LABORATORIO 4: DIMMER Alumno: -
Toro Garcia Jose Miguel
Materia:
Laboratorio Electrónico II (ELT395 - E1)
Docente:
Ing. Pierola Bejarano Roy Pastor
Santa Cruz de la Sierra, viernes, 17 de mayo de 2013
Contenido: 1.- OBJETIVO. ........................................................................................................................................................ 1 2.- MARCO TEÓRICO. ............................................................................................................................................ 1 2.1.- Introducción. ............................................................................................................................................ 1 2.2.- Triac. ......................................................................................................................................................... 1 2.2.1.- Constitución y funcionamiento. ......................................................................................................... 2 2.2.2.- Característica estática........................................................................................................................ 3 2.3.- Diac. .......................................................................................................................................................... 4 3.- DESARROLLO. .................................................................................................................................................. 5 3.1.- Diagrama Electrónico................................................................................................................................ 6 3.2.- Diseño en PCB Software Ares (Proteus) . .................................................................................................. 7 4.- CONCLUSIONES................................................................................................................................................ 8 5.- BIBLIOGRAFÍA. ................................................................................................................................................. 8
1.- OBJETIVO. -.Controlar la intensidad de luz de una lámpara incandescente. - Diseñar el circuito electrónico usando Triac.
2.- MARCO TEÓRICO. 2.1.- Introducción. Un Dimmer es un dispositivo que permite regular la intensidad luminosa de una lámpara. Fundamentalmente se usan dimmer en lámparas incandescentes comunes, debido a que la implementación para este tipo de bombillas es la más sencilla. Anteriormente los dimmer eran resistencias variables, sin embargo, la disposición de potencia era una limitante grave para este tipo de circuitos. Hoy en día, los dispositivos semiconductores permiten realizar un control preciso del voltaje y la corriente que se aplica a la carga. Una forma de controlar la corriente que se la aplica al filamento de la lámpara es el control de fase (phase control), que consiste en variar la cantidad de tiempo en que se suministra corriente a la carga en cada semiciclo de la onda de corriente alterna. Podemos decir que esta técnica es similar a la modulación por ancho de pulso. Habitualmente en los dimmers, la conmutación de corriente alterna se la realiza utilizando Triac, este es un dispositivo de tres terminales que funciona como un switch bidireccional. Una corriente relativamente pequeña en la terminal gate permite que el Triac pase de un estado de alta impedancia, a un estado de conducción, permitiendo así que la corriente fluya hacia la carga. “
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2.2.- Triac.
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Un TRIAC o Triodo para Alternar Corriente, 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. De forma coloquial podría decirse que el TRIAC es un interruptor capaz de conmutar la corriente alterna. Su estructura interna se asemeja en cierto modo a la disposición que formarían dos SCR en direcciones opuestas. Posee tres electrodos: MT1, MT2 (en este caso pierden la denominación de ánodo y cátodo) y puerta. El disparo del TRIAC se realiza aplicando una corriente al electrodo puerta. 2.2.1.- Constitución y funcionamiento.
2.2.2.- Característica estática.
2.3.- Diac.
El DIAC (Diodo para Corriente Alterna) es un dispositivo semiconductor de dos conexiones. Es un diodo bidireccional disparable que conduce la corriente sólo tras haberse superado su tensión de disparo, y mientras la corriente circulante no sea inferior al valor característico para ese dispositivo. El comportamiento es fundamentalmente el mismo para ambas direcciones de la corriente. La mayoría de los DIAC tienen una tensión de disparo de alrededor de 30 V. En este sentido, su comportamiento es similar a una lámpara de neón. Los DIAC son una clase de tiristor, y se usan normalmente para disparar los triac, otra clase de tiristor. Es un dispositivo semiconductor de dos terminales, llamados ánodo y cátodo. Actúa como un interruptor bidireccional el cual se activa cuando el voltaje entre sus terminales alcanza el voltaje de ruptura, dicho voltaje puede estar entre 20 y 36 volts según la referencia. Existen dos tipos de DIAC:
DIAC de tres capas: Es similar a un transistor bipolar sin conexión de base y con las regiones de colector y emisor iguales y muy dopadas. El dispositivo permanece bloqueado hasta que se alcanza la tensión de avalancha en la unión del colector. Esto inyecta corriente en la base que vuelve el transistor conductor, produciéndose un efecto regenerativo. Al ser un dispositivo simétrico, funciona igual en ambas polaridades, intercambiando el emisor y colector sus funciones.
DIAC de cuatro capas. Consiste en dos diodos Shockley conectados en antiparalelo, lo que le da la característica bidireccional.
3.- DESARROLLO.
El circuito está formado por varios componentes importantes, el primero de ellos es el Triac, el cual actúa como un interruptor que se cierra cada vez que recibe un pulso en el pin llamado Gate o compuerta. A partir de ese momento la corriente puede circular a través de sus terminales MT1 y MT2 y de esta manera se puede alimentar la carga que está conectada en el circuito. La forma de controlar la cantidad de potencia que se aplica en dicha carga consiste en hacer que el disparo del Triac se haga durante mas o menos tiempo, así se tiene un mayor o menor voltaje promedio aplicado sobre la misma.
Tiempo de disparo del Triac. El tiempo de disparo depende de las resistencias y de los condensadores, los cuales funcionan de la siguiente manera: Cuando se aplica voltaje al sistema los condensadores C1 y C2 empiezan a cargarse a través de las resistencias R1, R2 y POT, una vez que el voltaje sobre los terminales del Diac alcanza su voltaje de ruptura (generalmente 32 Volt), este conduce y permite que los condensadores se descarguen hacia el Gate del Triac, haciendo que este entre en conducción y por lo tanto la carga recibe alimentación. Se puede deducir que entre mayor sea el valor de las resistencia mayor será el tiempo de carga del condensador y por lo tanto la carga recibirá menor potencia. El condensador C1 se agrega para reforzar la tensión de C2 en el momento de la descarga.
3.1.- Diagrama Electrónico.
3.2.- Diseño en PCB Software Ares (Proteus) .
3.2.- Diseño en PCB Software Ares (Proteus) .
4.- CONCLUSIONES.
- Es necesario colocar C1, ya que nos permite solucionar el problema cuando reducimos la potencia hacia la carga a un valor mínimo el C1 no puede inyectar un voltaje estable entonces el C1 le ayuda solucionando el problema en ese instante. - Este circuito es solo para carga resistiva, no funciona por ejemplo para lámparas fluorescentes ya que tiene una reactancia inductiva.
4.- CONCLUSIONES.
- Es necesario colocar C1, ya que nos permite solucionar el problema cuando reducimos la potencia hacia la carga a un valor mínimo el C1 no puede inyectar un voltaje estable entonces el C1 le ayuda solucionando el problema en ese instante. - Este circuito es solo para carga resistiva, no funciona por ejemplo para lámparas fluorescentes ya que tiene una reactancia inductiva.
5.- BIBLIOGRAFÍA. - http://www.inele.ufro.cl/bmonteci/semic/applets/pag_triac/triac.htm - http://www.alldatasheet.es/ - http://es.wikipedia.org/wiki/Triac - http://es.wikipedia.org/wiki/Diac
