Computing">
Informe de Practica Arduino 4to A Culminado
Informe de Practica Arduino 4to A Culminado
Informe de Practica Arduino 4to A Culminado
TECNOLÓGICO TSA´CHILA
LABORATORIO DE ELECTRÓNICA DE
POTENCIA
GUÍA DE PRÁCTICA
PAUL NAGUA.
1. Tema:
2. Objetivo general:
3. Objetivos específicos:
4. Materiales y equipos:
Materiales:
• 1 Arduino 1 o similar
• 1 Transformador o Trafo de 120VAC a 12VAC (Puede utilizar un trafo de 120V
a 24V con Tab Central que obtendrá los mismos 12V).
• 1 Puente de Diodos W08M 2 A 800 V o el del mercado.
• 1 Diodo 1N4002.
• 1 Opto transistor 4N35 o del mercado.
• Resitores de valores: 5.1k Ω, 10k Ω, 1k Ω, 220 Ω.
• 1 potenciómetro de 10k Ω, o el que tenga en sus materiales.
• 1 Opto Triac MOC3021 o el del mercado.
• 1 Triac BT136 o el del mercado.
• 1 lámpara o foco resistivo a 120VAC.
Herramientas:
• Software Proteus
• 1 protoboard
• Jumpers para conexiones o cables
• Conexión a enchufe de 120VAC
5. Marco Teórico
INSTITUTO SUPERIOR
TECNOLÓGICO TSA´CHILA
Conversor AC AC.
Conversores AC/AC Estos conversores, a partir de una tensión de entrada
alterna, producen en la salida una tensión también alterna pero de características
distintas, sea en valor eficaz, sea en frecuencia, o en ambas.
• Fácil de implementar.
• Conmutación natural.
• Control continúo de potencia.
• Genera interferencia en radio frecuencia.
• Alta distorsión armónica. Tienen un comportamiento distinto según el
tipo de carga (resistiva o inductiva)
Control de Fase.
El Control de Fase es una técnica para circuitos de corriente alterna que permite
controlar la potencia que se entrega a una carga. Su principio de funcionamiento se
basa en la variación del instante inicial de ignición del semiconductor de potencia, que
permitirá el paso de la corriente hasta el final del semiciclo de la red eléctrica.
Frente a los tradicionales métodos analógicos de generación de ángulos de disparo, en
este trabajo se desarrolla un método estrictamente digital que incorpora técnicas de
control.
Para ello se realiza una modelización del circuito controlador de fase y se analizan las
posibles leyes de control a implementar. La ley finalmente aceptada debe poseer una
complejidad arquitectural reducida, con el fin de implementarla en un circuito
integrado digital.
Entre las posibles alternativas tecnológicas se emplea el ASIC como soporte del
algoritmo de control de fase desarrollado.
Dada su naturaleza digital, el controlador de fase obtenido genera ángulos de disparo
más precisos e inmunes a las pertubaciones de la red eléctrica. Además, resulta más
robusto frente a las derivas y degradaciones de los componentes electrónicos.
Finalmente, aplicado al control de Fase de lámparas halógenas a través de
transformador, el algoritmo propuesto ha gobernado correctamente un gran número de
cargas o transformadores, con mejores resultados que los controladores
convencionales.
Puente Rectificador.
INSTITUTO SUPERIOR
TECNOLÓGICO TSA´CHILA
Esta estructura hecha con 4 diodos rectifica, como su nombre indica, la corriente
alterna en corriente continua.
electrónica, y que se conecte a le red eléctrica de corriente alterna. Por lo tanto, las
fuentes de tensión continúan, necesitan rectificar su señal.
El detector de cruce por cero indica cuando la señal de entrada cruza GND. El
amplificador operacional en lazo abierto actúa como un comparador. La salida de este
comparador, debido a que la ganancia es muy alta, se satura. Por lo que la salida de esta
configuración es +Vsat o -Vsat. En donde Vsat es el voltaje de saturación a la salida.
En primer lugar, en el caso de que la entrada del detector de cruce por cero este en la
terminal inversora, la salida será -Vsat para una transición de negativo a positivo. En
este caso también, podemos decir que la salida está en la polaridad inversa que la
entrada.
Primeramente, en el caso de que la entrada del detector de cruce por cero este en la
terminal no inversora, la salida será +Vsat para una transición de negativo a positivo. En
este caso también, podemos decir que la salida está en la misma polaridad que la
entrada.
Finalmente, en el caso de que la señal tenga mucho ruido, es posible, que la señal de
falsos positivos. En este caso sería que una señal seo nidal que cruce el cero, con
configuración.
Para determinar el voltaje de histéresis, se puede observar que depende del voltaje de
salida. Llamemos el voltaje de salida Vsat, recordemos que puede ser positivo o
negativo, dependiendo del estado actual. Por lo regular se asume que la magnitud de
voltaje es igual. Por lo tanto esta configuración se rige bajo las siguientes ecuaciones
Opto acopladores.
digital. Por ejemplo, un opto acoplador común es el 4N25, este incluye como
elemento de control.
Como se puede apreciar los opto acopladores se pueden clasificar de acuerdo al tipo de
elemento de controlador que tengan. De hecho, la Figura-2 muestra el diagrama
eléctrico o electrónico de los distintos tipos.
TRIAC (3)
Transistor (1)
TRIAC con detector de cruce por cero
Transistor Darlington (4)
Lógica
Mosfet (2)
Opto acoplador y sus distintos diagramas eléctricos de opto acopladores con diferentes
salidas.
