Curvas de operación del TRIAC Electrónica industrial. Guía 2

Electrónica industrial. Guía 2
Contenido
Curvas de operación del TRIAC
Objetivos Específicos
Determinar el ángulo de disparo del TRIAC con circuito disparador por desfase y con ayuda del
osciloscopio.
Medir las tensiones del circuito del TRIAC.
Comprender la operación del TRIAC mediante los oscilogramas obtenidos.
Material y Equipo
Introduccion Teorica
Cantidad Descripción
1 Tablero maestro
1 Tarjeta de circuito impreso EB-112
1 Multímetro
1 Osciloscopio
1 Generador de funciones
Tabla 1.1. Materiales y equipo.
Facultad: ingeniería
Escuela: Ingeniería Electrónica
Asignatura: Electrónica industrial
El SCR tenía la capacidad de controlar la potencia entregada a la carga pero no había salida en el semiciclo
negativo. Esto es satisfactorio para ciertas aplicaciones de corriente continua, porque la corriente fluye a través
de la carga únicamente en un solo sentido.
El TRIAC (tiristor bidireccional) de la Figura 2.1 a) fue desarrollado para proveer una salida de cada semiciclo
de la forma de onda de entrada. El TRIAC puede ser considerado como formado por dos SCR conectados en
paralelo y en sentidos opuestos, como se muestra en la Figura 2.1 b). En el semiciclo positivo, entre 0 y 180º, el
SCR No. 1 conduce y provee una forma de onda de salida positiva. En el semiciclo negativo, el SCR No. 2
conduce y provee el semiciclo negativo de la forma de onda de salida.
Los TRIAC pueden controlar cargas tales como sistemas de alumbrado, instalaciones de calefacción y
motores. La gama de frecuencia es de 50 Hertz hasta 400 Hertz.
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Figura 2.1. Símbolo y circuito equivalente del TRIAC.
En la Figura 2.2 se muestra un circuito de con TRIAC. La compuerta única controla el ángulo de disparo para
ambos semiciclos de la tensión de señal de entrada. El control de fase RC es el mismo circuito usado para el
SCR. Cuando el TRIAC es disparado durante un semiciclo, permanecerá encendido hasta que la tensión de
entrada caiga a cero y luego el procedimiento se repite para el siguiente semiciclo. Después que el TRIAC es
conmutado, la corriente de compuerta no controla a la corriente de carga. Por lo general el disparador de
compuerta es un pulso corto en lugar de un nivel continuo, para reducir el calor generado en el circuito de
compuerta.
Figura 2.2. Circuito disparador de TRIAC.
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Tanto los SCR como los TRIAC han sido usados para reemplazar los dispositivos mecánicos de conmutación.
Eliminan problemas, como el rebote de contacto, la formación de arcos y poseen la ventaja adicional de alta
eficiencia y alta velocidad.
Curva característica del TRIAC.
En la Figura 2.3 se muestra la curva V-I característica del TRIAC. Dado que el TRIAC es esencialmente dos
SCR en configuración antiparalelo, las curvas son similares a las curvas SCR. La curva en el primer cuadrante
es para un SCR y la curva del tercer cuadrante es para el otro SCR.
Figura 2.3. Curva V-I característica del TRIAC.
La parte de las curvas Que indican valores máximos de Tensión Ánodo Cátodo, corresponden los momentos
durante los cuales da lugar la conmutación. La tensión aumenta hasta la tensión de transición conductiva (o
tensión de irrupción – VBO) y luego vuelve a caer al valor bajo esperado en un diodo que esta conduciendo. El
resto de la curva es como la curva normal de un diodo.
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Procedimiento
1.Ubique el circuito de la Figura 2.4 en la tarjeta EB-112.
Figura 2.4. Circuito de control de fase con TRIAC.
2. La Figura 2.4, muestra un circuito de control de fase con una sola constante de tiempo. Conecte el generador
de señales a “SG IN” y ajuste su salida a onda senoidal de 60 Hertz. Ajuste la amplitud para que V1 sea la
máxima sin distorsión.
