tema: “implementaciÓn de un mÓdulo de electrÓnica de

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FECHA ÚLTIMAREVISIÓN: 13/12/11 VERSIÓN: 1.0 CÓDIGO: GDI.3.1.004 TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE POTENCIA PARA UN CIRCUITO RECTIFICADOR MONOFÁSICO CONTROLADO DE ONDA COMPLETA.AUTOR: Remache Bazante, Franklin Jesus DIRECTOR: Ing. Calvopiña Osorio, Jenny Paola

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Page 1: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

FECHA ÚLTIMAREVISIÓN: 13/12/11 VERSIÓN: 1.0CÓDIGO:GDI.3.1.004

TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

POTENCIA PARA UN CIRCUITO RECTIFICADOR MONOFÁSICO

CONTROLADO DE ONDA COMPLETA.”

AUTOR:

Remache Bazante, Franklin Jesus

DIRECTOR:

Ing. Calvopiña Osorio, Jenny Paola

Page 2: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

FECHA ÚLTIMAREVISIÓN: 13/12/11 VERSIÓN: 1.0CÓDIGO:GDI.3.1.004

C O N T E N I D O

PROBLEMA

JUSTIFICACIÓN

OBJETIVOS

DESARROLLO

CONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

Page 3: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

PROBLEMA

FECHA ÚLTIMAREVISIÓN: 13/12/11 CÓDIGO:SGC.DI.260 VERSIÓN: 1.0

La falta de módulos para el desarrollo de prácticas dentro de los

laboratorios de la Sección Gestión de Tecnologías UGT de la Universidad

de las Fuerzas Armadas ESPE hace que el docente se retrase en el

cumplimiento de la malla curricular y que el estudiante pierda tiempo en el

rearmado de un circuito recursivo, generándole costos adicionales al

adquirir elementos electrónicos para cada una de las prácticas.

Page 4: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

JUSTIFICACIÓN

FECHA ÚLTIMAREVISIÓN: 13/12/11 CÓDIGO:SGC.DI.260 VERSIÓN: 1.0

Debido a la afluencia diaria de estudiantes que hacen uso de sus equipos,

estaciones de trabajo e instrumentos dentro de los laboratorios se ve la

necesidad de realizar la implementación de un módulo de electrónica de

potencia para un circuito rectificador monofásico controlado de onda completa, lo

cual mejora el desarrollo de las prácticas dentro de mismos.

Page 5: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

OBJETIVOS

FECHA ÚLTIMAREVISIÓN: 13/12/11 CÓDIGO:SGC.DI.260 VERSIÓN: 1.0

OBJETIVO GENERAL

Implementar un módulo de electrónica de potencia para circuito rectificador

monofásico controlado de onda completa.

Page 6: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

OBJETIVOS

FECHA ÚLTIMAREVISIÓN: 13/12/11 CÓDIGO:SGC.DI.260 VERSIÓN: 1.0

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Analizar e investigar circuitos rectificadores controlados de onda completa

mediante una investigación bibliográfica para comprender su funcionamiento

• Diseñar un sistema de control mediante ancho de pulso para el rectificador

monofásico controlado de onda completa.

• Implementar una placa para la conexión, visualización y medida de ondas con

cargas resistivas e inductivas mediante un osciloscopio.

Page 7: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE
Page 8: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

Diagrama de bloques del proyecto.

