LABORATORIO DE CONVERSORES ESTÁTICOS PRÁCTICA N 2

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1 FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA Carrera de Ingeniería Electrónica y Control LABORATORIO DE CONVERSORES ESTÁTICOS 1. TEMA PRÁCTICA N 2 2. OBJETIVOS CIRCUITOS DE PROTECCIÓN PARA TRANSISTORES 2.1. Comprender el funcionamiento de las redes de protección (Snubber) que se utilizan comúnmente en transistores Utilizar la simulación digital como herramienta de diseño de redes de protección Utilizar la simulación para observar los transitorios de conmutación de encendido y apagado de un transistor para una carga altamente inductiva, inicialmente sin redes snubber y luego con redes incluidas. 3. MARCO TEÓRICO Las redes de protección mejoran la curva de conmutación de los transistores a fin de protegerlos. Para un TBJ es común utilizar las siguiente es redes de ayuda para la conmutación (snubbers) Snubber de apagado (turn off) Snubber de encendido (turn on) Período: 2018-B

2 Snubber de sobretensión (over voltage) 4. TRABAJO PREPARATORIO 4.1. Consultar los esquemas más comunes utilizados como redes snubber para transistores y analizar el funcionamiento de cada red. Explicar la función que cumple cada componente de la red Armar un circuito con una fuente de 40 Vdc, la carga es un foco de 100W y una inductancia de alto valor (se proporcionará en laboratorio), un transistor bipolar y un diodo de conmutación, el circuito de control para manejar la base es un oscilador de onda cuadrada de frecuencia de trabajo 1KHz Diseñar los snubbers de encendido y de sobretensión y traer armado el circuito de control y de potencia Simular las redes Snubber diseñadas, en base al programa PSIM, considerando los datos del literal EQUIPO Y MATERIALES 2 Inductores Tablero con foco de 100W o una resistencia de potencia en el rango de Ohm que se usará como carga. Fuente de poder Multímetro Osciloscopio 2 puntas de prueba EL ESTUDIANTE DEBE TRAER: Lo necesario para armar los circuitos a probar. Un diodo de recuperación normal y uno de rápida recuperación Una resistencia de 0,1 Ohm que servirá como sensor de corriente

3 Un circuito de control que entregue una onda PWM de una frecuencia de aproximadamente 1KHz y con relación de trabajo 0,5. 6. PROCEDIMIENTO Se debe traer armado el circuito del numeral 4.2. Los circuitos snubber a probar son los de apagado y sobrevoltaje. Para probar el de sobrevoltaje se recomienda colocar una pequeña inductancia en serie con la fuente que actúe como inductancia parásita. Para alimentar los circuitos se usarán las fuentes de laboratorio con un valor cercano a 40V, lo que se consigue poniendo en serie dos salidas de voltaje Probar inicialmente el circuito con carga resistiva (solo el foco). Observar las formas de onda de voltaje y corriente en el transistor en función del tiempo en dos canales (Vce, Ic), y luego ver las trayectorias de conmutación en el osciloscopio poniéndolo en modo XY. Usar una resistencia de 0,1 Ohm para sensar la corriente en el TBJ Probar el circuito con carga RL. Usar como diodo en paralelo (Df) un diodo común. Observar las formas de onda de voltaje y corriente en el transistor en función del tiempo en dos canales (Vce, Ic), y luego ver las trayectorias de conmutación en el osciloscopio poniéndolo en modo XY 6.3. Repetir el numeral anterior colocando como diodo en paralelo a la carga uno de rápida recuperación. Observar las formas de onda de voltaje y corriente en el transistor en función del tiempo en dos canales (Vce, Ic), y luego ver las trayectorias de conmutación en el osciloscopio poniéndolo en modo XY.

4 6.4. Repetir el numeral 6.3 esta vez colocando la red snubber de apagado solamente. Tomar nota de la diferencia de las ondas sin snubber y con snubber Repetir el numeral anterior pero solamente insertando el snubber de sobrevoltaje. Colocar una inductancia de un valor muy bajo en serie con la fuente para ver el efecto Probar sus diseños que trajo preparados, y realizar experimentalmente los ajustes a los elementos hasta conseguir los resultados óptimos. 7. INFORME 7.1. Presentar las formas de onda obtenidas en el laboratorio Conclusiones y Recomendaciones 7.3. Bibliografía. 8. REFERENCIAS 8.1. M. Rashid, "Power electronics handbook, Divices, Circuits and Aplications," Third edition, Elsevier, USA 2011, ISBN-13: Ned Mohan, "Power Electronics, a First Course", John Wiley & Sons, Inc. USA 2012, ISBN13: M. Rashid, "Electrónica de Potencia,"3ra edición Prentice Hall, 2010, ISBN-10: Elaborado por: Patricio Chico Revisado por: Patricio Chico.- Responsable de la asignatura

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