Investigacion Final - Control de Temperatura para cautin PDF

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Control de Temperatura para cautin...

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FICHA DE IDENTIFICACIÓN DE TRABAJO DE INVESTIGACIÓN Título: Control de Temperatura para Cautín Autor: Tiago de Souza Figueira Fecha: 29/06/2018

Código de estudiante: 201313068 Carrera: Ingeniería De Telecomunicaciones Asignatura: Electrónica de Potencia Grupo: “A” Docente: Julio Andia Período Académico: 1/2018 Subsede: Santa Cruz de la sierra Copyright © (2018) por (Tiago de S. Figueira). Todos los derechos reservados.

Título: Control de temperatura para cautín Autor: Tiago de Souza Figueira __________________________________________________________________________________________________________

RESUMEN:

El presente trabajo tiene como finalidad definir todos los conceptos para la construcción de un Controlador de fase de Corriente Alterna con Triac. Al final del trabajo, se podrá ver la placa y su funcionamiento como un controlador de temperatura para cautín o control de iluminación de un foco incandescente o bombilla.

Palabras clave: AC, Triac, Fase, Potencia ABSTRACT: (Traducido con Google Translate) The purpose of this work is to define all the concepts for the construction of an Alternating Current phase controller with Triac. At the end of the work, you can see the board and its operation as a temperature controller for soldering or lighting control of an incandescent bulb or light bulb.

Key words: AC, Triac, Phase, Power

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Título: Control de temperatura para cautín Autor: Tiago de Souza Figueira __________________________________________________________________________________________________________

TABLA DE CONTENIDO Capítulo 1: Introducción..................................................................................................................4 Capítulo II: Justificación.................................................................................................................5 Capítulo III: Objetivos de la Investigación.....................................................................................6 3.1 Objetivo General...................................................................................................................6 3.2 Objetivos Específicos............................................................................................................6 Capítulo IV: Marco Teórico.............................................................................................................7 4.1 Triac...........................................................................................................................................7 4.1.1 Funcionamiento del Triac................................................................................................8 4.1.2 Control de Fase (Potencia)...............................................................................................8 4.1.3 Aplicaciones.....................................................................................................................10 4.2 Diac..........................................................................................................................................10 4.2.1 Aplicaciones.....................................................................................................................11 4.3 DIMMER.................................................................................................................................12 Capítulo V: Desarrollo...................................................................................................................13 Capítulo VI: Conclusiones.............................................................................................................15 Bibliografías..................................................................................................................................16

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Capítulo 1: Introducción Los tiristores son una familia de dispositivos semiconductores de cuatro capas (pnpn), que se utilizan para controlar grandes cantidades de corriente mediante circuitos electrónicos de bajo consumo de potencia. La palabra tiristor, procedente del griego, significa puerta. El nombre es fiel reflejo de la función que efectúa este componente: una puerta que permite o impide el paso de la corriente a través de ella. Así como los transistores pueden operar en cualquier punto entre corte y saturación, los tiristores en cambio sólo conmutan entre dos estados: corte y conducción. Dentro de la familia de los tiristores, trataremos en este tutorial los tipos más significativos: Diodo Shockley, SCR (Silicon Controlled Rectifier), GCS (Gate Controlled Switch), SCS (Silicon Controlled Switch), Diac y Triac.

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Capítulo II: Justificación

La razón del caso de investigación es principalmente académico, donde se podrá aplicar los conocimientos de la materia Electrónica de Potencia para el montaje de un control de fase usando Triac y Diac. Así, el presente trabajo permitirá mostrar los conceptos y su funcionamiento.

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Capítulo III: Objetivos de la Investigación 3.1 Objetivo General Implementación de un Control de Temperatura para Cautín con Triac

3.2 Objetivos Específicos 

Investigar sobre los Triac.

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Hacer la Placa PCB para el ensamblaje de los componentes.

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Presentar el funcionamiento del proyecto.

