INFORME DE LABORATORIO N°5 POTENCIA

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INFORME DE LABORATORIO N°5 POTENCIA

CONVERSOR DC/DC.

Daniel Felipe Ruiz Moyano. Código: 1802596

U1802596@unimilitar.edu.co

Andrés Jaramillo Gualteros. Código: 1802629

U1802629@unimilitar.edu.co

Cristhian Andrés Gasca Collazos. Código: 1802624

U1802624@unimilitar.edu.co

1. RESUMEN

Los convertidores DC/DC son circuitos capaces de transformar niveles de voltaje en otros usando elementos como bobinas y capacitores, almacenando temporalmente energía en ellos y descargándola de tal forma que los niveles de voltaje final son los buscados. En la siguiente practica de laboratorio se implementará el diseño de un conversor DC/DC tipo serie que trabaje en región activa, para alimentar una carga resistiva de 10 Ω, con un voltaje variable entre 5V y 24 V.

1. ABSTRACT

DC / DC converters are circuits capable of transforming voltage levels into others using elements such as coils and capacitors, temporarily storing energy in them and discharging them in such a way that the final voltage levels are the desired ones. In the following laboratory practice, the design of a DC / DC converter type series that works in active region will be implemented, to feed a resistive load of 10 Ω, with a variable voltage between 5V and 24 V.

1. INTRODUCCIÓN

En la electrónica de potencia ocupan una importante posición el estudio y desarrollo de los convertidores DC/DC. Estos se dividen en diferentes topologías: reductora o buck, elevador o boosty, el funcionamiento básico de los convertidores conmutados consiste en el almacenamiento temporal de energía y la cesión de esta en un periodo de tiempo. Este periodo de tiempo determina la cantidad de energía cedida a la carga. El siguiente informe mostrara la implementación y diseño de un conversor DC/DC tipo serie que trabaje en región activa, para alimentar una carga resistiva de 10 Ω, con un voltaje variable 5V y 24 V.

1. OBJETIVOS

General:

• Diseñar e implementar un conversor DC/DC tipo serie que trabaje región activa, con un voltaje variable de 5Va 24V.

Específicos:

• Simular en proteus el circuito diseñado.
• Diseñar el conversor DC/DC para que la corriente que circule por la carga sea de 1A.
• Verificar los valores teóricos obtenidos con los experimentales al implementar el circuito.

1. ELEMENTOS Y EQUIPOS

• Software: Proteus, Excel.
• Fuente
• Baquelita
• Diodo Zener
• Resistencia
• Cable
• Instrumentos de Medición: Multímetro.
• TIP122

1. MARCO TEÓRICO.

Los convertidores DC/DC son circuitos capaces de transformar niveles de voltaje en otros usando elementos como bobinas y capacitores, almacenando temporalmente energía en ellos y descargándola de tal forma que los niveles de voltaje final son los buscados.

La forma en cómo se convierte el voltaje es forzando a que se almacene la suficiente energía en la bobina o capacitor y después, a otro tiempo se cambie la polaridad o la disposición de dicho elemento para descargar esa misma energía acumulada en la salida. Esto se hace una y otra vez. De hecho, por eso se les llama circuitos de conmutación. Y para dejar un poco más claro, podemos poner el siguiente ejemplo: imaginen que tienen un vaso con un pequeño hoyo en el fondo y quieren que siempre tenga un nivel de agua (voltaje de salida), ahora imaginen que tienen también una cuchara (elemento de almacenamiento), con la cual pueden verter un poco de agua cada cierto tiempo a intervalos constantes (digamos cada segundo) dentro del vaso. Ahora bien, para poder mantener algún nivel de agua dentro del vaso, dependerá básicamente de tres cosas: del tamaño de la cuchara, de cuanto llenemos la cuchara y de la frecuencia de las cucharadas. Si la frecuencia de las cucharadas es muy alta, podemos usar cucharas más pequeñas. Si la cuchara es muy grande podemos soportar que el vaso tenga fugas más grandes. Y al variar cuanto llenamos la cuchara podemos definir mejor el nivel del vaso.

Como se ve, no es muy difícil el funcionamiento de estos circuitos de conmutación. Hay muchos tipos de convertidores DC/DC dependiendo de la necesidad, entre los más comunes están los buck, boost, cuk, buck-boost, sepic, etc. Se usan como fuente de alimentación (o parte de) y entre sus ventajas es que la eficiencia es mucho más grande (mayor al 80%) en comparación con los reguladores lineales (40%-60%), lo que significa a grandes rasgos, que, si se requiere una fuente de gran potencia, el calor disipado por la fuente “conmutada” es mucho menor que la que disiparía una fuente lineal de características semejantes, ya que toda la energía (o casi) es transferida.

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