Circuito inversor 12v dc a 220 v ac.pdf

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERÌA ELÈCTRICA Y ELECTRÓNICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÌA ELÉCTRICA

CURSO

ELECTRONICA INDUSTRIAL Y DE POTENCIA (LABORATORIO) TITULO DEL TEMA “

PROFESOR

CONVERTIDOR 12v DC a 220 v AC

”

Ing. Edgar del Aguila Vela

INTEGRANTE MARTINEZ ALEJANDRO, POOL

SEMESTRE 2013B

100675K

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRICA

INTRODUCCIÓN En los campamentos o reuniones al aire libre, el disponer de un generador que suministre 220v resulta de gran utilidad para poder accionar el alumbrado, o cualquier pequeño electrodoméstico, como una nevera portátil por ejemplo. A continuación describiremos un tipo de generador que reúna las características anteriores, ya que permite generar a partir de 12 voltios de un automóvil o simplemente de una batería, una tensión de 220v AC, que soporte cargas de 150W. La tensión de alimentación se puede obtener de cualquier fuente que nos suministre 12voltios. Y una corriente que pueda llegar a los 25 amperios, dependiendo de la carga conectada. El tipo de onda suministrada por la salida del circuito es cuadrada. Normalmente los convertidores de este tipo producen ondas distorsionadas y con gran cantidad de armónicos. En nuestro caso se produce una señal libre de distorsiones y picos indeseables, a que los transistores de salida tienen una respuesta extremadamente rápida (15 nseg).

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LABORATORIO DE ELECTRONICA INDUSTRIAL Y DE POTENCIA


1. OBJETIVOS -

Diseñar un circuito que convierta 12v dc a 220 v ac.

-

Reconocer el proceso de conversión de 12v dc a 220 v ac.

-

Hacer el montaje del circuito en un protoboard.

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2. FUNDAMENTO TEORICO

CONVERTIDOR 12v DC a 220 v AC El principio de funcionamiento puede observarse en la siguiente figura.

El circuito de control se encara de accionar de forma inversa un conmutador con respecto al otro. Esto se realiza suministrando una onda cuadrada desfasada 180

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con

la otra onda. Como se utiliza un transformador simétrico, la toma intermedia queda unida al dispositivo, mientras que el negativo está conectado con el común de los interruptores. De esta forma, cada vez que se cierra un interruptor un interruptor, se produce una corriente que circula por el devanado de la mitad del secundario (utilizado como primario) del transformador de salida. Esto produce una corriente similar en el primario (utilizado como secundario), proporcional a la relación de espiras del transformador. Como se puede observar en el esquema eléctrico los interruptores están sustituidos por los transistores MOS POWER T1 a T4, que actúan de forma similar a los interruptores, ya que simplemente pasan de corte a saturación, lo que supone además una reducción notable en la potencia disipada por estos.


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3. MATERIALES E INSTRUMENTOS -

Integrados (4060 – oscilador, IC2 40869-inversor)

4060 – oscilador -

MOSFET 4X IRF 540

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RESISTENCIAS (10M,10 ohm)

40869-inversor

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CONDENSADORES (0.22pF, 22pF, 100nF, 820nF)

0.22pF

22pF

100nF

820nF

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Diodo IN4007 y un cristal 45kHz XTAL

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TRANFORMADOR 12/220 V

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4. DESCRIPCION El circuito puede dividirse en tres partes: Oscilador, Previo, Etapa final. Primero contamos con el oscilador patrón, que suministra una frecuencia de 55 Hz, por división de un resonador cerámico de 455 KHz. El circuito encargado de generar esta señal, es del tipo 406, el cual contiene internamente un oscilador y varias etapas divisoras, conectadas en serie. En las patillas 10 y 11, se conecta el elemento resonante, que puede ser, tanto un cristal como un cuarzo, un resonador o un circuito L-C. El ajuste C1, permite obtener una frecuencia más exacta, así como mejorar la amplitud y forma de la onda generada por el resonador, ya que es posible compensar las capacidades internas de chip. En el terminal 2 del CI, obtenemos un señal cuadrada de 55hz con una amplitud de 12 voltios. Esta salida ataca la siguiente integrado, el 4069,

que dispone de seis inversores

internos. La configuración de estos puede apreciarse en el esquema eléctrico. En primer lugar tres inversores que han sido colocados en paralelo, atacan a los otros tres inversores restantes, también conectados en forma paralela. De la conexión de estos últimos, se toma una de las salidas para la etapa de salida. La otra salida se obtiene de la unión de los primeros inversores conectados en paralelo. La etapa de salida está formada por cuatro transistores del tipo MOS POWER de canal N (IRF 540). Se ha seleccionado este tipo de componente, ya que cuenta con una serie de excelentes características. Tensión del drenador fuente 100v, corriente del drenador 14A, resistencia del drenador 0,1 a 0,3 ohm. Como se puede apreciar, debido a la baja resistencia interna, la potencia que disipan estos transistores, por perdidas, es muy pequeña. La configuración de los transistores es muy básica, simplemente se encuentran conectados en paralelo, lo que es posible gracias a la baja resistencia interna. Las puertas están protegidas mediante resistencias de los ohmios (R2-R5); lo que evita que un transistor conduzca más que otro. Para eliminar los picos de corriente que genera las cargas inductivas (el transformador de salida) se han colocado diodos IN4007 y condensadores (C4-C5) conectados entre el bobinado del transformador y el negativo de la alimentación.


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5. ESQUEMA

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6. CONCLUSIONES -

Diseñamos el circuito que convierta 12v dc a 220 v ac.

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Ya Reconocemos en su totalidad el proceso de conversión de 12v dc a 220 v ac.

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Hicimos el montaje del circuito en un protoboard el cual presentaremos en físico.

7. RECOMENDACIONES -

Tener mucho cuidado al realizar las conexión del circuito integrado oscilador 4060, pues seste es muy sensible y fácil de malograrse. Colocarle los disipadores correspondientes a los transistores MOSFET. Tener mucho cuidado al manipular el circuito con el transformador en funcionamiento ya que estamos expuestos a una corriente en el lado de baja que nos puede hacer daño,

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