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Capítulo IV: Marco Teórico

4.1 Triac El triac es un dispositivo semiconductor de tres terminales que se usa para controlar el flujo de corriente promedio a una carga, con la particularidad de que conduce en ambos sentidos y puede ser bloqueado por inversión de la tensión o al disminuir la corriente por debajo del valor de mantenimiento. El triac puede ser disparado independientemente de la polarización de puerta, es decir, mediante una corriente de puerta positiva o negativa. Cuando el triac conduce, hay una trayectoria de flujo de corriente de muy baja resistencia de una terminal a la otra, dependiendo la dirección de flujo de la polaridad del voltaje externo aplicado. Cuando el voltaje es mas positivo en MT2, la corriente fluye de MT2 a MT1 en caso contrario fluye de MT1 a MT2. En ambos casos el triac se comporta como un interruptor cerrado. Cuando el triac deja de conducir no puede fluir corriente entre las terminales principales sin importar la polaridad del voltaje externo aplicado por tanto actúa como un interruptor abierto. Debe tenerse en cuenta que si se aplica una variación de tensión importante al triac (dv/dt) aún sin conducción previa, el triac puede entrar en conducción directa.

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4.1.1 Funcionamiento del Triac El TRIAC actúa como dos rectificadores controlados de silicio (SCR) en paralelo, este dispositivo es equivalente a dos "latchs" ( transistores conectados con realimentación positiva, donde la señal de retorno aumenta el efecto de la señal de entrada). La diferencia más importante que se encuentra entre el funcionamiento de un triac y el de dos tiristores es que en este último caso cada uno de los dispositivos conducirá durante medio ciclo si se le dispara adecuadamente, bloqueándose cuando la corriente cambia de polaridad, dando como resultado una conducción completa de la corriente alterna. El TRIAC, sin embargo, se bloquea durante el breve instante en que la corriente de carga pasa por el valor cero, hasta que se alcanza el valor mínimo de tensión entre T2 y T1, para volver de nuevo a conducir, suponiendo que la excitación de la puerta sea la adecuada. Esto implica la perdida de un pequeño ángulo de conducción, que en el caso de cargas resistivas, en las que la corriente esta en fase con la tensión, no supone ningún problema. En el caso de cargas reactivas se debe tener en cuenta, en el diseño del circuito, que en el momento en que la corriente pasa por cero no coincide con la misma situación de la tensión aplicada, apareciendo en este momento unos impulsos de tensión entre los dos terminales del componente. 4.1.2 Control de Fase (Potencia) En la figura "control de fase" se presenta una aplicación fundamental del triac. En esta condición, se encuentra controlando la potencia de ac a la carga mediante la conmutación de encendido y apagado durante las regiones positiva y negativa de la señal senoidal de entrada. La acción de este circuito durante la parte positiva de la señal de entrada, es muy similar a la encontrada para el diodo Shockley. La ventaja de esta configuración es que durante la parte negativa de la señal de entrada, se obtendrá el mismo tipo de respuesta dado que tanto el diac como el triac pueden dispararse en la dirección inversa. La forma de onda resultante para la corriente a través de la carga se proporciona en la figura "control de fase". Al variar la resistencia R, es posible controlar el ángulo de conducción. Existen unidades disponibles actualmente que pueden manejar cargas de más de 10kW. (Boylestad) Asignatura: Electrónica de Potencia -Grupo A Carrera: Ingeniería de Telecomunicaciones

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4.1.3 Aplicaciones 

Su versatilidad lo hace ideal para el control de corrientes alternas.



Una de ellas es su utilización como interruptor estático ofreciendo muchas ventajas sobre los interruptores mecánicos convencionales y los relés.



Funciona como interruptor electrónico y también a pila.



