R3 debe disminuirse para conseguir ángulos de disparo más
pequeños, dado que los condensadores se cargarán más rápidamente con
resistencias más pequeñas (Constantes de tiempo más pequeñas). Se recomienda
probar primero cambiando valores en R3.
2.2 Control por dispositivos de disparo empleando: SBS, DIAC, UJT Y PUT
********** SBS **********
Un Interruptor bilateral de silicio o SBS por sus siglas en inglés (Silicon Bilateral
Switch) es un tiristor del tipo bidireccional, que está compuesto por dos tiristores
unidireccionales o SUS conectados en antiparalelo. Al igual que los tiristores UJT,
PUT y SUS, el SBS es utilizado en circuitos osciladores de relajación para el control
de disparo de dispositivos que entregan potencia eléctrica a una carga, como los
SCR y los TRIAC; la diferencia consiste en que pueden dispararse tanto en el
semiciclo positivo como en el negativo de una fuente de voltaje de corriente alterna,
debido a que pueden polarizarse directa e inversamente.
Como casi todos los familiares de los tiristores, el SBS cuenta con tres conexiones:
la compuerta (G), el ánodo o terminal 1 (A1 o T1) y el ánodo o terminal 2 (A2 o T2).
Una característica muy especial de este dispositivo es que no es una versión
modificada de un diodo con sus capas NPNP, sino más bien está compuesto
internamente por transistores, diodos Zener y resistencias internas, y que además
vienen fabricados como circuitos integrados.
Curva Característica de Voltaje-Corriente
Un SBS puede dispararse con la compuerta conectada o desconectada; esta
terminal solamente proporciona mayor flexibilidad en el disparo y por tanto altera
sus características de voltaje-corriente. Si se comparara esta curva característica
con la de un DIAC, se podría observar que son muy similares; sin embargo, la curva
del SBS tiene una región de resistencia negativa más pronunciada, lo que significa
que su caída de voltaje es mucho más drástica después de llegar a su estado de
conducción. Usualmente, el voltaje de ruptura de un SBS se encuentra entre los 7
y 9 voltios, cuyo voltaje es mucho menor que el de un DIAC.
Uso de la compuerta del SBS para modificar la curva característica de un SBS
La compuerta de un SBS es usada para alterar el comportamiento mostrado en la
curva característica Voltaje-Corriente; por ejemplo, si se desea tener ángulos de
disparo diferentes en los semiciclos positivos y negativos, se puede conectar un
diodo Zener entre la compuerta G y la terminal T1, con la finalidad de que el voltaje
de ruptura directo llegue hasta el valor de voltaje del diodo Zener, mientras que el
voltaje de ruptura inverso no se modifica. Con esto, se logra modificar el voltaje de
ruptura original a uno determinado por el "usuario" para una aplicación cualquiera,
aunque no es común tener diferentes ángulos de ruptura.
Ventajas:
Además de su caída de voltaje más drástica debido a su región de resistencia
negativa, lo cual permite una conmutación más rápida, el SBS es mucho más
estable térmicamente y más simétrico que su familiar cercano, el DIAC.
Estabilidad térmica: Esto significa que ante incrementos de temperatura, el SBS
mantiene un voltaje muy estable; de acuerdo con la hoja de especificaciones de la
compañía POWEREX,1 el modelo BS08D-T112 cuenta con un coeficiente de
temperatura de 0.01%/°C. En otras palabras, por cada grado centígrado que varíe
la temperatura del dispositivo, su voltaje de ruptura cambiará en un 0.01%,
convirtiéndolo en un dispositivo muy estable térmicamente hablando.
Simetría: Cuando se menciona que el SBS es simétrico, es porque los voltajes
de ruptura en los semiciclos positivos y negativos son iguales o casi iguales. Esto
se puede verificar en la señal de salida de un SBS: sus ángulos de disparo en los
dos semiciclos son prácticamente iguales.
Circuitos de Disparo:
Los siguientes circuitos son utilizados para el control del disparo de un SBS. En el
primero, con la selección adecuada de dos resistencias se puede regular la corriente
que circula por la compuerta del SBS y por lo tanto permite ajustar su ángulo de
disparo y la potencia entregada a una carga cualquiera. Nótese que los ángulos de
disparo en los dos semiciclos son iguales. En el segundo y tercer circuito se controla
indirectamente la potencia entregada a la carga, al controlar directamente el disparo
de un SCR y TRIAC, respectivamente.
El segundo circuito es comúnmente utilizado para el control de motores DC,
mientras que el tercero es frecuentemente usado para control de iluminación (luces)
y calentadores eléctricos.
