final geronimo

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“AÑO DE LA PROMOCIÓN DE LA INDUSTRIA RESPONSABLE Y DEL COMPROMISO CLIMÁTICO LABORATORIO DE ELECTRONICA DE POTENCIA EXPERIENCIA N° 1 EL SCR (INFORME FINAL) Ciudad Universitaria, 25 de Abril del 2014 I.OBJETIVOS: Familiarizarse con el SCR (Rectificador de Silicio). Determinar experimentalmente algunas de sus características. UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRONICA Y ELECTRICA PROFESOR: Ing. Celso Gerónimo Huamán HORARIO: GRUPO 4 (Viernes 18-20pm) ALUMNO: Rojas Bardales Mayron Alexander CODIGO: 10190092

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Page 1: Final Geronimo

“AÑO DE LA PROMOCIÓN DE LA INDUSTRIA RESPONSABLE Y DEL COMPROMISO CLIMÁTICO”

LABORATORIO DE ELECTRONICA DE POTENCIA

EXPERIENCIA N° 1 EL SCR (INFORME FINAL)

Ciudad Universitaria, 25 de Abril del 2014I.OBJETIVOS:

Familiarizarse con el SCR (Rectificador de Silicio). Determinar experimentalmente algunas de sus características.

II.MATERIALES Y EQUIPO:

Un SCR (BT151). Resistencias. Potenciómetros. 1 Multímetro.

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSFACULTAD DE INGENIERIA ELECTRONICA Y

ELECTRICA

PROFESOR:Ing. Celso Gerónimo Huamán

HORARIO: GRUPO 4 (Viernes 18-20pm)

ALUMNO:Rojas Bardales Mayron Alexander

CODIGO:10190092

Page 2: Final Geronimo

1 Miliamperímetro. 1 Transformador de 220v/9v.

III.PROCEDIMIENTO:

1. Con el ohmímetro en la Fig. 1 unir el electrodo de control (G) al ánodo (A), del SCR; colocar el (+) del ohmímetro al ánodo del SCR y el (-) del ohmímetro al cátodo del mismo; el SCR debe pasar del estado de no-conducción al estado de conducción, este estado debe mantenerse aun desconectado (G) del (A). El SCR vuelve al estado de bloqueo al interrumpir la conexión con el ohmímetro. Con la polaridad de la fuente invertida el SCR no debe pasar al estado de conducción.

2. Disparo del SCR con alimentación AC.Diseñe el circuito de la Fig. 2 considerando las características del SCR que va a utilizar, considere una resistencia de carga pequeña de 100-200Ω de 5-10watts, según diseño.

Circuito simulado:

Page 3: Final Geronimo

1k

100

100% 5k

T106D1

Indicar cuál es el propósito de R1.La función de R1 es tener una resistencia fija cuando el potenciómetro este en cero y en caso no estuviera R1 la corriente que pasaría por el gate sería demasiado y este se dañaría, así q su otra función es la de limitar la corriente por el gate. Además determina el ángulo mínimo de disparo, puesto que al ser de valor fijo y tener el potenciómetro en cero será lo único que limitara dicho ángulo.

El rango del ángulo de disparo que se logra con este circuito.El rango que se obtiene es de aproximadamente de 0 a 90°, siendo mayor a cero por efecto de R1 que nos limita el valor inferior cuando el potenciómetro tiene un valor de cero.Potenciómetro en valor mínimo:

Potenciómetro en valor máximo:

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Cuál es la desventaja de este circuito de disparo.La desventaja es que el ángulo de retardo de disparo que se logra esta en el rango de 0 a 90° aproximadamente.

Usando el osciloscopio dibujar las ondas en Vent, Vak, Vg, Vcarga.

