1. TEMACONTROL DE VELOCIDAD DE MOTOR DC POR MEDIO DE UN CONVERTIDOR DC-DC CONTROLADO POR PWM2. OBJETIVOS2.1. Conocer el funcionamiento del integrado SN74123 en la modulacin de ancho de pulsos. 2.2. Estudiar el caso de control de potencia controlado por el ancho de pulso de voltaje, y las caractersticas que afectan.2.3. Saber disear e interpretar los circuitos para el control de potencia en corriente continua.

3. INTRODUCCINEste mtodo es tambin llamado a veces modulacin por duracin de pulso o modulacin por longitud de pulso. La modulacin de ancho de pulso es una tcnica utilizada para controlar dispositivos, o para proveer un voltaje variable de corriente continua. Algunas aplicaciones en las que se utiliza PWM son controles de motores, de iluminacin y de temperatura. La seal generada tendr frecuencia fija y tiempos de encendido y apagado variables. En otras palabras, el perodo de la seal se mantendr constante, pero la cantidad de tiempo que se mantiene en alto y bajo dentro de un perodo puede variar.4. MARCO TERICOAplicaciones industriales del convertidor DC DCProteccin contra condiciones ambientales desfavorables (vibraciones, golpes, variaciones en la tensin, estres de temperatura, humedad, atmsfera agresiva, etc)Uso en el campo de vehculos de manipulacin de materiales y camiones industriales (por ejemplo, carretillas elevadoras, sistemas automticos vehculo guiado, etc.)Suministro de componentes como lmparas de inundacin, escner, terminal de datos, etc.Versiones especiales para superar los eventos de cada de voltaje del sistema elctrico de a bordo en el arranque del motorCaractersticas tcnicas de un convertidor DC DC reductor comercialEl robusto transformador DC/DC se caracteriza por su amplio rango de entrada DC de entre 200 y 900 V, que permite la conexin a las ms distitntas redes y sistemas de batera DC. En el circuito intermedio de sistemas de accionamiento controlados por frecuencia, este eficiente dispositivo abre las puertas a un concepto econmico para cortes de alimentacin.

5. MATERIALES Integrado PWM SN74123 Darlinton 2N6350 Diodo semiconductor 1N4001 Capacitores 100nF x 2 Resistencias 20 kOhm y 51 Ohm Motor DC Fuentes DC de 5V y variable hasta 24V Generador de ondas.

6. DISEO DEL CIRCUITOPrimero calculamos el en el circuito osciladorDonde tenemos que:

En donde K=0,32

Entonces tericamente esta es la frecuencia en la que el circuito oscilara al 100% Ahora analizaremos lo que sucede en la salida del oscilador y en la cargaEn el datasheet obtenemos

Iout es de 40 mALo que activara el transistor en Darlington

Corriente en la carga

Voltaje en la carga en la salida en alto Vcc=3,4 V

Parmetros cuando el ciclo de trabajo es del 90%f=1,2khz

Corriente en la carga

Voltaje en la carga en la salida en alto Vcc=2 V

Parmetros cuando el ciclo de trabajo es del 60%f=1,2khz

Corriente en la carga

Voltaje en la carga en la salida en alto Vcc=2 V

Parmetros cuando el ciclo de trabajo es del 30%f=1,2khz

Corriente en la carga

Voltaje en la carga en la salida en alto Vcc=2 V

Potencia activa en la carga para diferentes ciclos de trabajo.Ciclo de trabajo es del 90%

Ciclo de trabajo es del 60%

Ciclo de trabajo es del 30%

7. PROCEDIMIENTO7.1. Armar el circuito previamente diseado, calculado y simulado7.2. Usar el osciloscopio para medir las seales en la carga y la alimentacin.7.3. Variar la frecuencia en la onda cuadrada del generador y observar el comportamiento

8. RESULTADOSEn las capturas del osciloscopio, vemos que de acuerdo al ciclo de trabajo, los pulsos tienden a una seal continua conforme aumenta la frecuencia de las pulsaciones.