Una de las aplicaciones más típicas de uso doméstico es el regulador de luz. La
figura muestra un esquema de este circuito basado en el TRIAC MAC218A de
Motorola y cuyo control de disparo se realiza a través de un SBS.
La resistencia R1 + R2 carga el condensador C1 a través de la propia tensión de
alimentación en alterna y cuando se alcanza la tensión de ruptura del SBS, éste
dispara el TRIAC haciendo circular la corriente por la carga (lámpara).
El uso de TRIAC y SBS permite el control de potencia en semiperiodos positivos
y negativos. El ángulo de conducción se controla a través de la resistencia variable
R1; contra más pequeño sea su valor el ángulo de conducción será mayor, y
viceversa.
En la figura se indican los valores típicos de los diferentes componentes. Los
diodos, la resistencia de R4 y el condensador C2 actúan como elementos de
protección.
Dependiendo de los valores de resistencias y capacitancias seleccionados, así
mismo será el tiempo de carga y descarga del condensador (constante RC); al
cargarse el condensador hasta un voltaje determinado, el SBS se disparará y le
entregará pulsos de voltaje al SCR o TRIAC para que se disparen y le entreguen la
potencia a la carga.
********** DIAC ********** En la unidad anterior en el tema 1.4 se vieron las características de funcionamiento
del DIAC, a continuación se ven dos circuitos de uso típico del DIAC para disparar
tiristores:
Control de disparo con DIAC:
********** UJT ********** El transistor de Unijuntura (UJT)
Este dispositivo se utiliza, fundamentalmente, como generador de pulsos de disparo
para SCR y TRIACs.
El UJT es un componente que posee tres terminales: dos bases y un emisor, tal
como se muestra en la siguiente figura:
Construcción Símbolo
En la figura se puede apreciar la constitución de un UJT, que en realidad está
compuesto solamente por dos cristales. Al cristal P se le contamina con una gran
cantidad de impurezas, presentando en su estructura un número elevado de
huecos. Sin embargo, al cristal N se le dopa con muy pocas impurezas, por lo que
existen muy pocos electrones libres en su estructura. Esto hace que la resistencia
entre las dos bases RBB sea muy alta cuando el diodo del emisor no conduce. Para
entender mejor cómo funciona este dispositivo, vamos a valernos del circuito
equivalente de la figura siguiente:
R1 y R2 equivalen a la resistencia de los tramos de cristal N comprendidos entre los
terminales de las bases. El diodo D equivale a la unión formada por los cristales P-
N entre el terminal del emisor y el cristal N.
Mientras el diodo del emisor no entre en conducción, la resistencia entre bases es
igual a:
Si en estas condiciones aplicamos una tensión de alimentación VBB entre las dos
bases, la tensión que aparece entre el emisor y la base será la que corresponda en
el circuito equivalente a R1; es decir, en el divisor de tensión se cumplirá que:
Si llamamos η=R1/RBB, la ecuación queda: V1 = η VBB.
El término η representa la relación intrínseca existente entre las tensiones V1 y VBB.
Así, por ejemplo, si un UJT posee una relación intrínseca característica igual a 0,85
y queremos determinar la tensión que aparecerá entre el terminal de emisor y la
base 1 al aplicar 12V entre bases, bastará con operar de la siguiente forma:
V1 = ƞ VBB = 0.85 * 12 =10.2V
Al valor de V1 se le conoce como tensión intrínseca, y es aquélla que hay que aplicar
para que el diodo comience a conducir. En nuestro ejemplo, si aplicamos una
tensión de 8V al emisor, éste no conducirá, ya que en el cátodo del diodo D existe
un potencial positivo de 10,2V correspondiente a la tensión intrínseca, por lo que
dicho diodo permanecerá polarizado inversamente. Sin embargo, si aplicamos una
tensión superior a 10,9V (los 10,2V de V1 más 0,7V de la tensión de barrera del
diodo D), el diodo comenzará a conducir, produciéndose el disparo o encendido del
UJT. En resumen, para conseguir que el UJT entre en estado de conducción es
necesario aplicar al emisor una tensión superior a la intrínseca.
Una vez que conseguimos que el diodo conduzca, por efecto de una tensión de
polarización directa del emisor respecto a la base 1, los portadores mayoritarios del
cristal P (huecos) inundan el tramo de cristal de tipo N comprendido entre el emisor
y dicha base (recordar que el cristal P está fuertemente contaminado con impurezas
y el N débilmente). Este efecto produce una disminución repentina de la resistencia
R1 y, con ella, una reducción de la caída de tensión en la base 1 respecto del emisor,
lo que hace que la corriente de emisor aumente considerablemente.
Mientras la corriente de emisor sea superior a la de mantenimiento (Iv), el diodo
permanecerá en conducción como si de un biestable se tratase. Esta corriente se
especifica normalmente en las hojas de características y suele ser del orden de
5mA.