Vent (azul) vs Vak (amarillo)

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Vcarga

Vent (azul) vs Vg (amarillo)

Page 6: Final Geronimo

Corriente de gate

Page 7: Final Geronimo

3. Diseñar el circuito de la Fig. 3

Circuito simulado:

Page 8: Final Geronimo

1k

100

68% 5k

T106D1

10uF

Potenciómetro en valor mínimo:

Potenciómetro en valor máximo:

Page 9: Final Geronimo

Como podemos observar el rango aumento, esto se debe a la incorporación del condensador. La ventaja de este circuito es que el ángulo de retardo de disparo se puede ajustar más allá de los 90º. Esto se puede entender si nos centramos en el voltaje a través del capacitor C. Cuando la alimentación CA es negativa, el voltaje inverso a través del SCR es aplicado al circuito disparador RC, con lo que carga negativamente al capacitor en la placa superior y positivamente en la inferior. Cuando la alimentación ingresa a su medio ciclo positivo, el voltaje directo a través del SCR tiende a cargar a C en la dirección puesta. Sin embargo, la acumulación de voltaje en la nueva dirección se retrasa hasta que la carga negativa se elimine de las placas del capacitor. Este retraso en la aplicación de voltaje positivo en la compuerta se puede extender más allá del punto de 90º. Cuanto mayor sea la resistencia del potenciómetro, más tardará C en cargar positivamente en la placa superior y SCR menos en dispararse.

Usando el osciloscopio dibuje las ondas en Vent, Vak, Vg, Vcarga, Vc. Compare las ondas gráficamente.

En las siguientes graficas vemos el resultado de agregar un condenador. La primera imagen corresponde al circuito sin e condensador, como vemos el ángulo es menor al que observaremos en el siguiente grafico.

En la segunda imagen vemos el cuando ya se le agrego el condensador al circuito, como vemos el ángulo de retardo de disparo se incremento. En nuestro caso la diferencia no es mucha, pero existe ese incremento. También observamos que a medida que se incrementa el valor del condensador, el ángulo aumenta más. En nuestro caso se uso un condensador de 10uF.

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Indique otros circuitos de disparo de los SCRh. Explique.

Cualquiera de los dos circuitos mostrados en la figura anterior ofrece mejores resultados que el circuito que se trabajo en el laboratorio. El primer circuito ofrece un mejor resultado que los mencionados anteriormente debido al uso de capacitores y de la resistencia colocada antes de la compuerta, con lo que se asegura una carga mayor a 0,6V para que pueda ser disparado el SCR. El segundo circuito muestra una doble red RC para el control de compuerta. En este esquema, el voltaje retardado a través de C1 es usado para cargar a C2, lo que da por resultado un retardo aún mayor en la acumulación del voltaje de la compuerta. Los capacitores de la figura generalmente caen en el rango de 0,01a1μF. Las constantes de tiempo:(R1 +R2)C = 1mseg −30mseg(R1 +R2)C1 = 1mseg −30mseg(R3)C2 = 1mseg −30mseg

4. Determinar en el circuito de la Fig. 4

Tensión de disparo Vgk.

Page 11: Final Geronimo

12V

100% 10k

330

1k

R3330

11% 20k

mA+27.5

mA+3.40

Volts+0.65

Volts+0.63

T106D1

Simulado (T106D1) Experimental (BT151)0.63V 0.707V

Corriente de mantenimiento IH.

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12V

93% 10k

330

1k

R3330

11% 20k

mA+8.86

mA 0.00

Volts+0.66

Volts+0.55

T106D1

Volts+10.7

Simulado (T106D1) Experimental (BT151)8.86mA 18.43mA

Diseñar el circuito considerando el SCR que va a utilizar. Colocar e potenciómetro P2 de tal forma que la resistencia entre DB sea cero. Cerrar el interruptor SW. Ir aumentando P2 hasta que se provoque el disparo del SCR. Llenar la tabla. Abrir el interruptor SW. Variar lentamente P1 hasta que el SCR retorne a la condición de bloqueo. (El

último valor de corriente observado es la corriente de mantenimiento IH).

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SW cerrado SW abiertoVGK

(V) IG(mA) I (mA) VGK

(V) I (mA) VDB

(V)IH

(mA)Experimental (BT151) 0.707 6 4.22 0.676 0 11.6 18.43

Simulación 0.63 3.41 9.84 0.56 0 10.7 8.86

Valores de los potenciómetros: Para producir el disparo del SCR:

P2 (GATE-GND) = 1.028kΩ y P2 (GND-VCC) = 20.59 kΩ El valor de P1 no influye en el disparo, ya que será necesario solo la corriente

que pasa por la puerta (gate). En mantenimiento:

P1=114Ω El valor de P2 no influye; así que mantiene los valores que produjeron el disparo

pero estos pueden ser variados sin afectar, ya que el switch se encuentra abierto.