informe1 electronica potencia

7/26/2019 Informe1 Electronica Potencia

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Universidad de PamplonaPamplona - Norte de Santander - Colombia

Tels: (7) 5685303 - 568530 - 5685305 - !a": 568#750 - $$$%&nipamplona%ed&%'o

Una universidad incluyente y comprometida con el desarrollo integral

ELECTRÓNICA DE POTENCIA

ARRANQUE DE MOTOR DE CD POR MEDIO DE TIP122

SERGIO SANTOS VILLAMIL 1100838137

JUAN DAVID MESA COLMENARES 1057587504

YADINTON QUINTERO 1090434383

PRESENTADO A:

ING: JULIO CESAR OSPINO

UNIVERSIDAD DE PAMPLONA

1403201!





#Una universidad incluyente y comprometida con el desarrollo integral

INTRODUCCIÓNEn la práctica que se desarrollara se quiere poner en marcha un motor de

cd utilizando un transistor en confguración Darlington para tal fn se

requiere hallar experimentalmente la ganancia de dicho transistor usando

dierentes valores de corriente en la base y de colector haciendo una

aproximación entre estas en la zona de región lineal, también se requiere

encontrar experimentalmente la corriente de arranque del motor una vez

obtenida la corriente de arranque y el valor de beta procedemos a realizar

el diseo para su monta!e y puesta en marcha"

MARCO TEORICO

#os transistores son utilizados como interruptores en los circuitos

electrónicos de potencia "#os circuitos de excitación de los transistores se

disean para que éstos estén completamente saturados o es corte"

El estado de conducción para el transistor se consigue proporcionando la

sufciente corriente de base para llevar al Darlington a saturación" $na

corriente nula en la base hace que el transistor se polarice en corte"

#a ganancia de corriente eectiva de la confguración es, deaproximadamente, igual al producto de las ganancias individuales y

puede por tanto, reducir la corriente extra%da del circuito de excitación

&lm

Fig.1 Confguración darlington





3Una universidad incluyente y comprometida con el desarrollo integral

OBJETIO!".'oner en marcha un motor de cd usando un transistor en confguración

Darlington controlado por una compuerta lógica ((#"

.)allar experimentalmente la zona de corte y saturación del Darlington

para establecer los valores de uncionamiento m%nimos de arranque del

motor"

.*alcular parámetros de diseo del circuito que pondrá en marcha el

motor"

DE!ARRO##O DE #A $R%CTICA"

'rimeramente se halla mediante las medidas tomadas de corriente de

colector y corriente de base el valor de beta"

$n gráfco de todos los datos nos muestra las zonas de operación del

(+'--

Fig.& !' (u'd'n a(r'ciar la) * +ona) d' o('ración d'l Darlington cort', lin'al -)aturación.






*omo lo que nos interesa es hallar el beta haremos un zoom en la zonalineal tomando datos en esta región cada ." voltios obteniendo los

siguientes datos/

BB IB IC-"0 .". 1.

-"2 ."-- 12.

-"3 ."44 12.

-"1 ."54 13.

-"6 ."54 13.

4". ."04 11.

*on estos valores se realiza la regresión lineal para obtener un valor

próximo de beta que corresponde en una ecuación lineal al valor de la

pendiente"

. - 4 5 0 2 3

32.

31.

1..

1-.

15.

12.

11.

6..

7x8 9 "5x : 16"44

IC

+*

#inear 7+*8

fg.* rafca d' la a(ro/i0ación 'ntr' Ic ) I2 'n rango lin'al






#a cual nos arro!a un valor de beta de 55"54 el cual utilizaremos parahallar los valores de diseo"

El valor de ;be promedio obtenido ue de "5- <;= usando tanto los datos

en zona lineal como en saturación del transistor

'ara la práctica es necesario hallar también experimentalmente el valor

de la corriente de arranque del motor, colocando el motor a tensión

nominal que en este caso es de 1 <;= D* y midiendo el primer valor

arro!ado por el mult%metro"

Caract'r3)tica) d' 0otor d' CD"

; motor9 1 <v=

+ arranque9 "0 <>=

+ sin carga 9 ."3 <>=

$ar40'tro) d'l TI$1&&"

?9 55,36

;cesat9- <;=

;beon9 "5- <;=

Diagra0a 'l'ctrónico (ara 'l arran5u' d'l 0otor






@ig"5 Diagrama electrónico para el arranque del motor

OBTENCIÓN DE #O! A#ORE! DE $REDI!E6O"