En la figura de la derecha, se muestra el aspecto de una de las curvas
características de un UJT. Vp (punto Q1) nos indica la tensión pico que hay que
aplicar al emisor para provocar el estado de encendido del UJT (recordar que Vp =
V1 + 0,7). Una vez superada esta tensión, la corriente del emisor aumenta (se hace
mayor que Ip), provocándose el descebado del UJT cuando la corriente de
mantenimiento es inferior a la de mantenimiento Iv (punto Q2).
Aplicaciones del UJT
Una de las aplicaciones del UJT más común es como generador de pulsos en diente
de sierra. Estos pulsos resultan muy útiles para controlar el disparo de la puerta de
TRIACS y SCR.
En la siguiente figura, se muestra el esquema de uno de estos circuitos.
Su funcionamiento es como sigue: Al aplicar una tensión VCC al circuito serie R-C,
formado por la resistencia variable RS y el condensador CS, dicho condensador
comienza a cargarse. Como este condensador está conectado al emisor, cuando
se supere la tensión intrínseca, el UJT entrará en conducción. Debido a que el valor
óhmico de la resistencia R1 es muy pequeño, el condensador se descargará
rápidamente, y en el terminal de B1 aparecerá un impulso de tensión. Al disminuir la
corriente de descarga del condensador, sobre el emisor del UJT, por debajo de la
de mantenimiento, éste se desceba y comienza otro nuevo ciclo de carga y
descarga del condensador. Así, se consigue que en el terminal de la base 1
aparezca una señal pulsante en forma de diente de sierra, que puede utilizarse para
controlar los tiempos de disparo de un SCR o de un TRIAC. Para regular el tiempo
de disparo es suficiente con modificar el valor óhmico de la resistencia variable RS,
ya que de ésta depende la constante de tiempo de carga del condensador.
En la siguiente figura, se muestra una típica aplicación del generador de pulsos de
diente de sierra con UJT para controlar el disparo de un SCR. Mediante este circuito
controlamos la velocidad de un motor serie (o de cualquier otro tipo de carga:
estufas, lámparas, etc) gracias a la regulación de la corriente que realiza sobre
medio ciclo del SCR. Para controlar la velocidad del motor, basta con modificar la
frecuencia de los pulsos en dientes de sierra, lo cual se consigue variando el valor
del potenciómetro RS.
Regulador de Luz basado en UJT
********** PUT **********
El PUT es un semiconductor de cuatro capas (pnpn) cuyo funcionamiento es similar
al del UJT. Es un tipo de tiristor y a veces se le llama “tiristor disparado por ánodo”
debido a su configuración. Al igual que el UJT, se utiliza como oscilador y base de
tiempos, pero es más flexible, ya que la compuerta se conecta a un divisor de
tensión que permita variar la frecuencia del oscilador sin modificar la constante de
tiempo RC.
Conexión típica del PUT
Si el PUT está polarizado directamente y aplicamos Vag= 0.7 V, entra en conducción. El PUT
permanece encendido hasta que el voltaje anódico es insuficiente, entonces, se apaga. El
apagado se debe a que la corriente anódica llega un valor ligeramente menor a la corriente
de sostenimiento.
Es un dispositivo de disparo ánodo-puerta (ánodo-compuerta) puesto que su disparo se
realiza cuando la puerta tenga una tensión más negativa que el ánodo, es decir, la
conducción del PUT se realiza por control de las tensiones en sus terminales. Si el PUT es
utilizado como oscilador de relajación, el voltaje de compuerta VG se mantiene desde la
alimentación mediante el divisor resistivo del voltaje RB1 y RB2, y determina el voltaje de
disparo Vp. En el caso del UJT, Vp está fijado por el voltaje de alimentación, pero en un PUT
puede variar al modificar el valor del divisor resistivo RB1 y RB2. Si el voltaje del ánodo Va
es menor que el voltaje de compuerta Vg, se conservara en su estado inactivo, pero si el
voltaje de ánodo excede al de compuerta más el voltaje de diodo Vag, se alcanzará el punto
de disparo y el dispositivo se activará. La corriente de pico Ip y la corriente de valle Iv
dependen de la impedancia equivalente en la compuerta y del voltaje de alimentación en
VBB. En general Rk está limitado a un valor por debajo de 100 ohm
Rk=RB1RB2 /(RB1 + RB2)
Para tener un diseño exitoso, la corriente de ánodo, que la llamaremos I, debe estar entre
las corrientes Ip e Iv, de no estarlo, el dispositivo no oscilará. Por ello, se debe tener cuidado
al diseñar la impedancia equivalente Rg y el voltaje de alimentación, ya que estos
parámetros modifican directamente los valores de corriente ya mencionados.
