G2 Informe 2.2 MOSFET DE POTENCIA Y DRIVER IR2110 PDF

Preview

Summary

Informe de laboratorio, TITULO: MOSFET DE POTENCIA Y DRIVER IR2110
Ingeniera Daniela Paladines
...

Description

Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE. Calderón Andrea, Méndez Katherine, Miranda Christian. Informe 1.3 1

76

CARRERA DE INGENIERÍA MECATRÓNICA Tema: INFORME MOSFET DE POTENCIA Y DRIVER IR2110. Integrantes: Andrea Calderón, Katherine Méndez, Christian Miranda NRC: 3617 Fecha: 18/06/2017 Periodo Abril 2017 – Agosto 2017 Grupo #2

UNIDAD N° 2

Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE. Calderón Andrea, Méndez Katherine, Miranda Christian. Informe 1.3 2

1.

Tema: MOSFET DE POTENCIA Y DRIVER IR2110.

2.

Fecha de entrega de Informe: 18/06/2017

3.

Objetivo:

Objetivo general: Comprobar el desempeño de un Mosfet de potencia en un circuito que requiera alimentar a una carga para su correcto funcionamiento.

Objetivos específicos: Analizar el circuito para medir las características de drenaje del VMOSFET  Inspeccionar el circuito para que el MOSFET funcione como un interruptor digital para obtener la característica de conmutación. Materiales y Equipos.

Figura 1. Circuito de la práctica

Tabla 1 Comparación de datos del circuito realizado en la práctica



4.

Materiales.  Mosfet driver IR2110  Foco de automóvil  Resistencias (10 ohmios y1 kohmios)  Capacitores (100 Uf, 10uF y 10 nF)  Diodos de potencia  Mosfet IRF 740 Herramientas:  Multímetro.  Osciloscopio.  Cautín, pinzas 5.

Procedimiento

1. 2.

Implementar los circuitos del preparatorio. Realizar las medidas necesarias de acuerdo a los objetivos de la práctica. Realizar mediciones de voltaje en diferentes puntos de prueba y llenar tablas de datos. Obtener gráficas del osciloscopio en puntos de prueba. Comparar los datos obtenidos con los datos teóricos y simulados.

3. 4. 5.

6.

Análisis

Circuito Realizado en la practica

Datos Medidos [V]

Datos Calculados [V]

Datos Simulados [V]

5,03

5

5

VHIN

Error M/C

-0,01

Error S/C

0,00

VLIN

0

0

0

0

0

VGS

1,6

4,3

4,28

0,63

0,00

VDS

5,5

5,25

5,4

-0,05

-0,03

7

6,75

6,6

-0,04

0,02

VO

Cálculos

Driver IR2110

Fig. 2 Diagrama interno del driver IR2110

Valores Ingresados en el Driver VB= 12 [V] VDD=5[V] VCC=12[V] VS=12/0[V] VHIN=5/0[V] (señal digital entrada) VLIN=5/0[V] (señal digital entrada)

Según el Datasheet:

Gráfico

Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE. Calderón Andrea, Méndez Katherine, Miranda Christian. Informe 1.3 3

VHOmín= VS-0,3= 11,7 [V] VHOmáx=VB+0,3=12,3 [V] VLOmín= 0,3 [V] VLOmáx= VCC+0,3= 12,3 [V] IOmín= 1,5 [A] IOtyp= 2,8[A]

Fig. 5 Simulación del circuito Foco en estado ON (Proteus) Figura 3. Curva de salida del Driver IR2110

IHO ->ILK=50 [uA] Realizamos la malla con los pines 5,7

Fig. 6 Simulación del circuito Foco en estado Off (Proteus)

Figura 4. Análisis de las mallas en el circuito

10(i1)+1k(i1-i2)+12+11,3=0 (10+1k)i1-1k*i2=-23,3 Si i1= 50 [uA] I2=0,023 [A]

8.

Preguntas del trabajo preparatorio: Ver en preparatorio.

9.