Onda al 30% de su ciclo de trabajo

Onda al 90% de su ciclo de trabajo

Onda con ciclo de trabajo completo

CICLO DE TRABAJOFrecuencia [Hz]VOLTAJE [V]CORRIENTE [mA]

100%14003417

90%12001,37358

60%8001,09285

30%4000,8188,4

9. ANLISISSi comparamos con nuestras simulaciones previas,Para Ciclo de trabajo del 90%

Para Ciclo de trabajo del 60%

Para Ciclo de trabajo del 30%

La potencia que tenemos en cada caso sera de:Ciclo de trabajoPotencia [mW]

90%500,28

60%312,23

30%159,75

La variacin las alejada est en el 12.36%, aunque no es admisible este valor, cabe recalcar que se trabaja con frecuencia muy altas por lo que el osciloscopio tiende a aproximar el promedio de sus valores de entrada.10. PREGUNTAS10.1. Explique el control por PWM?Modulacin por ancho de pulso (PWM) (pulse width modulation) de una seal o fuente de energa es una tcnica en la que se modifica el ciclo de trabajo (D) de una seal peridica (una sinusoidal o cuadrada), ya sea para transmitir informacin a travs de un canal de comunicaciones o para controlar la cantidad de energa que se enva a una carga.

10.2. De qu depende la velocidad en la carga?La modulacin por ancho de pulsos es una tcnica utilizada para regular la velocidad de giro de los motores elctricos de induccin o asncronos. Mantiene el par motor constante y no supone un desaprovechamiento de la energa elctrica. Se utiliza tanto en corriente continua como en alterna, como su nombre lo indica, al controlar: un momento alto (encendido o alimentado) y un momento bajo (apagado o desconectado), controlado normalmente por rels (baja frecuencia) o MOSFET o tiristores (alta frecuencia).La modulacin por ancho de pulsos tambin se usa para controlar servomotores, los cuales modifican su posicin de acuerdo al ancho del pulso enviado cada un cierto perodo que depende de cada servo motor.

10.3. Cmo se puede cambiar el giro del motor?Para controlar motores DC que usa el sistema puente en H. Es un sistema para controlar el sentido de giro de un motor DC usando cuatro transistores. En la imagen vemos que los transistores se comportan como interruptores y dependiendo que transistores conducen y cules no cambia la polarizacin del motor, y con esto el sentido de giro.

10.4. Qu tipos de proteccin necesita el elemento de potencia?Si se utiliza un lazo de realimentacin interno al modulador pwm, se puede conseguir que ste se comporte como un amplificador de tensin o de corriente. Si se utiliza un lazo de realimentacin de corriente interno al modulador pwm, el lazo de corriente puede proporcionar adems una proteccin frente a cortocircuitos. Adems puede conseguir que la corriente del motor se determine por la seal de referencia de control de corriente y no por la carga del motor.Para evitar provocar graves daos al colector debido a los altos picos de corriente, se puede hacer trabajar al motor por debajo de sus mximos, para as mantener la temperatura del motor por debajo ciertos lmites y proteger as el colector y las escobillas. Por tanto, es deseable mejorar el factor de forma tanto como sea posible.

11. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Se logr disear e implementar el circuito PWM utilizando el integrado SN74123, en donde observamos el comportamiento de modulacin de ancho de pulso, el mismo que puede ser variado tanto con la frecuencia de mi onda cuadrada, as como mi voltaje de alimentacin DC. Al ir variando el ancho de pulso, se pudo observar que al llegar al ciclo de trabajo completo, la onda tiende a comportarse como un voltaje continuo, suprimiendo sus pulsos casi en su totalidad. La segunda fuente de voltaje debe ir acorde al motor DC que se piense alimentar, para evitar saturar el mismo, con lo que podramos ocasionar la avera del motor. El circuito tiene un comportamiento similar al que se implement con anterioridad utilizando el integrado timer 555, con la diferencia que ese se controlaba con un potencimetro, mientras que este se lo podra controlar desde su alimentacin, lo que me podra servir en el caso de querer implementar un control proporcional.

12. BIBLIOGRAFAMuhammad, R. (2001). Electrnica de Potencia, Circuitos, Dispositivos y Aplicaciones. Mexico D.F.: Pearson EducationDaniel W. Hart. Electrnica de potencia. Prentice Hall.Salvador Martnez Garca. Electrnica de potencia: componentes, topologas y equipos. Thomson.Charles M. Gilmore. Instrumentos de medida elctrica. Mc Graw Hill.Mandado Perez, E., & Mandado Rodrguez, Y. (2008). Sistemas Electronicos Digitales. Barcelona: Alfaomega.Muller , H., Jagla, L., & Pauly. (2004). Electrnica de Potencia. Espaa: Revert.Mundo-Electrnico. (22 de Octubre de 2014). Mundo Electrnica.com. Recuperado el 17 de Enero de 2015, de http://www.mundo-electronico.com/?p=367592