*on los valores obtenidos anteriormente y con la ayuda del circuito elsiguiente paso será obtener los valores que se necesitan para que elDarlington opere en corte y en saturación, en saturación para que el

motor se ponga en marcha y en corte para que se detengaA los valoresque se necesitan calcular serán los valores de la resistencia de base R2 yel volta!e cc"

#a compuerta usada es una compuerta ((# cuya ecuación se dedu!o enclase

Ioh=−400 [mA ]2.6 [V ]

Voh+769.23 [mA ] (1)

#a corriente de colector será igual a la corriente del motor, tendremos/

ℑ= Ic(2)

#;B malla de la base






−Vcc

+Vm

+Vce

=0

Vce=Vcc−Vm(3)

*ondición de transistor en saturación

0≤Vce≤Vcesat (4)

Ceemplazando 748 en 758

0≤Vce−Vm≤Vcesat

Vm=18 [V ]Vcesat =2[V ]

0≤Vcc−18 [V ]≤2[V ]

18≤Vcc≤20

)allamos nuestro primer valor de diseo para el circuito se eligió un valorde cc7 18 9:

#;B malla del emisor

−Voh+ IbRb+Vbe=0 (5)

Ib= IohVbe=1.42[V ]

−Voh+ Ioh. Rb+1.42[V ]=0

Ioh=Voh−1.42[V ]

Rb (6)






#a segunda condición del transistor que se debe cumplir en saturación esla siguiente/

Ic

Ib< β

Ic=ℑ=1.5 [ A ] Ib= Iohβ=1414.79

1.5 [ A ] Ioh

<1414.79(7)

Ceemplazando 728 en 738

1.5[ A ]Voh−1.42 [V ]

Rb

<1414.79

1.5 [ A ]<1414.79∗Voh−1.42 [V ]

Rb

Rb<1414.79

∗Voh−1.42

[V ]1.5[ A ] (8)

De 728

Ioh>1.060 [mA ]

Cecordemos que la compuerta nos arro!a un máximo de 5..<m>= en su

salida por lo tanto tenemos un rango de esta corriente

1.060 [mA ]< Ioh<400 [mA ]

'ara nuestro caso en el diseo elegimos una corriente de Io;71< 90A:

Ceemplazando en 78






10 [mA ]=−400 [mA ]2.6 [V ]

Voh+769.23 [mA ]

Voh=4.935[V ]

Ceemplazando este valor en 718

Rb<1414.79∗4.935 [V ]−1.42 [V ]

1.5[ A]

Rb<3.315[kΩ]

as% obtenemos los valores admisibles de la resistencia de base que debe

ser menos a 4"40<& Ω =, para el monta!e se eligió una R271.=> <& Ω =

Monta?' d'l circuito






@ig"0 onta!e en protoboard






@ig"2 onta!e y puesta en macha del motor

MEDIDA! TOMADA! @ COM$ARACIÓN DE #O! DATO! OBTENIDO!

IM7 <.< <>=

IB71.>&= <m>= *umple con la inecuación del pre diseo Io; 1.<<90A:

CE7<.> <;= Está por deba!o del volta!e de saturación del tip--

BE71.=& <;= Es igual al valor promedio calculado con los datos

obtenidos





#Una universidad incluyente y comprometida con el desarrollo integral

o;7*.1 <;= Fe presenta una dierencia con el valor tomado en el prediseo esto se debe a que el rango de corrientes es muy amplio,

la dierencia es de G;oh9 5"640<;=H4"2<;=9 "4-0<;= presenta un error

del 42I este signifcativo se debe a que la corriente elegida en los

cálculos ue de . <m>= mientras que la verdadera corriente tiene un valor

de "1-. <m>=

Conclu)ion')

*on la práctica desarrollada se logró comprender el comportamiento del

transistor en confguración Darlington, ba!o dierentes modos de

operación para lograr que pudiese el motor ponerse en marcha estando el

transistor en saturación y detenerse una vez el Darlintong entra en

estado de corte, también hay que tener en cuenta las mediciones de

volta!e colectorHemisor para determinar para que corrientes de base el

transistor comienza a saturarse, y basado en esto realizar el diseo

adecuado del circuito de arranque del motor"

informe1 electronica potencia

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