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Experimento de Laboratorio 7- El
FUENTEPODER tl494.pdf
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´ INSTITUTO TECNOL OGICO DE MORELIA ´ DEPARTAMENTO DE INGENIER´IA ELECTRONICA
Practica I Modulaci´ on on por Ancho de Pulso (PWM) Ortiz Ruiz Alexis NC:13121127 Sign up to vote on this title Rom´ an an Concha Juan Jes´us us NC:11121319
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Experimento de Laboratorio 7- El
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Introducci´ on
La modulaci´ on por ancho de pulso (pulse width modulation PWM) es un tipo de se˜ nal de voltaje utilizada par enviar informaci´on o para modificar la cantidad de energ´ıa que se env´ıa a una carga. Este tipo de se˜nales es muy utilizada en circuitos digitales que necesitan emular una se˜nal anal´ ogica. Este tipo de se˜nales son de tipo cuadrada o sinusoidales en las cuales se les cambia el ancho relativo respecto al per´ıodo de la misma, el resultado de este cambio es llamado ciclo de trabajo y sus unidades est´an representadas en t´erminos de porcentaje. Matem´aticamente se tiene que: D =
τ ∗ 100 % T
donde D= ciclo de trabajo τ = tiempo en que la se˜nal es positiva T= per´ıodo You're Reading a Preview Para emular una se˜ nal anal´ ogica se cambia el ciclo de trabajo de tal manera que el valor promedio deUnlock la se˜ nalaccess sea with el voltaje aproximado que se desea full a free trial. obtener, pudiendo entonces enviar voltajes entre 0 V y el m´aximo que soporte el dispositivo PWM utilizado, en esteWith casoFree al emplearse el T L494 se fija como Download Trial m´aximo un voltaje de 3,3V para tener como l´ımite el pico de la se˜nal diente de sierra.
2.
C´ alculos 1. Se quiere un PWM con una frecuencia de 100kHz y con una corriente de transistor de 100mA.
up to vote on un this C title 2. Se requiere una Frecuencia f 0 = 100kHz,Sign proponiendo T = 1nf, para R T Useful Not useful
f
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3. Para la resistencia de emisor se quiere una corriente de 100mA por lo tanto Re1 =
12v = 120Ω 100mA
4. Para el voltaje de Feedback se requiere un voltaje de 3,3V para no sobrepasar la se˜ nal de rampa, para dicho prop´ osito se coloca un divisor de tensi´ o n en el pin 3, con una alimentaci´o n de 5V de referencia, proponiendo una resistencia de 5K Ω, para calcular R 1: R2 R2 ∗ R1 V R2 (R2 ∗ R1 ) = V i ∗ R2 V i ∗ R2 R1 = − R2 V R2 5V ∗ 5kΩ R1 = − 5kΩ = 2575Ω 3,3V V R2 = V i ∗
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5. Para el control de tiempo muerto (DTC) se quiere que no sobrepase del 85 % por lo que se toma ese valor como el 3,3V que se desea de Download With Free Trial salida, de forma similar se propone un potenciometro con un valor de 2kΩ y de forma similar al R1 de feedback se calcula R 1 para DTC: R1 =
5V ∗ 2kΩ 3,3V
2kΩ = 1kΩ
−
6. Se propusieron los siguientes ciclos de servicio 60 , 40 y 25, para los cuales se calcularon los voltajes de la siguiente forma a ) Ciclo de servicio de 60
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X = (3 3 ∗ 60)/100 = 1 98
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c ) Ciclo de servicio de 25
X = (3,3 ∗ 40)/100 = 0,825 CS = 3,3 − (0,825 + 0,12) = 2,35V
3.
Simulaciones
Empleando la herramienta de Orcad Pspice se construy´o virtualmente el circuito de la Figura 1.
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upato vote on this title Figura 1: TL494 Circuito paraSign la pr´ ctica.
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se obtuvieron las siguientes formas de onda de las simulaciones
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Figura 2: Ciclo de trabajo igual a 60. La se˜ nal roja es la salida del PWM. La azul claro es el pico de rampa. La amarilla es el DTC y la azul fuerte es el Vc.
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Figura 3: Ciclo de trabajo igual a 40. La se˜ nal roja es la salida del PWM. Download With Free La azul claro es el pico de rampa. La amarillaTrial es el DTC y la azul fuerte es el Vc.
