Laboratorio de Electrónica Lineal. Fuentes Switching

Transcripción

1 Unversdad écnca Federc Santa María Sede ña del Mar Jsé Mguel arrera abratr de Electrónca neal Fuentes Swtchng Objetvs: Analzar una fuente swtchng sualzar y medr frmas de das. Analzar el funcament de un Mduladr pr anch de puls (PWM) mprbar crters de dseñ. 2 0, I Prcedments de abratr: t 1 R1 ln 1 0, 1. Implemente el sguente crcut: (del punt 1 en adelante del punt 8 en adelante) MJE watts MUR820 0 mhy 2200 f I =1A R K R 1 250K 2 50 pf 2. señe el generadr de da cuadrada adecuad. ebe ser capaz de recbr crrente. a crrente que debe recbr su generadr, debe ser la adecuada para exctar la crrente de base del transstr y entregar una I de 1A. Ajuste la frecuenca del generadr de da cuadrada a 10KHz 4. Mda la tensón de salda y bserve la tensón de rple. 5. ambe el cdensadr de 2200 µf pr una de 47 µf y bserve el rple de salda y después repta el prcedment c un de 1µf. el cdensadr más pequeñ psblemente 1

2 Unversdad écnca Federc Santa María Sede ña del Mar Jsé Mguel arrera bservará rple, pr l tant, aumente la frecuenca del scladr y bserve s dsmnuye el rple. mente. aríe la frecuenca del generadr y mda la tensón de salda. Se ve afectada la salda? 7. aríe el ccl de trabaj del generadr y mda la tensón de salda. Se ve afectada la salda? 8. aríe la carga y ante la crrente máxma. 9. ambe el transstr MJE1501 (PNP) pr el transstr MJE1500 (NPN). Mdfque el crcut de salda de su generadr de da cuadrada para que entregue crrente a la base del transstr MJE1500 (NPN). MJE1500 (NPN) Generadr de da rectangular 10. Repta ls punts al ambe el transstr MJE1501 pr un Msfet IRF40 el MP10N10E y plarícel adecuadamente para su funcament. 12. Repta ls punts al 8 IRF 40 S 0 mhy I =1A 12 G MUR f R R 1 250K 50 pf 2

3 Unversdad écnca Federc Santa María Sede ña del Mar Jsé Mguel arrera 4. Implemente el sguente crcut: watts 2200 f R 15 K MJE MUR820 0 mhy 8 K P 1 10 K E 2E 1 E 2E m nput ref ead me Output trl R 2 GN E 2 1 E N I máxma: 2A Mtar el transstr en un dspadr adecuad Ajuste 0 v P P 2 10 K 15 K R = 1.5 nf R = 22 K ransstr: MJE1501 d Ultra Fast: MUR820 PWM: 494N 1. Observe y dbuje frmas de da en secuenca de fase en ls pnes 8, 11, 5, 4 y y cmpare c las frmas de da que entrega el fabrcante en su hja técnca. Mda la frecuenca de la señal del scladr en el pn r y cmpare c el valr teórc entregad pr la ecuacón f=1/2r 2. aríe el ptencómetr de 10K y ante ls valres f mn y f max.. aríe tensón ctnua desde 0 a vlts en el pn 4 () y bserve una de las saldas. 4. P 2 ajuste P a 1 vlt. P 1 ajuste a 10 vlt. 5. Observe c carga y sn ella. Ante la dferenca de tensón. Mda y ante el rple de la tensón de salda c y sn carga.. Observe frma de da en el scladr (pn 5) y ante la frecuenca. mpare c el valr teórc f=1/r. 7. Explque cuál es la funcón del ajuste de P c P Explque cuál es la funcón del ajuste c P 1. (Qué parámetr ajusta). 9. Observe y dbuje en secuenca de fase las sguentes frmas de da

4 Unversdad écnca Federc Santa María Sede ña del Mar Jsé Mguel arrera ensón del scladr (pn 5) ensón en la salda del PWM (pnes 11 u 8) ensón en el clectr ensón en el emsr ensón en la base rrente en la bbna rrente en el dd 10. Investgue trs tps de cfguraces de Fuentes Swtchng. 11. cluses. 4

5 Unversdad écnca Federc Santa María Sede ña del Mar Jsé Mguel arrera ANEXO Arqutectura Básca de Reguladres Swtchng Exsten tres cfguraces báscas de reguladres Swtchng presentes en la mayría de ls crcuts. 1. Stepdwn, r Back Regulatr. 2. Stepup r Bst Regulatr.. Invertng, r Flyback Regulatr. (esta es una varacón del Bst Regulatr). El Reguladr Stepdwn. (Buck) a fg 1 lustra una cfguracón básca stepdwn reguladr buck En el crcut Buck, el semcductr (R) está ubcad en sere c la entrada, desde el crcut de rectfcacón y fltrad. El R nterrumpe el vltaje ctnu de entrada, camband el valr med del puls de de anch varable (varacón del ccl de trabaj). uand el R se cerra, el vltaje ctnu de entrada es aplcad a través del fltr y la crrente fluye a través del nductr haca la carga. uand el R se abre, la energía almacenada en el camp del nductr, mantene la crrente a través de la carga. En el crcut Buck, el peak de crrente de Swtchng es prprcal a la crrente de carga. El vltaje de salda es gual al vltaje de entrada multplcad pr el ccl de trabaj. uty ycle O Su nmbre se debe a que el vltaje prmed de salda, es menr que el vltaje de entrada. Este reguladr crrespde a un de md drect, ya que parte de la tensón aplcada pasa a la carga en frma drecta a través de la bbna. En la Fgura 2, se puede bservar que el element cmutadr está cectad drectamente a la entrada rectfcada y fltrada. PMW ONRO Fgura 2. 5

6 Unversdad écnca Federc Santa María Sede ña del Mar Jsé Mguel arrera a peracón del crcut se puede dvdr en ds mds. El prmer cuand se cerra el cmutadr, cm muestra la Fgura, la crrente de entrada, que se eleva, carga el nductr, el cdensadr y la carga R. En este prces el dd está plarzand en frma nversa. En el segund, cuand se abre el cmutadr la crrente almacenada en el nductr plarza en frma drecta al dd, almentand la carga hasta que el cmutadr vuelve a cerrarse. El cdensadr cumple la funcón de elmnar el rzad de la tensón de salda. SWIH ON SWIH OFF tr ff 0 t 0 0 t t 0 t Fgura. Funcament del Reguladr Buck.

7 Unversdad écnca Federc Santa María Sede ña del Mar Jsé Mguel arrera Para este reguladr se plantean las sguentes ecuaces: Prmer debems csderar que: Entces : ff ff (1 ) ff Para el temp ON, la carga de : ( ) Para el temp OFF, la descarga de : ff Entces: ( ) ff ff ff ff 7