3. Conecte el osciloscopio para medir las tensiones del TRIAC como se muestra en la Figura 2.4.
4. Según la señal observada en el osciloscopio obtenga la equivalencia de las divisiones para un periodo de la
forma de onda. De tal forma que usted pueda obtener los diferentes ángulos de disparo.
5. Varíe la posición del potenciómetro RV3 de mínimo a máximo. Observe el cambio del ángulo de disparo en los
semiciclos positivos y negativos. ¿Es simétrico el disparo? Explíquese.
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
6. Varíe el potenciómetro RV3 para obtener un ángulo de disparo de 30º. Dibuje la onda que se obtiene. Mida el
valor eficaz de la tensión de la carga y anote este valor:
VL2 = __________ Voltios.
7. Repita las mediciones anteriores para los ángulos de disparo indicados a continuación:
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Para 60º VL2 = __________ Voltios.
Para 90º VL2 = __________ Voltios.
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Para 120º VL2 = __________ Voltios.
Para 150º VL2 = __________ Voltios.
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Análisis de resultados
Para 180º VL2 = __________ Voltios.
1. Presente las formas de onda en papel milimétrico, correspondientes al 7 del Procedimiento de la guía
de práctica y explíquelas separadamente.
2. Explique detalladamente que sucede con los componentes en la Figura 2.4.
Investigacion complementaria
1. Escriba al menos 5 características (datos técnicos) más importantes del TRIAC utilizado.
2. Presente la simulación de la Figura 2.4 (PSPICE).
3. Liste al menos 3 ventajas y desventajas comparativas entre el SCR y el TRIAC.
Bibliografía
o DEGEM Systems. “Curso EB-112: Electrónica Industrial. Inter Training Systems-1998.
o Boylestad, Robert. . “Electrónica: Teoría de Circuitos. Prentice –Hall. 2ª. Edición México 1997.
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Guía 2. El TRIAC.
Alumno:
Docente:
CONOCIMIENTO
(1)
EVALUACION
% 1-4 5-7 8-10 Nota
20%
APLICACIÓN
DEL
CONOCIMIENTO 20%
ACTITUD
TOTAL
20%
20%
10%
10%
100%
Conocimiento deficiente
de los fundamentos
teóricos durante la
evaluación previa de la
práctica.
Un porcentaje de
mediciones, entre el 0%
y 45% son satisfactorias
en términos de exactitud
y precisión esperadas.(2)
La información brindada
en los reportes, tareas e
investigación
complementaria es
insuficiente.
No tiene la habilidad de
utilizar el osciloscopio.
Se ha tardado un tiempo
mucho mayor al
esperado para realizar la
práctica.
No tiene actitud
proactiva para realizar
las mediciones durante la
práctica.
Conocimiento y
explicación incompleta de
los fundamentos teóricos
Un porcentaje de
mediciones, entre el 45% y
75% son satisfactorias en
términos de exactitud y
precisión esperadas. (2)
La información brindada
en los reportes, tareas e
investigación
complementaria contiene
menos elementos de lo
solicitado.
Utiliza el osciloscopio con
dificultad, eventualmente
no ajusta los controles
adecuadamente al primer
intento.
Se ha tardado un tiempo
poco mayor al esperado
para realizar la práctica.
Su actitud es parcialmente
proactiva para realizar las
mediciones durante la
práctica.
Facultad: ingeniería
Escuela: Ingeniería Electrónica
Asignatura: Electrónica industrial
Puesto No:
GL: Fecha:
Conocimiento completo y
explicación clara de los
fundamentos teóricos
Un porcentaje de mediciones,
entre el 75% y 100% son
satisfactorias en términos de
exactitud y precisión
esperadas.(2)
La información brindada en
los reportes, tareas e
investigación complementaria
es suficiente.
Utiliza el osciloscopio
adecuadamente.
El tiempo de realización de la
práctica es mejor que el
esperado.
Muestra claramente una
actitud proactiva para realizar
las mediciones durante la
práctica.
(1) Relativos a parámetros eléctricos de disparo, tensiones de operación y otras características de la función de transferencia del TRIAC.
(2) Para los valores de corriente, ángulos de disparo y oscilogramas solicitados.
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