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Resultados pr´ acticos
Se construy´o f´ısicamente el circuito de la Figura 1, en el laboratorio estableciendo los 3 ciclos de servicio propuestos se obtuvieron los resultados que se presentan a continuaci´on.
(a) ciclo de traba jo
(b) volta je de control
Figura 5: Ciclo de trabajo de 60
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Download With Free Trial (a) ciclo de traba jo
(b) volta je de control
Figura 6: Ciclo de trabajo de 40
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Conclusiones
Ortiz Ruiz Alexis
Esta pr´ actica se realiz´o con el circuito integrado T L494 ya que se puede dise˜ nar un PWM. Una vez que se realizaron los c´alculos correspondientes lo siguiente fue realizar la simulaci´on. En la simulaci´on se tuvieron algunos problemas ya que hab´ıa componentes que estaban mal conectados. Otro de los problemas dentro de la simulaci´on fueron los potenci´ometros ya que si el SET del pot no se ten´ıa en el valor adecuado, la simulaci´ on en PSPICE no corr´ıa, entonces una vez propuestos los tres ciclos de servicio el SET del pot se adecu´o al valor y ya corr´ıa adecuadamente la simulaci´ on. Ya teniendo el circuito correspondiente montado en el protoboard, con el osciloscopio se midieron las se˜nales del diente de sierra y la de la salida de uno de los dos transistores y se pudo observar que el diente mostraba ruido as´ı que para resolver este error el profesor nos hizo medir la se˜ nal del alimentaci´ on del circuito (+12V ) al medirla se pod´ıa una observar una l´ınea You'reyReading a Preview recta y limpia y al conectarla al circuito era cuando se mostraba el ruido en Unlock full access with este a free error trial. se coloc´ la diente de sierra. As´ı que para resolver o un capacitor electrol´ıtico de 10µF al voltaje de alimentaci´on, una vez puesto el capacitor el diente de sierra ya no mostraba ruido. Download With Una Free vez Trialresuelto este problema ya no hubo mayor problema en realizar la pr´actica. Hay que tener en cuenta varios factores a la hora de realizar el dise˜no del PWM y uno de ellos es el valor del ciclo de servicio y el valor de DTC ya que estos dos valores nos permitir´an hacer un dise˜no adecuado con el valor de resistencias adecuadas. Otro factor muy importante y que a veces puede ser una equivocaci´o n es que el pin 14 se toma como una entrada cuando en realidad es una salida de +5V que nos permite generar las tensionesde Sign up to vote on this title set point para los amplificadores de error y para el control de tiempo muerto.
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Hay que tener cuidado en manejar las corrientes de los transistores ya que la corriente m´axima es de 250 A y si esta se sobrepasa se puede llegar a
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Rom´ an Concha Juan Jes´ us
Durante la presente pr´actica se trabaj´ o con el T L494 un integrado que puede generar una se˜ nal PWM.Despue´ es de realizar los c´alculos, uno de los problemas a resolver en el transcurso de la misma fue la simulaci´on de dicho circuito, debido al modelo y a los potenciometros requeridos, para los cuales se tuvo que calcular un ajuste de SET. Al realizar el armado y las pruebas en laboratorio se present´o un ruido en la se˜nal de salida tomada el canal 1 del osciloscopio al capacitor externo y el canal 2 a la resistencia de emisor referenciada a tierra, dicho ruido era introducido por las fuentes de alimentaci´ on empleadas, cuya soluci´on fue la adici´on de un capacitor de 10µF al circuito de vcc a GND. Debe de tomarse en cuenta al dise˜nar el circuito que el integrado presenta voltajes internos por lo que existen variaciones entre el ciclo de servicio propuesto y el calculado, otra consideraci´on es la potencia de la resistencia ya que si no queremos quemar los transistores se debe trabajar a una corriente menor al m´aximo, en este caso menor a 250mA.Por ultimo es importante aclarar que en todo momento se trabajo en modo normal, aunque el dispositivo puede operar en dos modalidades, normal y push-pull, por eso en el canal dos siempre veremos la misma onda sin importar si se conecta al emisor 1 o al emisor 2 (haciendo la correspondiente conexi´o n al colector). You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
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