Electrónica Industrial.

Ing. Jiménez López Lisandro.

Practica:

“Inversor de cc-ca”

Autoría:

Funes Ríos Rafael de Jesús

Viernes 08 de junio de 2012

I.T.T.G.

Introducción:

Los inversores son circuitos que convierten la corriente continua en corriente alterna. Más exactamente, los inversores transfieren potencia desde una fuente de continua a una carga de alterna.Los convertidores en puente de onda completa pueden funcionar como inversores en algunos casos, pero en esos casos debe preexistir una fuente de alterna. En otras aplicaciones, el objetivo es crear una tensión alterna cuando sólo hay disponible una fuente de tensión continua. En este capítulo vamos a centrarnos en los inversores que generan una salida de alterna a partir de una entrada de continua. Los inversores se utilizan en aplicaciones tales como motores de alterna de velocidad ajustable, sistemas de alimentación ininterrumpida (SAl) y dispositivos de corriente alterna que funcionen a partir de una batería de automóvil.

Método Experimental:

1. Alimentar el circuito de control con 12 Vcd. (asegurarse que la fuente de continua tenga capacidad para suministrar como mínimo 5 amperes para la operación del circuito).

2. Alimentar el circuito de potencia formado por dos Mos-Fet de potencia IRF630 como se indica en el diagrama.

3. Conectar la etapa de acoplamiento (transformador elevador con derivación central) como indica el diagrama.

4. Medir el voltaje en el primario del transformador sin carga. 5. Medir el voltaje nuevamente en el primario del transformador, ahora haciendo

variar la carga alimentada para conocer la perdida de voltaje.6. Realizar los pasos 3,4,5 cambiando de transformador. De 12 Volts 1 amperes,

sustituir a 24 Volts 5 amperes.

Resultados:

En el desarrollo de la práctica se obtuvieron las siguientes mediciones:

- Con transformador de 12 Volts y 1 ampere.

Carga controlada. Voltaje sin carga Voltaje con carga Corriente demandada de la

fuente60 watts 121 volts 50 Volts 5.12 amp40 watts 121 volts 83.5 volts 5.04 amp100 watts 121 volts 22.36 volts 5.42 amp

- Nota: la carga máxima controlada con el transformador de 12 Volts y 1 ampere fue de 60 watts (luz brillante y clara), aunque existe una pérdida de voltaje de casi el 50% (entre la relación existente de voltaje sin carga y voltaje con carga).

- Una carga de 100 watts solo es atenuada y no presenta una luz clara debido a los 22.36 volts que existen en la misma carga, fenómeno que sucede por la limitante del transformador.

Como resultado el transformador de 12 Volts y 1 ampere no logra controlar cargas mayores a 60 watts, aunque se presente perdida de voltaje y un alto consumo de corriente (aspecto a considerar muy importante). Sin importar el circuito de control implementado solo permite cargas totales aproximadas de hasta 60 Watts.

- Con transformador de 24 Volts y 5 amperes.

Carga controlada. Voltaje sin carga Voltaje con carga Corriente demandada de la

fuente100 watts 158 volts 69 Volts 5.42 amp60 watts 158 volts 82 volts 4.17 amp40 watts 158 volts 95 volts 2.92 amp

- Nota: Con el transformador de 24 Volts y 5 amperes, la carga máxima que se pudo controlar es de 100 watts. Con la limitante que no se sometió el inversor a una carga mayor por calentamiento del circuito de potencia. Tomando en consideración este punto se considera como carga máxima controlada para fines de análisis los 100 watts.

Como resultado de la comparación de las dos tablas, es decir, del uso de distintos transformadores se observa que para una misma carga pero con distintos acoplamientos se obtiene mayor eficiencia, y cuanto más se vaya variando este dispositivo mas rango de trabajo se tendrá, mejor eficiencia, menor perdida de voltaje, menor corriente demandada de la fuente.

Conclusión:

En conclusión con el desarrollo de esta práctica se ha culminado la idea de que la eficiencia de los inversores no solo recae en la etapa de control, si bien el switcheo es un punto importante porque determina la frecuencia del inversor en la etapa de control, y si el switcheo se hace demasiado rápido, esto provocara, perdidas de eficiencia en el inversor debido al aumento del esfuerzo de trabajo de los interruptores.

Un factor a considerar con más importancia es la etapa de potencia, dependiendo del tipo de configuración del cual se trate el inversor, haciendo un análisis del transistor de potencia (Mos-Fet) y del transformador adecuado se puede lograr que el inversor pueda tener una buena ganancia de voltaje y poca demanda de corriente de la fuente te cd para grandes cargas.

Referencias:

http://www.electronics-diy.com/electronic_schematic.php?id=609

Electrónica de Potencia Daniel W. Hart. Prentice Hall

Apéndices:

Fig. 1 Forma de onda en la carga

Fig 2 Voltaje en la carga con transformador de 5 amperes, 60 watts

Fig. 3 Carga de 100 watts con transformador de 5 amperes.

Fig. 4 Medición del voltaje sin carga.

Fig. 5 Carga de 100 watts con transformador de 1 ampere