practica 4 moc3011
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PRACTICA 1: AMPLIFICADOR OPERACIONAL INVERSOR
PRESENTA:
ABRAHAM OJEDA ISAAC ASBAI
SALDAÑA GONZÁLEZ JOSÉ MARÍA
608-A
ELECTRÓNICA Il
M.C. GENARO OCHOA CRUZ
02 DE MAYO DEL 2012
CONTENIDO
INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE TIERRA BLANCA
ELECTRONICA II
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1. Hoja de presentación…………………………………………………………...… 1
2. Introducción……………….……………………………………………………….. 3
3. Objetivo general……………….……………………………………...…………... 5
4. Objetivos específicos………….………………………………………………….. 5
5. Desarrollo teórico……………….………………………………...………………. 6
5.1. Marco teórico………………………………………………...…………………. 6
5.2. Diseño………………………….………………………………………………… 10
5.3. Pre-reporte………………………………………………………………………. 11
6. Desarrollo practico………………...……………………………………………… 12
6.1. Material y equipo a utilizar ………………………………...………………….. 12
6.2. Procedimientos y resultados…………………………………………………... 13
7. Cuestionario……………………….…...………………………………………….. 16
8. Conclusiones y recomendaciones….………………………..…………………. 17
9. Referencias………………………………………………………………………... 18
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INTRODUCCIÓN
Un moc es un optoacoplador. Dentro de su encapsulado tiene un led infrarrojo y
un fototransistor, la finalidad de esto es aislar el circuito de control de el de carga.
¿Qué son los optoacopladores y como funcionan?
Son conocidos como optoaisladores o dispositivos de acoplamiento óptico, basan
su funcionamiento en el empleo de un haz de radiación luminosa para pasar
señales de un circuito a otro sin conexión eléctrica. Estos son muy útiles cuando
se utilizan por ejemplo, Microcontroladores PICs y/o PICAXE si queremos proteger
nuestro microcontrolador este dispositivo es una buena opción. En general pueden
sustituir los relés ya que tienen una velocidad de conmutación mayor, así como, la
ausencia de rebotes. La gran ventaja de un optoacoplador reside en el aislamiento
eléctrico que puede establecerse entre los circuitos de entrada y salida.
Fundamentalmente este dispositivo está formado por una fuente emisora de luz, y
un fotosensor de silicio, que se adapta a la sensibilidad espectral del emisor
luminoso, todos estos elementos se encuentran dentro de un encapsulado que por
lo general es del tipo DIP.
¿Qué tipo de Optoacopladores hay?
Existen varios tipos de optoacopladores cuya diferencia entre sí depende de los
dispositivos de salida que se inserten en el componente. Según esto tenemos los
siguientes tipos:
Fototransistor: se compone de un optoacoplador con una etapa de
salida formada por un transistor BJT.
Los mas comunes son el 4N25 y 4N35Optotransistor. Optotransistor en
configuración Darlington Optotransistor de encapsulado ranurado
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Optotransistor de encapsulado ranurado.
Fototriac: se compone de un optoacoplador con una etapa de salida
formada por un triac.
Fototriac de paso por cero: Optoacoplador en cuya etapa de salida se
encuentra un triac de cruce por cero. El circuito interno de cruce por
cero conmuta al triac sólo en los cruce por cero de la corriente alterna.
Por ejemplo el MOC3041Optotiristor: Diseñado para aplicaciones donde
sea preciso un aislamiento entre una señal lógica y la red.
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OBJETIVO GENERAL
Comprender el uso y funcionamiento del optoacoplador (MOC 3011), y sus
aplicaciones básicas, para la construcción de circuitos electrónicos que requieran
el uso de este dispositivo.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
El alumno conocerá algunas configuraciones básicas del moc 3011, así
como sus pines de conexiones con la ayuda de la hoja de datos.
Comprender la configuración del optoacoplador (MOC 3011).
Hacer los cálculos matemáticos para la obtención de los resultados
Realizar la simulación del circuito en el software Multisim para comparar los
resultados teóricos.
Realizar físicamente el circuito para verificar lo sucedido con instrumentos
de medición.
