Lorena Gmez Snchez, Fabin Ramrez Becerra, Jaime Rivera Cuadros.Presentado a: ing. Nelfor Samael Castelblanco

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDEREscuela de Ingenieras Elctrica, Electrnica y de TelecomunicacionesPerfecta Combinacin entre Energa e Intelecto

PRACTICA 4. CONTROL AC DE LINEA CON OSCILADOR DE RELAJACION

INTRODUCCIN:

En esta prctica se busca realizar un control del ngulo de disparo del SCR (tiristor) y ver los efectos al controlar la iluminacin de la lmpara incandescente por medio del potencimetro.

OBJETIVOS

Analizar el funcionamiento del oscilador como control de disparo del tiristor Comprender el funcionamiento del oscilador de relajacin con UJT.

EQUIPO NECESARIO:

1 Plafn para bombillo. 1 Bombillo. Resistencias de 1k,10k y 100. 1 Potencimetro de 100 k. 1 Condensador cermico de 82 nF 1 Diodo 1N4007 . 1 SCR. 1 UJT 2N2646.

MARCO TERICOEl transistor UJT o de uni-uninEl transistor de uni-unin (unijunction transistor) o UJT est constituido por dos regiones contaminadas con tres terminales externos: dos bases y un emisor.El emisor est fuertemente dopado con impurezas p y la regin n dbilmente dopado con n. Por ello, la resistencia entre las dos bases, o resistencia interbase , es elevada (de 5 a 10K estando el emisor abierto).

Figura 1. a)Estructura fisica, b)modelo equivalente, c)circuito equivalente y d)simbolo

En donde es la diferencia de tensin entre las bases del UJT y es el factor de divisin de tensin conocido como relacin intrnseca. El modelo de este dispositivo utilizando transistores se muestra en la figura 1.c, cuya estructura es muy similar a un diodo de cuatro capas. Cuando entra en conduccin los transistores la cada de tensin en es muy baja. El smbolo del UJT se muestra en la figura 1.d.

Funcionamiento de un UJT

El funcionamiento de un UJT es muy similar al de un SCR. En la grfica de la figura 2 se escribe las caractersticas elctricas de este dispositivo a travs de la relacin de la tensin de emisor () con la corriente de emisor (). Se definen dos puntos crticos: punto de pico o peak-point() y punto de valle o valley-point (), ambos verifican la condicin de .

Estos puntos a su vez definen tres regiones de operacin: regin de corte, regin de resistencia negativa y regin de saturacin.Figura 2.Caracteristicas electricas de un UJT

Oscilador de relajacin con UJT

Una de las aplicaciones ms tpicas del UJT es la construccin de osciladores de relajacin que se utilizan en muchos casos como circuito de control de SCR y TRIAC.

Una de las diferentes formas en las que se puede controlar el disparo de un tiristor, es el control AC de lnea con oscilador de relajacin.

Figura 3.Circuito electrico UJT

Forma de funcionamiento:El oscilador utiliza el transistor UJT .Este se dispara cuando la Veb1 alcance un valor Vp. En ese instante circula una corriente de emisor ieb1 que en juego con R1 provee un nivel de corriente optimo Ig* para disparar el tiristor. La frecuencia del disparo est dada por:

Donde Tc es la constante de tiempo de carga del condensador.El condensador C se carga hasta que Veb1=Vp y en ese momento este se descarga a travs de la corriente de emisor. La constante de tiempo de carga y descarga del condensador estn dadas de la siguiente forma:

Donde Tc >> Td. El hecho de que sea una resistencia variable permite variar la frecuencia del disparo del UJT y por lo tanto tambin el ngulo de control del tiristor.ACTIVIDADES DE LABORATORIO1. Analizar circuito de potencia:

Se realiz el montaje establecido y se procedi a ver la seal de voltaje en el bombillo, variando el potencimetro; as controlando la iluminacin del bombillo. Se realizaron 3 mediciones para , Para y .

Figura 4.Montaje practica UJT

Seal de salida en el bombillo Para :Se varia el potenciometro y cuando el bombillo se encuentra al minimo resplandesciente se mira la seal en el osciloscopio y se cuadra con cursor el ancho de la seal para asi obtener el valor de .

Para :Se varia el potenciometro y cuando el bombillo se encuentra al maximo resplandesciente se mira la seal en el osciloscopio y se cuadra con cursor el ancho de la seal para asi obtener el valor de .

Para :

Seal en el tiristor:Ahora se toma la seal de voltaje en el tiristor (voltaje entre el nodo y ctodo)

2. Analizar el circuito de control:

Se observa la seal en 4 puntos para observar el control que se realiza; estos puntos del circuito son los que hacen el control de iluminacin del bombillo.

Punto 1()

Punto 2(emisor del UJT)

Punto 3(Base 2 del UJT)

Punto 4(base 1 del UJT)Aqu se observa la seal para los 3 valores de , y .

Para :

Para :

Para :

ANALISIS DE RESULTADOS1. Hallar los valores respectivos de , con los resultados obtenidos en el circuito de potencia:

2. Calculo de la frecuencia de disparo:Se realiza tericamente a partir del montaje establecido. Teniendo en cuenta que cuando el bombillo est al mximo el potencimetro est en 0 y la R = 10 k y cuando el bombillo est al mnimo el potencimetro est al mximo siendo R = 110 k.

3. Calculo donde inicia el disparo:Con la constante de tiempo de carga del condensador se puede calcular

4. Calculo terico de , con los resultados tericos hallados anteriormente:

5. Calculo integral

CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFIA[1] Rashid, Muhammad, Electrnica de Potencia, 2 Ed. Prentice Hall, 1995,

[2]http://es.slideshare.net/pintoyin/el-transistor-ujt