2.3 Control de Disparo por PWM
La modulación por ancho de pulsos (también conocida como PWM, siglas en inglés de pulse-width modulation) de una señal o fuente de energía, es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica (una senoidal, por ejemplo), ya sea para transmitir información a través de un canal de comunicaciones, o para controlar la energía que se envía a una carga.
El ciclo de trabajo de una señal periódica es el ancho relativo de su parte positiva en relación con el periodo. Expresado matemáticamente:
Donde:
D es el ciclo de trabajo t1 es el tiempo en que la función es positiva (ancho del pulso) T es el periodo de la función
Algunos parámetros importantes de un PWM son estos:
La relación de amplitudes entre la señal portadora y la moduladora, siendo recomendable que la última no supere el valor pico de la portadora y esté centrada en el valor medio de ésta.
La relación de frecuencias, donde en general se recomienda que la relación entre la frecuencia de la portadora y la señal sea de 10 a 1.
Existen varias construcciones de un circuito PWM. El siguiente circuito es un Circuito Modulador por Ancho de Pulso construido mediante un circuito integrado 555.
Una de las aplicaciones más comunes de este tipo de circuitos, es la regulación de la velocidad de giro de los motores eléctricos de inducción o asíncronos, ya que mantienen el par motor constante y no suponen un desaprovechamiento de la energía eléctrica.
Otra aplicación es enviar información de manera analógica, ya que son útiles para comunicarse de forma analógica con sistemas digitales.
Inconvenientes:
La principal desventaja que presentan los circuitos PWM, es la posibilidad de que haya interferencias generadas por radiofrecuencia. Éstas pueden minimizarse, ubicando el controlador cerca de la carga y realizando un filtrado de la fuente de alimentación.
FUNCIONAMIENTO y CÁLCULOS
Si se analiza el funcionamiento del circuito, cuando se recibe un impulso
de disparo inferior a 1/2 Vref por el terminal 2 (disparo), el condensador se carga a través de R, hasta que la tensión en sus bornes alcance el valor
Vref (tensión en el terminal 5), que es precisamente la que va a controlar el circuito, V0. Durante este periodo, la salida del circuito integrado (pin
3) ha estado a nivel alto, correspondiente a la temporización del circuito.
En ese momento, la salida del 555 pasa a “0” cesando la temporización y
pasando a descargarse el condensador, quedando en disposición de iniciar una nueva temporización.
La ecuación de la carga del condensador es una exponencial creciente:
Y cuando t=T, el condensador ha alcanzado el nivel de tensión aplicado en la patilla 2 (Vref), que es el voltaje de control, V0. Sustituyendo:
Por lo tanto, la expresión de la duración del impulso de salida es:
Como se puede observar en la ecuación obtenida, la duración del impulso
de salida es directamente proporcional a la tensión de control. Por lo tanto, para obtener la duración máxima del impulso de salida, se debe
aplicar la tensión de control máxima, V0,max:
Para obtener la duración mínima del impulso de salida que el circuito
puede proporcionar, se debe aplicar la mínima tensión de control, V0,min:
Un Circuito de control por PWM puede hacerse funcionar a través de un PIC o
cualquier otro circuito que nos envié una onda cuadrada (como el 555).
Circuito básico de control con PWM y TRIAC:
PRACTICAS:
Luz Intermitente de 220v 800w
Ideal para señalización de advertencia o peligro este circuito hace titilar una o
varias lámparas de 220v con una capacidad de consumo de hasta 800w.
El circuito es más que simple, el capacitor de 400V, el puente rectificador, el diodo zener y el capacitor de 100µF forman la fuente de alimentación, la cual obtiene tensión continua de aprox. 9v a partir de la red eléctrica sin transformador. El integrado 555 y sus componentes anexos generan el tren de pulsos que, aplicados sobre el optoacoplador accionan intermitentemente al triac haciendo que la lámpara encienda y apague continuamente. El triac puede ser un TIC226D o un 2N6073A. Alterando la resistencia de 100K o el capacitor de 1µF se modifica el tiempo de destellos. El puente rectificador puede ser cuatro diodos 1N4007 o un puente de 400v por 1A de corriente. El triac debe montarse sobre un disipador de calor.
Todo el circuito funciona conectado a la red eléctrica de 220v y sin aislación por lo que deben tomarse las medidas de seguridad pertinentes.
Luz Intermitente de 220v 200w
La frecuencia del parpadeo puede ser modificada ajustando los valores de R2 y
R3. Los diodos D1 y D2 hacen la función de rectificador de media onda para
alimentar el 555.