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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
FACULTAD DE INGENIERA ELCTRICA Y ELECTRNICA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA ELCTRICA
CURSO
ELECTRONICA INDUSTRIAL Y DE POTENCIA
(LABORATORIO)
TITULO DEL TEMA
CONVERTIDOR 12v DC a 220 v AC
PROFESOR Ing. Edgar del Aguila Vela
INTEGRANTE
MARTINEZ ALEJANDRO, POOL 100675K
SEMESTRE 2013B
2013
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LABORATORIO DE ELECTRONICA INDUSTRIAL Y DE POTENCIA
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INTRODUCCIN
En los campamentos o reuniones al aire libre, el disponer de un
generador que suministre 220v resulta de gran utilidad para poder
accionar el alumbrado, o cualquier pequeo electrodomstico, como una
nevera porttil por ejemplo.
A continuacin describiremos un tipo de generador que rena las
caractersticas anteriores, ya que permite generar a partir de 12
voltios de un automvil o simplemente de una batera, una tensin de
220v AC, que soporte cargas de 150W.
La tensin de alimentacin se puede obtener de cualquier fuente
que nos suministre 12voltios. Y una corriente que pueda llegar a
los 25 amperios, dependiendo de la carga conectada.
El tipo de onda suministrada por la salida del circuito es
cuadrada. Normalmente los convertidores de este tipo producen ondas
distorsionadas y con gran cantidad de armnicos.
En nuestro caso se produce una seal libre de distorsiones y
picos indeseables, a que los transistores de salida tienen una
respuesta extremadamente rpida (15 nseg).
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1. OBJETIVOS
- Disear un circuito que convierta 12v dc a 220 v ac.
- Reconocer el proceso de conversin de 12v dc a 220 v ac.
- Hacer el montaje del circuito en un protoboard.
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2. FUNDAMENTO TEORICO
CONVERTIDOR 12v DC a 220 v AC
El principio de funcionamiento puede observarse en la siguiente
figura.
El circuito de control se encara de accionar de forma inversa un
conmutador con
respecto al otro. Esto se realiza suministrando una onda
cuadrada desfasada 1800 con
la otra onda.
Como se utiliza un transformador simtrico, la toma intermedia
queda unida al
dispositivo, mientras que el negativo est conectado con el comn
de los
interruptores. De esta forma, cada vez que se cierra un
interruptor un interruptor, se
produce una corriente que circula por el devanado de la mitad
del secundario
(utilizado como primario) del transformador de salida.
Esto produce una corriente similar en el primario (utilizado
como secundario),
proporcional a la relacin de espiras del transformador.
Como se puede observar en el esquema elctrico los interruptores
estn sustituidos
por los transistores MOS POWER T1 a T4, que actan de forma
similar a los
interruptores, ya que simplemente pasan de corte a saturacin, lo
que supone adems
una reduccin notable en la potencia disipada por estos.
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3. MATERIALES E INSTRUMENTOS
- Integrados (4060 oscilador, IC2 40869-inversor)
4060 oscilador 40869-inversor
- MOSFET 4X IRF 540
- RESISTENCIAS (10M,10 ohm)
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- CONDENSADORES (0.22pF, 22pF, 100nF, 820nF)
0.22pF 22pF
100nF 820nF
- Diodo IN4007 y un cristal 45kHz XTAL
- TRANFORMADOR 12/220 V
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4. DESCRIPCION
El circuito puede dividirse en tres partes: Oscilador, Previo,
Etapa final.
Primero contamos con el oscilador patrn, que suministra una
frecuencia de 55 Hz, por
divisin de un resonador cermico de 455 KHz. El circuito
encargado de generar esta
seal, es del tipo 406, el cual contiene internamente un
oscilador y varias etapas
divisoras, conectadas en serie. En las patillas 10 y 11, se
conecta el elemento
resonante, que puede ser, tanto un cristal como un cuarzo, un
resonador o un circuito
L-C. El ajuste C1, permite obtener una frecuencia ms exacta, as
como mejorar la
amplitud y forma de la onda generada por el resonador, ya que es
posible compensar
las capacidades internas de chip. En el terminal 2 del CI,
obtenemos un seal cuadrada
de 55hz con una amplitud de 12 voltios.
Esta salida ataca la siguiente integrado, el 4069, que dispone
de seis inversores
internos. La configuracin de estos puede apreciarse en el
esquema elctrico.
En primer lugar tres inversores que han sido colocados en
paralelo, atacan a los otros
tres inversores restantes, tambin conectados en forma paralela.
De la conexin de
estos ltimos, se toma una de las salidas para la etapa de
salida.
La otra salida se obtiene de la unin de los primeros inversores
conectados en
paralelo.
La etapa de salida est formada por cuatro transistores del tipo
MOS POWER de canal
N (IRF 540). Se ha seleccionado este tipo de componente, ya que
cuenta con una serie
de excelentes caractersticas. Tensin del drenador fuente 100v,
corriente del
drenador 14A, resistencia del drenador 0,1 a 0,3 ohm.
Como se puede apreciar, debido a la baja resistencia interna, la
potencia que disipan
estos transistores, por perdidas, es muy pequea.
La configuracin de los transistores es muy bsica, simplemente se
encuentran
conectados en paralelo, lo que es posible gracias a la baja
resistencia interna.
Las puertas estn protegidas mediante resistencias de los ohmios
(R2-R5); lo que evita
que un transistor conduzca ms que otro.
Para eliminar los picos de corriente que genera las cargas
inductivas (el transformador
de salida) se han colocado diodos IN4007 y condensadores (C4-C5)
conectados entre el
bobinado del transformador y el negativo de la alimentacin.
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5. ESQUEMA
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6. CONCLUSIONES
- Diseamos el circuito que convierta 12v dc a 220 v ac.
- Ya Reconocemos en su totalidad el proceso de conversin de 12v
dc a 220 v ac.
- Hicimos el montaje del circuito en un protoboard el cual
presentaremos en
fsico.
7. RECOMENDACIONES - Tener mucho cuidado al realizar las conexin
del circuito integrado
oscilador 4060, pues seste es muy sensible y fcil de malograrse.
- Colocarle los disipadores correspondientes a los transistores
MOSFET. - Tener mucho cuidado al manipular el circuito con el
transformador en
funcionamiento ya que estamos expuestos a una corriente en el
lado de baja que nos puede hacer dao,