Conclusiones 



Malla 2 VGS=1k(i1-i2) VGS= 4,30[V] Malla de Salida en la Carga ID=IOmín=1,5[A] 12=ID*4,5[Ω]+VDS VDS=5,25 [V] VO=VCarga=ID*4,5[Ω]=6,75[V] 

7.

Simulaciones

Las variaciones de Voltaje Vgs respecto al Vt se produjo debido a que no se tomaron correctamente los valores de voltaje en los respectivos pines de salida del Mosfet. Debido a que los MOSFETS son dispositivos de control de voltaje y para impulsar el MOSFET, la capacidad de la compuerta debe cargarse a la tensión de operación que normalmente está entre 9-10 voltios. El voltaje alto en el drenaje del MOSFET causa el problema por la interacción con la capacitancia de la puertadrenaje. Este problema se conoce como efecto molinero. El driver IR2110 MOSFET se utiliza para evitar estos problemas. La corriente requerida para accionar una compuerta MOSFET es muy baja pero la corriente de pico es mayor que la corriente media. Si la intensidad de pico requerida para su aplicación es demasiado alta para

Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE. Calderón Andrea, Méndez Katherine, Miranda Christian. Informe 1.3 4





manejar para el IC del controlador MOSFET, se utiliza una salida de polos externa o circuitos MOSFET complementarios. Se observó que el driver IR2210 puede manejar una tensión de hasta 500v y se puede utilizar como controlador IGBT. El MOSFET de potencia se usó debido a la mejor combinación de conmutación rápida, diseño robusto del dispositivo, baja resistencia y rentabilidad, los cuales son elementos cruciales para el funcionamiento del circuito.

[4]

MOUSER Electronics, [En línea]. Available: http://www.mouser.mx/ProductDetail/Rectron /1N5408GT/?qs=00lX2JnSy4Z%252b %252b3tm%252bSTvjg. [5] M. H. Rashid, Electrónica de Potencia, circuitos, dispositivos y aplicaciones, III ed., Prentice Hall, 2004. 12. Anexos Datasheet del MOSFET IRF740

10. Recomendaciones









Es necesario tener cuidado tanto con el mosfet así como el driver ya que son elementos muy sensibles y no deben ser tocados directamente con la mano, ya que el cuerpo puede producir fluctuaciones de estática que pueden dañar los elementos mencionados. Se recomienda verificar en los Datasheet de cada componente a utilizar en los circuitos, el voltaje de entrada, la corriente y potencia a soportar. Revisar el factor de ampliación de la punta de osciloscopio, para que la medición en el osciloscopio se vea correctamente. Tener cuidado al momento de elegir la tierra de nuestro circuito ya que en corriente alterna se debe medir primero y seleccionar el lado del cable con mayor voltaje y de esta manera el otro cable será nuestra tierra, caso contrario se puede producir cortocircuito al momento de realzar las mediciones de corriente y voltaje.

Figura 7. Datasheet del MOSFET IRF740

11. Bibliografía. [1]

[2]

[3]

J. F. Hernández, «Cálculo simplificado del valor medio y eficaz de una forma de onda,» [En línea]. Available: http://www.tecnicaindustrial.es/TIFrontal/a486-Calculo-simplificado-medio-eficazforma-onda.aspx. Wikipedia, «Valor eficaz,» [En línea]. Available: https://es.wikipedia.org/wiki/Valor_eficaz. D. ICA, «Varicap, Freewheeling, Diodo Zener,» 2012. [En línea]. Available: https://prezi.com/8hu4dd-0rszx/varicapfreewheeling-diodo-zener/.

Figura 8. Datasheet del MOSFET IRF740

Datasheet del Driver IR 2110

Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE. Calderón Andrea, Méndez Katherine, Miranda Christian. Informe 1.3 5

Figura 9. Datasheet del DRIVER IR2110

Figura 11. Hoja de datos del circuito de la práctica

Figura 10. Datasheet del DRIVER IR2110

HOJA DE DATOS...