Lab1de Ep 3t2o14

Universidad Tecnológica de Panamá Facultad de Ingeniería Eléctrica Ingeniería en Electrónica y Telecomunicaciones

Laboratorio de Electrónica de potencia Título: Generación de señales PWM como circuito de control

Presentado Por: Jordán, Rafael 9-732-421 Mojica, Oriel 9-722-21

Grupo: 1IT-151a

Profesor Encargado Ing. Abdiel Bolaños

Fecha: 26 de abril del 2012

Introducción

Informe que presentamos al profesor de Electrónica de Potencia sobre la experiencia obtenida en el laboratorio con la generación de señales PWM como circuito de control La modulación por ancho de pulsos ( PWM ) de una señal o fuente de energía es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica, ya sea para transmitir información a través de un canal de comunicaciones o para controlar la cantidad de energía que se envía a una carga. El ciclo de trabajo se puede controlar variando el potenciómetro conectado al pin del dead time en el TL494. El TL494 incorpora todas las funciones requeridas en la construcción de un control de ancho de pulso de modulación de impulsos (PWM) del circuito en un solo chip. Diseñado principalmente para el control de la fuente de alimentación, este dispositivo ofrece la flexibilidad necesaria para adaptar el trazado de circuito de control de suministro de energía a una aplicación específica. La construcción típica de un circuito PWM se lleva a cabo mediante un comparador con dos entradas y una salida. Una de las entradas se conecta a un oscilador de onda dientes de sierra, mientras que la otra queda disponible para la señal moduladora. En la salida la frecuencia es generalmente igual a la de la señal dientes de sierra y el ciclo de trabajo está en función de la portadora.

Objetivos Generar una señal de control modulada en ancho de pulso con un ciclo de trabajo ajustable de 10% a 90%. Procedimiento 1. 2. 3. 4.

Revisar La hoja de especificaciones del circuito de control PWM TL494 Estudiar con cuidado la sección de información de aplicaciones Calcular la red RC para que el circuito trabaje con una frecuencia de 1kHz Calcular el valor del arreglo resistivo para que el voltaje de referencia varie en el rango necesario para controlar el ciclo de trabajo entre el 10% y el 90% 5. Incluir un elemento de control que pueda ajustar el tiempo muerto(dead time), el cual es necesario para evitar que se produzca un corto circuito en determinadas aplicaciones. 6. Arme el circuito y pruebe la variación en el ciclo de trabajo. Si su ciclo de trabajo se limita al 50% debe verificar la configuración del integrado. 7. Grabe las curvas correspondientes a cada condición importante en el funcionamiento del integrado.

Conclusiones Hemos llegado a las siguientes conclusiones 1. Un circuito PWM arroja como resultado una onda cuadrada con ciclo variable

de ON y Off, variando en el tiempo del 0 al 100 %. De esta manera, una cantidad variable de potencia es transferida a la carga. 2. El se utiliza para controlar la anchura del pulso mientras que el dead

time se utiliza para hacer un arranque suave independiente de la retroalimentación.

3. El diseño del TL494 incluye los componentes necesarios para controlar una

fuente de alimentación y reduce la cantidad de circuitos adicionales requeridos en el diseño de control por PWM. 4.

Para obtener una frecuencia de 1kHz se eligió un capacitor de 0.1uf y se calculó el valor de la resistencia, dando como resultado una resistencia de un valor de 11k.

Recomendaciones 1. Debemos leer cuidadosamente la data del fabricante del TL494 para conocer las diferentes características y funcionamiento del circuito integrado. 2. El arreglo de resistencia para obtener el ciclo de trabajo especificado debe ser lo más exacto posible para evitar variaciones en los resultados.

Aplicaciones

En la actualidad existen muchos circuitos integrados en los que se implementa la modulación PWM, además de otros muy particulares para lograr circuitos funcionales que puedan controlar fuentes conmutadas, controles de motores, controles de elementos termoeléctricos, choppers para sensores en ambientes ruidosos.

1. En los motores La modulación por ancho de pulsos es una técnica utilizada para regular la velocidad de giro de los motores eléctricos de inducción o asíncronos. Mantiene el par de motores constante y no supone un desaprovechamiento de la energía eléctrica. Se utiliza tanto en corriente continua como en alterna, como su nombre lo indica, al controlar: un momento alto (encendido) y un momento bajo (apagado ), controlado normalmente por relevadores (baja frecuencia) o MOSFET o tiristores (alta frecuencia). Otros sistemas para regular la velocidad modifican la tensión eléctrica, con lo que disminuye el par motor; o interponen una resistencia eléctrica, con lo que se pierde energía en forma de calor en esta resistencia. Otra forma de regular el giro del motor es variando el tiempo entre pulsos de duración constante, lo que se llama modulación por frecuencia de pulsos. En los motores de corriente alterna también se puede utilizar la variación de frecuencia. La modulación por ancho de pulsos también se usa para controlar servomotores, los cuales modifican su posición de acuerdo al ancho del pulso enviado cada un cierto período que depende de cada servo motor. Esta información puede ser enviada utilizando un microprocesador como elZ80, o un microcontrolador (por ejemplo, un PIC 16F877A de la empresa Microchip). 2. Como parte de un convertidor ADC Otra aplicación es enviar información de manera analógica. Es útil para comunicarse de forma analógica con sistemas digitales. Para un sistema digital, es relativamente fácil medir cuánto dura una onda cuadrada. Sin embargo, si no se tiene un convertidor analógico digital no se puede obtener información de un valor analógico, ya que sólo se puede detectar si hay una determinada tensión, 0 o 5 voltios por ejemplo (valores digitales de 0 y 1), con una cierta tolerancia, pero no puede medirse un valor analógico. Sin embargo, el PWM en conjunción con un oscilador digital, un contador y una puerta AND como puerta de paso, podrían fácilmente implementar un ADC.

Bibliografía http://www.ucontrol.com.ar/wiki/index.php?title=PWM http://es.wikipedia.org/wiki/Modulaci%C3%B3n_por_ancho_de_pulsos http://www.datasheetcatalog.net/es/datasheets_pdf/T/L/4/9/TL494.shtml