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DESARROLLO TEÓRICO
MARCO TEÓRICO
OPTOACOPLADORES
Imagen 1
Muchos sistemas digitales controlan a otros sistemas o realizan funciones de control tales que deben ser interconectados a una etapa de manejo de potencia, con base en TIRISTORES (triacs, SCR, etc.) para actuar sobre cargas resistivas o inductivas en sistemas de iluminación, o en procesos industriales o en control de velocidad de motores, entre otros.
Imagen 2
El manejo de potencia, es decir la manipulación de altas corrientes, de hasta varios centenares de amperios, implica el tener consideraciones de seguridad eléctrica para los operarios y de protección para el sistema digital.
Es deseable que la interconexión entre ambas etapas (la digital y la de potencia) se haga por un medio de acoplamiento que permita aislar eléctricamente los dos sistemas. Esto se puede lograr con los dispositivos llamados
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OPTOACOPLADORES, mediante los cuales se obtiene un acoplamiento óptico y, al mismo tiempo, un aislamiento eléctrico. Por ello también se les conoce como OPTOAISLADORES. El acoplamiento se efectúa en el rango del espectro infra-rojo a partir de dispositivos emisores de luz, usualmente IRED (infra-rojo) LEDs (diodos emisores de luz), actuando como emisores y utilizando dispositivos detectores de luz (opto detectores), actuando como receptores.
La razón fundamental para llevar a cabo acoplamiento óptico y aislamiento eléctrico es por protección de la etapa o sistema digital ya que si ocurre un corto en la etapa de potencia, o cualquier otro tipo de anomalía eléctrica, el OPTOACOPLADOR protege toda la circuitería digital de control. El sistema digital puede variar entre un sistema discreto o un sistema de mayor integración (en escalas SSI, MSI, VLI o VLSI) o un sistema integrado programable a nivel de memorias (EPROM o EEPROM) o a nivel de dispositivos programables "inteligentes" (microprocesadores, microcontroladores, dispositivos lógicos programables, arreglos lógicos programables, controladores lógicos programables o computadores).
TRIAC
Configuración Entrada, Salida y Puerta
Imagen 3
Un TRIAC o Triodo para Corriente Alterna es un dispositivo semiconductor, de la
familia de los tiristores. La diferencia con un tiristorconvencional es que éste es
unidireccional y el TRIAC es bidireccional. De forma coloquial podría decirse que
el TRIAC es un interruptorcapaz de conmutar la corriente alterna.
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Su estructura interna se asemeja en cierto modo a la disposición que formarían
dos SCR en direcciones opuestas.
Posee tres electrodos: A1, A2 (en este caso pierden la denominación de ánodo y
cátodo) y puerta. El disparo del TRIAC se realiza aplicando una corriente al
electrodo puerta.
Imagen 4
Construcción del TRIAC
Aplicaciones más comunes
Su versatilidad lo hace ideal para el control de corrientes alternas.
Una de ellas es su utilización como interruptor estático ofreciendo muchas
ventajas sobre los interruptores mecánicos convencionales y los relés.
Funciona como interruptor electrónico y también a pila.
Se utilizan TRIACs de baja potencia en muchas aplicaciones
como atenuadores de luz, controles de velocidad para motores eléctricos, y en
los sistemas de control computarizado de muchos elementos caseros. No
obstante, cuando se utiliza con cargas inductivas como motores eléctricos, se
deben tomar las precauciones necesarias para asegurarse que el TRIAC se
apaga correctamente al final de cada semiciclo de la onda de Corriente alterna.
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Debido a su poca estabilidad en la actualidad su uso es muy reducido.
Control de fase (potencia)
Imagen 5
Control de fase
En la figura "control de fase" se presenta una aplicación fundamental del triac. En
esta condición, se encuentra controlando la potencia de ac a la carga mediante la
conmutación de encendido y apagado durante las regiones positiva y negativa de
la señal senoidal de entrada. La acción de este circuito durante la parte positiva de
la señal de entrada, es muy similar a la encontrada para el diodo Shockley. La
ventaja de esta configuración es que durante la parte negativa de la señal de
entrada, se obtendrá el mismo tipo de respuesta dado que tanto el diac como el
triac pueden dispararse en la dirección inversa. La forma de onda resultante para
la corriente a través de la carga se proporciona en la figura "control de fase". Al
variar la resistencia R, es posible controlar el ángulo de conducción. Existen
unidades disponibles actualmente que pueden manejar cargas de más de 10kW.