Se utilizan TRIACs de baja potencia en muchas aplicaciones como atenuadores de luz, controles de velocidad para motores eléctricos, y en los sistemas de control computarizado de muchos elementos caseros. No obstante, cuando se utiliza con cargas inductivas como motores eléctricos, se deben tomar las precauciones necesarias para asegurarse que el TRIAC se apaga correctamente al final de cada semiciclo de la onda de Corriente alterna.



Para el control de temperatura, control de iluminación, control de nivel de líquido, los circuitos de control de fase, interruptores de potencia, etc.

4.2 Diac DIAC o Diode Alternative Current. Es un dispositivo bidireccional simétrico, o sea, sin polaridad con dos electrodos principales: MT1 y MT2, y ninguno de control. Es un componente electrónico que está preparado para conducir en los dos sentidos de sus terminales, por ello se le denomina bidireccional, siempre que se llegue a su tensión de cebado o de disparo.

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En la curva característica tensión-corriente se observa que: -V(+ ó -) < Vb0 , el elemento se comporta como un circuito abierto. -V(+ ó -) > Vb0 , el elemento se comporta como un cortocircuito. Hasta que la tensión aplicada entre sus extremos supera la tensión de disparo Vb0; la intensidad que circula por el componente es muy pequeña. Al superar dicha tensión la corriente aumenta bruscamente, disminuyendo como consecuencia la tensión.

Símbolo 4.2.1 Aplicaciones Se emplea normalmente en circuitos que realizan un control de fase de la corriente del triac, de forma que solo se aplica tensión a la carga durante una fracción de ciclo de la alterna. Estos sistemas se utilizan para el control de iluminación con intensidad variable, calefacción eléctrica con regulación de temperatura y algunos controles de velocidad de motores.

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4.3 DIMMER El principio de funcionamiento, se basa en el control de potencia que se logra variando el ángulo de conducción de un TRIAC, de 30° a1 60°. La acción que realiza un Dimmer es la de recortar la señal de entrada , variando el tiempo en que la carga está en el ciclo de trabajo, lo que lleva a tener en lo posterior una onda recortada dependiendo de la aplicación que se la pueda dar. Los Dimmer son dispositivos usados para regular la energía en una o varias lámparas. Así, es posible variar la intensidad de la luz, siempre y cuando las propiedades de la luminaria lo permitan. Actualmente los circuitos más empleados incluyen la función de encendido al paso por cero de la tensión. La disminución del valor eficaz en la bombilla se logra recortando la señal en el momento de subida en el punto que se elija, de tal manera que si cortamos la señal cuando la onda llega a un valor de voltaje llagando al menor punto se encenderá muy poco, mientras que si la cortamos la señal al llegar a valores altos de voltaje se encenderá casi al máximo.

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Capítulo V: Desarrollo

Materiales: 1 Potenciómetro 250k 2 Condensadores poliéster 104J 400V 1 Resistencia 330k 1 resistencia 1.5k 1 Triac BTA08600 1 Diac DB3

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Capítulo VI: Conclusiones Se pudo definir lo que son los triac y su funcionamiento en los controles de temperatura o controlador de fase anterna, y también las aplicaciones de estos. Concluyendo la investigación con todas las definiciones y su funcionamiento del Controlador o Dimmer.

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Bibliografías http://www.profesormolina.com.ar/circuitos/circuitos.php?codigo=205 https://www.electronics-tutorials.ws/power/diac.html https://www.ecured.cu/Diac https://www.ecured.cu/Tiristor

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EVALUACIÓN DEL DOCENTE CRITERIO DE EVALUACIÓN 1 Entrega adecuada en plazo y medio. 2 Cumplimiento de la estructura del trabajo. 3 Uso de bibliografía adecuada. 4 Coherencia del documento. 5 Profundidad del análisis. 6 Redacción y ortografía adecuados. 7 Uso de gráficos e ilustraciones. 8 Creatividad y originalidad del trabajo. 9 Aporte humano, social y comunitario. Calificación Final:

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PUNTAJE 10 10 10 10 15 10 10 15 10

CALIFICACIÓN

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