Page 9: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

Simulación circuito de detección de cruces por cero

A

B

C

D

A

K

C

E

1

2

4

3

PC817

R210k

2n3904

12k

1u

+

F

N

V+

A

K

C

E

1

2

4

3

PC817

10k

2n3904

12k

1u

+

R1

30k

V+

FUENTE

N

F

12V

V+

Page 10: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

Formas de onda detección de cruces por cero

Page 11: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

Simulación en proteus del circuito de control del rectificador monofásico

controlado de onda completa

V+

V+ V+

V+

3

2

1

411

U4:A

LM324

5

6

7

411

U4:B

LM324

10

9

8

411

U4:C

LM324

12

13

14

411

U4:D

LM324

0%

10k

R35.1k

R5100

V+

C3100n

Page 12: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

Formas de onda del circuito de control del rectificador monofásico

controlado de onda completa

Page 13: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

Simulación del circuito rectificador monofásico controlado de onda

completa

V+

V+

V+

V+

3

2

1

411

U4:A

LM324

5

6

7

411

U4:B

LM324

10

9

8

411

U4:C

LM324

12

13

14

411

U4:D

LM324

0%

10k

R35.1k

R5100

V+

C3100n

AK

CE

12

43

PC817

R2

10k

2n3904

12k

1u

+

FN

V+

AK

CE

12

43

PC817

10k

2n3904

12k

1u

+

R130k

V+

FUENTE

N

F

12V

V+

F N

VOUT

R11

1k

R12

1k

1

2

6

4

U9

MOC3022

1

2

6

4

U10

MOC3022

D1

1N4004

R13

1.2k

D2

1N4004

R14

1.2kR15

600

R16

600

R710k

R910k

L112V

Page 14: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

Formas de onda del circuito monofásico rectificador controlado de onda

completa

Page 15: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

Implementación del circuito

Page 16: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

Diseño de PCB circuito impreso

Page 17: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

Diseño de PCB circuito impreso

Page 18: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

Impresión de diseño.

Page 19: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

Impresión de diseño.

Page 20: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

Impresión de diseño.

Page 21: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

Impresión de diseño.

Page 22: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

Impresión de diseño.

Page 23: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

PRUEBAS DEL PCB IMPRESO

Page 24: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

Implementación del módulo

Page 25: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

Implementación del módulo

Page 26: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

Implementación del módulo

Page 27: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

Implementación del módulo

Page 28: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

Pruebas y mediciones

Señal de entrada

Page 29: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

Pruebas y mediciones

Señal de salida rectificada.

Page 30: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

Pruebas y mediciones

Señal de salida rectificada.

Page 31: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

Pruebas y mediciones

Señal de salida rectificada.

Page 32: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

Un circuito rectificador monofásico controlado de onda completa basa su funcionamiento

en dos etapas bases la primera de potencia con una alimentación de entrada 110VAC la

cual está separada de una etapa de control donde a través de optoacopladores que

obtienen una señal de cruces por cero que hará que el control implementado en el

circuito envíe una señal hacia los SCR’s que serán los encargados de rectificar la señal

de entrada.

El sistema de control se ve comandado por distintos subsistemas el primero un detector

de cruces por cero que determina cuando la señal alterna de entrada cruza por cero tanto

en su semiciclo positivo y su semiciclo negativo, el segundo un subsistema de generación

de ancho de pulso encargado de enviar las señales de activación y desactivación de los

tiristores para que la onda de entrada sea rectificada.

FECHA ÚLTIMAREVISIÓN: 13/12/11 CÓDIGO:SGC.DI.260 VERSIÓN: 1.0

CONCLUSIONES

Page 33: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

El diseño general de la placa pasa por distintos procesos como son:

o Emulación del circuito en el programa Proteus que permite apreciar el

funcionamiento y conexionado computarizado

o Creación de pistas para impresión del circuito, desarrolla los conductores y espacios

físicos de distribución de los elementos electrónicos presentes en el circuito.

o Impresión y soldado de elementos electrónicos, distribuye los elementos electrónicos

en los espacios físicos determinados.

o Pruebas y medidas de la placa, mide formas de onda y visualiza la forma de trabajo

a través de los osciloscopios.

FECHA ÚLTIMAREVISIÓN: 13/12/11 CÓDIGO:SGC.DI.260 VERSIÓN: 1.0

CONCLUSIONES

Page 34: TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MÓDULO DE ELECTRÓNICA DE

RECOMENDACIONES

FECHA ÚLTIMAREVISIÓN: 13/12/11 CÓDIGO:SGC.DI.260 VERSIÓN: 1.0

Antes de operar el modulo tener en cuenta el voltaje de trabajo del mismo.

Para el correcto funcionamiento del modulo rectificador no se debe exceder

el voltaje ni las cargas establecidas.

Tener en cuenta la temperatura de trabajo de los SCR’s para evitar

complicaciones al momento del trabajo.

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FECHA ÚLTIMAREVISIÓN: 13/12/11 CÓDIGO:SGC.DI.260 VERSIÓN: 1.0