(Boylestad)
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DISEÑO
Diagrama de un circuito utilizando MOC 3011 Multisim
Imagen 6
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PRE- REPORTE
En la siguiente imagen se muestra la comparación de la entrada
con la salida del circuito utilizando algunos componentes
electrónicos.
La que esta sombreada en “rojo” simula la salida.
La que esta sombreada en “azul” simula la entrada.
Imagen 7
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DESARROLLO PRÁCTICO
MATERIAL Y EQUIPO A UTILIZAR
Componentes:
MOC 3011
1 resistencia de 220 Ω
1resistencia de 1kΩ
Cable utp
Foco
Bateria
Equipo de prueba:
Multímetro
Osciloscopio
Tablero de experimentos(protoboard)
Software:
Multisim 10 (simulación de circuitos electrónicos)
Fritzing (diseño electrónico)
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PROCEDIMIENTOS Y RESULTADOS
En la parte inferior se muestra una imagen la cual contiene un moc 3011 y
utilizando algunos de sus pines.
Imagen 8
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El la imagen anterior se observa un circuito realizado en un programa como podría
verse en físico, a continuación se explicara brevemente:
El pin 1 del Moc se conecta a una pata del push botón y la otra a una
resistencia de 220 ohm la otra terminal se conecta a corriente.
El pin 2 se manda directo a tierra.
El pin 4 se conecta con la puerta del TRIAC, mt1 se conecta a una
resistencia de 1k ohm que a su ves se puentea con el pin 6 del moc y se
conecta un cable que ira de mt1 ala lámpara incandescente. En su caso
mt2 solo se conectara al otro extremo de la lámpara.
Imagen 9
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Fotografía del circuito físico del MOC 3011
Imagen 10
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CUESTIONARIO
1.- ¿Que es un MOC?
Un moc es un optoacoplador. Dentro de su encapsulado tiene un led infrarrojo y
un fototransistor, la finalidad de esto es aislar el circuito de control de el de carga.
2.- ¿Qué son los optoacopladores?
Son conocidos como optoaisladores o dispositivos de acoplamiento óptico, basan
su funcionamiento en el empleo de un haz de radiación luminosa para pasar
señales de un circuito a otro sin conexión eléctrica.
¿Qué tipo de Optoacopladores hay?
Fototransistor
Fototriac
Fototriac de paso por cero
4.-¿ que es un TRIAC?
Un TRIAC o Tríodo para Corriente Alterna es un dispositivo semiconductor, de la
familia de los tiristores. La diferencia con un tiristor convencional es que éste es
unidireccional y el TRIAC es bidireccional.
5.-¿de que otra forma se formaría un TRIAC?
Su estructura interna se asemeja en cierto modo a la disposición que formarían
dos SCR en direcciones opuestas.
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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
La gran ventaja del MOC reside en el aislamiento eléctrico que puede
establecerse entre los circuitos de entrada y salida. Fundamentalmente este
dispositivo está formado por una fuente emisora de luz, y un fotosensor de silicio,
que se adapta a la sensibilidad espectral del emisor luminoso.
Se debe de tener mucho cuidado al introducir una corriente (i) ya que podríamos
se podría ocasionar el mal funcionamiento del componente o llegar a quemar el
mismo. Siempre debemos conectar el pin 2 a tierra ya que si este pin no se
conecta no tendrá se vera un buen funcionamiento del circuito. Para un mejor
aseguramiento de la configuración del componente electrónico se recomienda
tener el datasheet.
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REFERENCIAS
, Robert F. Coughlin, Frederick F. Driscoll, 5ta edición, Pearson Educación,
1999, p.p. 48.
Circuitos electrónicos con amplificadores operacionales: problemas,
fundamentos teóricos y técnicas de identificación y análisis, Juan José
González de la Rosa, 3ra edición, Marcombo, 2001,p.p. 22.
Hart, Daniel W. Electrónica de Potencia. Ed. Prentince Hall, 2001
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