Lab. 1 Electronica de Potencia

GENERACION DE SEÑALES PWM COMO CIRCUITO DE CONTROL Resumen. El experimento consiste en la construcción de un circuito para la modulación de ancho de pulso o PWM, utilizando como instrumento principal el integrado TL-494. Junto con un circuito de control para el tiempo muerto y lograr la modulación, un circuito RC para lograr la frecuencia de trabajo requerida. I.

Introducción

La modulación por ancho de pulso (también conocida como PWM, por sus siglas en inglés (Pulse Width Modulation) de una señal o fuente de energía es una técnica en la cual se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica (típicamente se emplea sobre señales sinusoidales o cuadradas), ya sea para transmitir información a través de un canal de comunicaciones o para controlar la cantidad de energía que se envía a una determinada carga. El ciclo de trabajo de una señal periódica D se define a través del cociente entre el ancho relativo de su parte positiva W y el período de la señal T. , cuyo objetivo de este experimento es trabajar en un rango de 10 a 90 % D: Es el denominado ciclo de trabajo (típicamente definido en porcentaje). W: Es el tiempo en que la función es positiva (ancho del pulso). T: Es el período de la señal. En la Figura 1, se observan los parámetros T y W que definen a D para una señal periódica. Fig.1

II.

Procedimiento

a) Revisar la Hoja de Especificaciones del circuito de control PWM TL494. (Información adjunta). b) Estudiar con cuidado la sección de Información de Aplicaciones. c) Calcular la red RC para que el circuito trabaje con una frecuencia de 1kHz. d) Calcular el valor del arreglo resistivo para que el voltaje de referencia varíe en el rango necesario para controlar el ciclo de trabajo entre el 10% y el 90%. e) Incluir un elemento de control que pueda ajustar el tiempo muerto (dead time), el cual es necesario para evitar que se produzca un corto circuito en determinadas aplicaciones.

Diagrama que se utilizó para la simulación del TL494, en el cual se realizó el cálculo de RC, para obtener la frecuencia deseada. Se utilizó un potenciómetro de 250K.

Fig. 2: Diseño propuesto

Fig. 3: Grafica que pudimos observar y obtuvimos por medio del osciloscopio de la simulación del circuito de la Fig. 2 utilizando el PWM TL494. En donde se observa un poco de ruido

III.

Resultados

Fig. 4: Ciclo de trabajo al 90%

Fig. 5: ciclo de trabajo al 50 %

Fig. 6: circuito en protoboard

IV.

Conclusiones

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La figura 4 y 5 muestran el ciclo de trabajo a 90 y 50 % respectivamente, ambas imágenes muestran evidencia de ruido presente en el circuito.

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Una imagen que nos faltó capturar para colocar en el informe y la cual era muy importante es la regulación del ciclo de trabajo a 10 %

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Como se puede observar en la figura 4 y 5 la frecuencia de trabajo está alrededor de 9 kHz, esto no es lo esperado en la prueba. Una posible falla en esto es que la frecuencia de oscilación = 1.1/(RT*CT) dada por el fabricante y la cual utilizamos para calcular la red RC es para una alimentación de VCC = 15 V como se puede observar en la figura 3 del anexo. Comentamos esto ya que nunca llegamos a los 15 V de alimentación. Otro error fue utilizar valores aproximados a los calculados pero no exactamente los adecuados.



Es posible crear otro circuito para la modulación, el utilizado en este experimento lo conseguimos modificando los parámetros del deadtime control (pin 4). El otro circuito puede ser usado en la modificación del feedback (pin 3) el cual se encarga de controlar del tiempo de encendido.

V.

Anexo