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Resumen— En este documento se realiza una pequeña
descripción de la implementación y construcción de un
inversor de CC en AC que utiliza principalmente transistores
de potencia, transformador de 12 V a 120 V y una batería de
12 V y 4 amperios de intensidad.
I. INTRODUCCIÓN
os inversores son convertidores estáticos de energía que
convierten la corriente continua CC en corriente alterna CA,
con la posibilidad de alimentar una carga en alterna, regulando
la tensión, la frecuencia o bien ambas. Más exactamente, los
inversores transfieren potencia desde una fuente de continua a
una carga de alterna por lo que podemos decir que la función
de un inversor es cambiar un voltaje de entrada de corriente
directa a un voltaje simétrico de salida de corriente alterna,
con la magnitud y frecuencia deseada por el usuario o el
diseñador.
Como profesionales en formación de la Carrera de Electrónica
y Telecomunicaciones, tenemos un gran interés en el diseño y
creación de nuevos prototipos de trabajo, que nos brinden las
herramientas necesarias para nuestro futuro, pero que a la vez
despierten el ingenio y fantasía que todo ser humano lleva
consigo.
El prototipo final, cumple con las especificaciones antes
mencionadas, y esperamos que este trabajo realizado por los
integrantes de este grupo, sea de gran interés.
II. INVERSOR DE CC EN AC
A. INVERSOR
El inversor cuenta básicamente de dispositivos electrónicos de
potencia que se encuentran ensamblados con una batería de 12
V y una intensidad de 4 A, un transformador que eleve el la
tensión a 120 V de corriente alterna.
B. MATERIALES
Existen diferentes tipos de materiales para la construcción de
un inversor pero depende de la potencia que vamos a manejar
y del diseñador. [1]
Fig.1 Diferentes tipos de inversores
C. BATERÍA, TRANSISTORES Y TRANSFORMADOR
Se trabajó con una batería recargable de DJW12-
4.5(12V4.5AH) que suele utilizarse en el arranque de motos.
También se utilizó transistores de potencia 2N3771 y que son
capaces de soportar hasta 30 amperios y un potencia de 150 W
como máximo por ser transistores de potencia y trabajar a
Jorge Conza, Juan Torres, Cristian Vélez, Pablo Ganazhapa
Carrea en Ingeniería y Telecomunicaciones, Universidad Nacional de Loja
Loja, Ecuador
INVERSOR DE CORRIENTE CONTINUA EN
ALTERNA
L
corrientes altas se necesita disipadores de calor grandes que
sean capaces de mantener a una cierta temperatura.
El transformador utilizado es de 12 V-0-12 V a 120 V y 6 A
de intensidad, debido a que el transformador es relativamente
grande se tuvo que utilizar una batería de motocicleta [2].
Fig.2 Transformador y batería
III. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
El inversor funciona con una fuente de tensión continua de 12
V y la transforma a tensión alterna de 120 V con un tiempo
finito y con una potencia de 100 W con la cual se puede
encender cualquier dispositivo que funcione con corriente
alterna pero que no consuma más de 100 W. La carga se
mantendrá encendida hasta que se descargue la batería la cual
dura aproximadamente 4 horas en funcionamiento.
De igual manera se realizo la simulación en el software
Proteus, con el cual verificamos si el diseño seguido y
realizado analíticamente cumple en la simulacón.
IV. MATERIALES
4 Diodo N5408.
2 Diodo N4007.
1 2SC1213
1 2SC1815
2SC2229
D401A, L73S
D401A, L46D
4 2N3771
2 2.2 uF
2 4.7 uF
1 2200 uF
2 4.7 KΩ
2 330 Ω
2 220 Ω
2 0.47
V. ESQUEMA
Diagrama realizado en proteus [3].
VI3
VO1
GN
D2
U178L12
C12200u
B116V
R34.7k
R4330
C24.7uF
R5
330
R7560
R8
220D2
1N4007
Q1
2SC1162
Q22SC1162
R104k7
C44.7uF
R6
220D3
1N4007
Q32SC2547
Q42SC2547
Q72SD758
Q52SD758
R947
D41N5408 D5
1N5408
R11
47C52.2u C6
2.2u
Q62N3771
Q82N3771
Q92N3771
Q102N3771
D1
1N5408
D61N5408
Fig3. Esquema del Circuito del Robot Hexápodo
En la figura de abajo (Fig.3) se muestra el esquema del
circuito desarrollado e implantado en Proteus, esto nos permite
simular los resultados programados anteriormente y tener una
idea de lo que podría pasar en la vida real.
Una vez simulado el proyecto, lo siguiente que realizamos es
generar las pistas necesarias del circuito realizado en Proteus,
para ello utilizamos otra herramienta de software llamado
Livewire, en el cual se conectarán todos los componentes del
proyecto ya terminado. En la figura siguiente se muestra la
disposición final de pistas (Fig.4).
Fig.4. Disposición de pistas del circuito
VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Conclusiones
Un inversor de corriente continua transfieren
potencia de una fuente de continua a una carga de
alterna.
Un esquema de conmutación simple produce una
tensión de salida con forma de onda cuadrada.
La potencia de salida está en función de la
corriente de la batería y de la relación de
transformación del elevador.
Recomendaciones
Se recomienda tener precaución en los disipadores de
calor para los transistores de potencia.
Tener las precauciones necesarias debido a que se
trabaja con corrientes altas.
VII. REFERENCIAS
Power Electronics. Converters, Applications, and
Design (2ª edición). N. Mohan, T. M.
Undeland, W. P. Robbins, Editorial: John Wiley
& Sons, 1995.
Electrónica de Potencia - Circuitos, Dispositivos
y Aplicaciones. Muhammad H. Rashid,
Prentice Hall Hispanoamericana, S.A., 1993
Electrónica de Potencia – Daniel W. Hart.
Núñez de Balboa, 120, Editorial: Pearson
Educacion, S. A.