El participante realizará un convertidor CA-CA, donde probará diferentes cargas y verificará el comportamiento.

Que el participante comprenda el desarrollo de un convertidor de corriente alterna.

Equipo:

• 2 Fuente de voltaje variable (120V/60Hz)
• 1 Osciloscopio
• 1 Motor de corriente alterna
• 1 10:1 Transformador (Transformador de 12 Vca, 1,2 Amperes, con Tap central)

Herramientas:

• 1 Pinza de corte angular
• 1 Pinza profesional para micro corte
• 2 set cable banana (Cables banana, BNC, clavija)
• 2 pinzas de corriente

Consumibles:

• 1 One Shot
• 1 Resistencia (1kΩ, 1/2W)
• 1 Resistencia (170Ω, 1/2W)
• 1 Resistencia (10Ω, 1/2W)
• Optoacoplador (6-Pin DIP Random-Phase Optoisolators Triac Driver Output)
• 2 Diodos (Zener)
• 1 Triac (TRIACS 4.0 A RMS, 200 − 600 V)
• 1 Comparador (Differential Comparator With Strobes LM311)
• 3 metros de cable de cobre (Cable telefónico categoría 5 o 6)

Para la actividad podrás realizar un controlador de voltaje por ángulo de fase. Además, podrás decidir el método que te parezca más conveniente para el desarrollo del circuito de control, ya sea implementando un circuito analógico o programando un microcontrolador.

El análisis del circuito de control se describirá a través de diversas etapas:

1. La primera etapa requiere un transformador 10:1, donde se ajusta la señal de voltaje para poder utilizarla en el circuito de control.
2. La segunda etapa verifica el momento en que la señal de voltaje cruza por cero. En un circuito analógico se sugiere implementar un circuito de cruce por cero con elementos como el LM311. Es importante mencionar que el pulso inicia cuando el voltaje tiene una pendiente negativa y termina cuando cruza por cero con pendiente positiva.
3. La tercera etapa recibe la señal de cruce por cero y crea un pulso que indica el retraso para que se active el elemento semiconductor. En un circuito analógico se sugiere utilizar una configuración con 74LS123 que permita registrar pulsos en la parte positiva y negativa. Un ejemplo se muestra en la figura 7.




Figura 7



4. Una vez que hayas verificado el funcionamiento de la parte de control, realiza el circuito de potencia, el cual se compone por el que aparece en la figura 8, donde los dos tiristores son reemplazados por un TRIAC.





El circuito en la parte de potencia debe quedar como se muestra en la figura 9, utilizando una carga resistiva.





5. Como optoacoplador se recomienda utilizar MOC3011. Cuando se active este último, se permitirá el paso de corriente en el Gate del TRIAC y se activará. Antes de unir las dos partes deberás verificar que funcione correctamente.
6. Una vez que se controle correctamente el voltaje de la carga resistiva, mide el voltaje y la corriente en diferentes niveles, registra el comportamiento de la misma.
7. Por último, cambia la carga resistiva por un motor de corriente alterna, mide el voltaje y la corriente en diferentes niveles, registra el comportamiento de la misma.
8. Elabora un reporte en el que resumas los pasos que llevaste a cabo y los detalles relevantes de esta práctica, incluyendo el diagrama del circuito de control.

Un reporte que incluya la descripción de los pasos desarrollados en la actividad, incluyendo diagrama del circuito de control o programa utilizado según el desarrollo implementado explicando su funcionamiento. Imágenes de las mediciones realizadas en las cargas con comentarios comparando con lo visto en el tema. Envía el reporte a través de Blackboard.

El participante indagará sobre algunos métodos para proteger los dispositivos semiconductores de potencia.

Que el participante se relacione con dispositivos de protección de circuitos.

Computadora con conexión a internet

1. Considera que hay un convertidor de potencia trabajando en un auto eléctrico y que se tiene un clima cálido, lo cual puede provocar un mal comportamiento de los semiconductores. ¿Qué alternativas propones para evitar este inconveniente? Describe algunas de ellas con el esquema necesario y elige la que presente la mayor eficiencia explicando tu decisión.
2. Responde: ¿Qué es un disipador de calor?, ¿cómo te ayudaría un disparador en el problema del primer punto?
3. Otra manera de evitar el calentamiento del componente es amortiguando su conmutación ¿Qué es un circuito amortiguador o snubber?
4. Elabora un reporte de dos cuartillas donde respondas estos puntos utilizando referencias confiables.
5. Realiza una presentación en Prezi en la que describas lo anterior, de manera gráfica. Deberás guardar la liga para que la compartas con tu maestro, incluida en tu reporte.

Realiza la entrega de tu reporte a través de Blackboard.