Proyecto e implementación de un convertidor CC-CC tipo Buck para control de carga balasto (página 3)

Tabela A1. Comparativo de las diversas
tecnologías de sensores de corriente

• Circuito de Comando de MOSFET e
  IGBT

El método llamado PWM ("Pulse-With
Modulation"), se varía la relación de
conducción o ciclo de trabajo D ("Duty Cycle") de
la llave electrónica, que se define como la
relación entre el tiempo que el interruptor permanece
cerrado (ON). Los dos parámetros que determinan
la forma de onda de la son la relación de
conducción D y la frecuencia de
conmutación fS, siendo ésta la inversa del
periodo de control de la llave electrónica.

Trabajando con este método de control PWM, la
frecuencia de conmutación es constante y la señal
que controla el transistor (estado abierto o cerrado),
se genera comparando una tensión de control
vcontrol con una forma de onda triangular como se
muestra en las Figura A-5(a) y A-5 (b).

Existen varias maneras de conseguir un PWM, las
más comunes son, utilizar un circuito comparador, como en
el ejemplo, donde, una señal continua se compara con una
señal triangular, variando la frecuencia de la triangular
variamos el periodo de conmutación.

Otra manera de generar PWM directamente utilizando un
circuito integrado como ser el, LM3524 permiten regular el ciclo
útil, modificando de acuerdo a las necesidades requeridas
de ancho de pulso.

El LM3524 posee dos salidas estas salidas son dos
transistores, cada transistor puede ser trabajado por separado es
decir cada salida es independiente la una de la otra, si se
utilizan las dos salidas el sistema con un ciclo de trabajo D
máximo de 0.9 o del 90 %.

También se puede generar los pulsos es empleando
el circuito integrado LM 555 en configuración de
multivibrador astable con frecuencia fija, esto se logra
modificando los valores de R-C.

En algunos casos podría ser, por medio de un
microcontrolador o un DSP, utilizando el modo de
configuración del temporizador (timer), seteando
los registros correspondientes a esta función, dependiendo
de las características del microcontrolador o DSP, se
pueden generar una o mas señales de PWM.

Circuito Impreso del Prototipo
Convertidor CC-CC y componentes utilizados

El prototipo cuenta de dos partes, la de
conversión CA-CC y la de conversión CC-CC, tal como
se muestra en la figura B-1.

Para A continuación se muestran los circuitos
impresos con el software PCB Wizard® de estas
etapas, en la figura B-2

Figura B-2 Circuito impreso del
rectificador monofásico

En este se muestra la de conversión CA-CC, es
decir, el rectificador monofásico con filtro p a la
salida. En la figura B-2(a) se observa la ubicación de los
componentes en la placa y en la figura B-2(b) el impreso visto
del lado del componente.

De la misma manera que en el caso anterior, y
procediendo de la misma manera, se realiza el convertidor
CC-CC,

Figura B-3CONVERTIDOR
CC-CC

El circuito de la figura x muestra el prototipo
completo, para realizar el dibujo se uso LiveWire

Los componentes de la figura x se muestran en la tabla
b-1 y se detallan a continuación

Tabla B-1. Lista
de Componentes utilizados en el proyecto

Hojas de Datos de los Componentes
utilizados en el prototipo

En este apéndice se muestran todos los
componentes presentes en el prototipo, como ser, hojas de datos
de rectificadores, capacitores, diodos, transistores y tipos de
núcleos.

• Rectificadores

El rectificador monofásico usado es el
siguiente

Para el caso trifásico

Existen distintas marcas de rectificadores de potencia
en el mercado las características de estos diodos se
muestran a continuación:

• Capacitores:

Para el caso de capacitares también existen
distintas marcas, en la que podemos encontrar las
siguientes:

• Diodo Rápido:

• Transistores

Para el caso monofásico, la hoja de dato es el
que se muestra a continuación

Para el caso trifásico la hoja de datos del
transistor, es la siguiente

• Núcleos

Para la elección del núcleo se
realizó en función de los datos que da el
representante de EPCOS en Argentina, ELEMON, la hoja de datos
para el núcleo del inductor con rectificación
monofásica es la que se muestra abajo

Para el caso trifásico el núcleo 254 es el
que se ve a continuación

En cada hoja de dato de los núcleos figuran
características específicas del funcionamiento en
frecuencia, temperatura, forma geométrica del
núcleo, etc., a continuación se toma como ejemplo
datos de diferentes núcleos de empresa
MAGNETIC®

Respuesta en frecuencia:

Temperatura.

Configuración
geométrica:

• sensor efecto hall y shunt

En el mercado existen variedad de transductores uno es
el de efecto hall ocupado para medir corriente de un sistema
dado.

Sensores Shunt

Otro de los métodos para la medición de
corriente es utilizar un sensor shunt, a continuación se
muestran algunos ejemplos.

Agradecimientos

A mi hijo Mateo y mi señora Norma, a toda mi
familia, amigos y conocidos por el apoyo incondicional, a mis
profesores el Mgter. Ingeniero orientador Víctor Hugo
Kurtz y el Dr. Ingeniero co-orientador Fernando Botterón
quienes de forma permanente me brindaron, además de
herramientas necesarias para el obtener un desempeño
exitoso para la elaboración del proyecto
electrónico, su buena predisposición en todo
momento cuando los necesité, a los profesores del
departamento de electrónica por enseñarme en mi
paso por cada materia los conocimientos para tener un buen
ejercicio como profesional en este nuevo caminar que comienza a
partir de mi graduación.

Un pleno agradecimiento en especial a nuestro
señor Jesucristo, el cual quiso que fuera profesional y
ejerza mi capacitación con compromiso, justicia y
bondad.

Juan Manuel Benítez

Autor:

Juan Manuel
Benítez

Como requisito parcial para la
obtención del grado de

Ingeniero Electrónico

Enviado por:

Orientador: Mgter. Ing. Victor Hugo
Kurtz

Co-orientador: Dr. Ing. Fernando
Botterón

Proyecto Electrónico

Facultad de Ingeniería –
U.Na.M.

Oberá, Misiones,
Argentina

2008