Conversor de DC a AC - Nota: 5.0 PDF

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1INVERSOR DE CORRIENTE CONTINUAA CORRIENTE ALTERNA¹Jose A. Barrios, ²Juan C. Ospino, ³Manuel F. Rincón, ⁴Fernando J. Acosta ¹[email protected], ²[email protected], ³[email protected], ⁴[email protected] UPC - Ingeniería electrónica - Electrónica II​Resumen - En éste ...

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INVERSOR DE CORRIENTE CONTINUA A CORRIENTE ALTERNA ¹Jose A. Barrios, ²Juan C. Ospino, ³Manuel F. Rincón, ⁴Fernando J. Acosta ¹[email protected], ²[email protected], ³[email protected], ⁴[email protected] UPC - Ingeniería electrónica - Electrónica II

Resumen - En éste trabajo se presenta una implementación sencilla de un convertidor DC AC que facilita la comprensión y permite una visualización general de su funcionamiento a partir de los conceptos básicos de éste tipo de convertidores, los cuales generalmente son estudiados como inversores, en la segunda sección se expone el diseño del inversor y posteriormente se indican los resultados esperados del circuito implementando el simulador PROTEUS. Palabras clave- convertidor, micro controlador MOSFET, PROTEUS, Abstract - In this work, a simple implementation of a DC-AC converter is presented, which facilitates understanding and allows a general visualization of its operation based on the basic concepts of this type of converters, which are generally studied as inverters, in the second section. the design of the inverter is exposed and later the expected results of the circuit are indicated by implementing the PROTEUS simulator. Keyword converter, MOSFET, PROTEUS,

microcontroller,

I. INTRODUCCIÓN En la actualidad los inversores eléctricos son utilizados para múltiples tareas que cumplen la misma función pero con un proceso totalmente diferente, como por ejemplo en las industrias que son utilizados para controlar motores, como también en zonas ganaderas en donde cumplen la

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función de suministrar energía o de acuerdo a qué dispositivo se va a implementar, en esta ocasión se diseñó un inversor que convierte la corriente continua en corriente alterna, con la intención de observar el proceso de transformación de dicha magnitud física, por medio de la modulación por ancho de pulso (PWM), [1]en donde se obtiene una señal periódica y por medio de un proceso esta es modelada para asimilar una señal senoidal correspondiente a un valor de corriente alterna.

II. PROCEDIMIENTO Los componentes que se utilizaron en este proyecto fueron los siguientes: una batería de 12v que es la encargada de energizar todo el circuito, un integrado (CD4047BCM) este componente transforma la señal directa de la batería una señal cuadrada (Imagen 1),[2] utilizando la modulación por ancho de pulso (PWM),que modifica el ciclo de trabajo de una señal (una senoidal o una cuadrada, por ejemplo), ya sea para transmitir información a través de un canal de comunicaciones o para controlar la cantidad de energía que se envía a una carga.

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Imagen 1.Comportamiento de la señal con respecto al tiempo en el circuito integrado.

Para el diseño también se utilizaron dos transistores MOSFET (IRF540) que amplifican la señal cuadrada, un led rojo que nos indica que el circuito está en funcionamiento, un transformador elevador para aumentar a 112v y también suavizar la señal para que parezca más una señal sinusoidal, capacitores que son los encargados del filtrado y uno en particular (el de 7.6uF), tiene un papel muy importante ya que este es el encargado de filtrar la señal de salida para que sea más pura, también algunas resistencias, y por último un diodo (1N4007), para que la corriente en ese tramo solo vaya en una dirección ya que es probable que hayan corrientes inversas que pueden poner en riesgo el circuito.

III. RESULTADOS El funcionamiento del circuito simulado fue favorable debido a que los resultados fueron los esperados el voltaje y la señal de salida.

la señal azul que muestra en la imagen es la de 12v de la batería, la cual es la que se convertirá en una señal AC, la señal amarilla es la señal de salida, esta señal tiene un voltaje eficaz de 112v y una frecuencia aproximada de 60Hz y por último la señal cuadrada (morada) , esta es la generada por el integrado (CD4047BCM) IV. CONCLUSIÓN Para finalizar se puede agregar que este tipo de trabajos permiten aclarar los conceptos en temáticas de circuitos de potencia, específicamente en el área de transformación de energía eléctrica. Los convertidores de señal de potencia son sistemas muy importantes en la distribución y control de la energía eléctrica, esto se demuestra con el hecho de que la señal de salida de un convertidor se puede controlar con la señal que dispara de los dispositivos de potencia. La validez de los resultados se evidencia en el hecho de que para que un transformador trabaje la señal que ingrese a él debe ser alterna; es decir, debe presentar un nivel de tensión y su variación debe ser periódica. Luego el objetivo de convertir la señal de DC en AC se cumple puesto que se está obteniendo una señal a la salida similar a la señal que sale de una red eléctrica en casa. V.

imagen del circuito completo

También se mostrarán algunas señales como la señal de entrada, la de salida y la señal cuadrada que sale del microcontrolador.

BIBLIOGRAFÍA

[1]Maseda, F. J. (2017). APLICACIÓN INDUSTRIAL DE LOS INVERSORES:ACCIONAMIENTO PARA UNA MÁQUINA DE CORRIENTE ALTERNA. OPENCOURSEWARE , 16. [2] SEMICONDUCTOR, F. (21 de 05 de 2020). DATASHEET.HK. Obteni dode DATASHEET.HK:http://www.datasheet.hk/view_ download.php?id=1039947&file=0038%5Ccd4047 bc_287545.pdf [3] Proteus 8.0, https://www.labcenter.com/

imagen de la señal de salida y cuadrada

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