Las aplicaciones de opto acopladores incluyen el de activar cargas que puedan inducir
ruido eléctrico al sistema de control. Cuando una carga inductiva como un motor se
activa y desactiva produce perturbaciones como por ejemplo eléctricas en la
alimentación del sistema. Incluso cargas que consumen mucha potencia de la fuente
pueden drenar momentáneamente el voltaje o la corriente que dicha fuente sumista. Los
opto acopladores se usan para aislar a estas perturbaciones electrónicas.
Comúnmente se usan a los opto acopladores con otros elementos de control como
MOSFET’, TRIACS, transistores de potencia, relevadores mecánicos ó relevadores de
estado sólido. En este caso, cuando se usan en conjunto con otros circuitos electrónicos,
el objetivo es aislar a la fuente del sistema de control de las perturbaciones que puedan
ocasionar el encendido o apagado de los actuadores como motores, luces, etc.
Generalmente no se usan solos debido a que no tienen demasiada capacidad para disipar
mucha potencia. En otras palabras, está limitada en cuanto a la corriente y el voltaje que
pueden pasar por sus terminales de control, es por eso que se recomienda usarlos en
conjunto con otros elementos de mayor potencia de operación como lo sería un
relevador o un TRIAC. Si te interesan más aplicaciones y circuitos puedes ver el
documento de referencia [3].
Algunos de los opto acopladores más usados para aplicaciones educativas son:
TRIAC.
El TRIAC es un componente electrónico semiconductor de tres terminales para
controlar la corriente.
Su nombre viene del término Tríodo for Alternating Current = Triodo Para Corriente
Alterna.
Podríamos decir que un triac se utiliza para controlar una carga de CA (corriente
alterna), semejante a como un transistor se puede utilizar para controlar una carga de CC
(corriente continua).
Su funcionamiento básico:
Es cerrar un contacto entre dos terminales (ánodo 1 y 2) para dejar pasar la corriente
(corriente de salida) cuando se le aplica una pequeña corriente a otro terminal llamado
"puerta" o Gate (corriente de activación).
Se seguirá permitiendo que la corriente fluya hasta que la corriente de salida disminuya
por debajo de un valor determinado, llamada corriente umbral, o se corte la corriente
totalmente de alguna forma, por ejemplo, con un interruptor o pulsador como luego
veremos.
Fíjate en la siguiente imagen donde usamos un triac como interruptor para encender una
lámpara o bombilla.
Es un circuito muy básico, pero que nos sirve para entender su funcionamiento. Luego
veremos cómo lo mejoramos.
El Triac es un desarrollo más avanzado del famoso SCR o tiristor, pero a diferencia del
tiristor, que sólo es capaz de conducir en una dirección (desde el ánodo al cátodo), el
TRIAC es un dispositivo bidireccional, es por eso que te recomendamos ver el enlace
anterior del tiristor, si no lo conoces antes de seguir o como mínimo, que sepas el
comportamiento de un diodo.
Si te fijas en el símbolo es como si fueran dos tiristores o scr (son lo mismo) en anti
paralelz (o dos diodos).
El triac tiene 3 patillas, Puerta, A1, A2 (Ánodo 1 y Ánodo 2, en este caso no se llaman
ánodo y cátodo).
Es muy común llamar a los ánodos Terminal o Main Terminal (terminal principal) y a la
Puerta Gate.
Puedes encontrar el símbolo donde la puerta está hacia el otro lado, pero es exactamente
lo mismo.
Arduino.
Uno de los motivos por los que Arduino es tan popular es la libertad y la flexibilidad
que ofrece para montar proyectos muy variados. Y, si nos ponemos en el lugar de
alguien que quiere aprender programación y robótica, vemos que esta característica es
perfecta porque nos obliga a “trastear” y experimentar con la placa para ir aprendiendo a
base de hacer y deshacer. De hecho, no todas las placas de Arduino son iguales: a partir
de una base común para todas, existen diferentes modelos de varias medidas, formas y
colores, de modo que cada persona pueda escoger la más adecuada para el proyecto que
quiera desarrollar. Hay placas más sencillas, placas más complejas y placas que sirven
para ampliar y complementar a otra placa principal.
Con Arduino se pueden construir proyectos que van desde un despertador hasta una
máquina expendedora, una alarma o un sistema de acceso a casa, un jardín automatizado
o un control remoto para cualquier dispositivo. Los usos de esta plataforma son todos
aquellos proyectos electrónicos que seamos capaces de imaginar y diseñar. En
Cordelaren empezamos a trabajar con Arduino a partir de proyectos sencillos como la
construcción de una casa domotizada o como la construcción de nuestro primer robot
con componentes electrónicos reales, pero también vamos más allá y aprendemos a
comunicar Arduino con otras tecnologías que trabajamos.
INSTITUTO SUPERIOR
TECNOLÓGICO TSA´CHILA
Software Arduino
El área de trabajo puede ser dividida en 5 grandes partes. De arriba abajo son: la barra
de menús, la barra de botones, el editor de código, la barra de consola de mensajes, y la
barra de estado.
6. Procedimiento
• Responder al cuestionario.
INSTITUTO SUPERIOR
TECNOLÓGICO TSA´CHILA
7. Cuestionario
En este caso sería amplitud fija porque no estamos regulando la amplitud solo el
Angulo de desfase.
INSTITUTO SUPERIOR
TECNOLÓGICO TSA´CHILA
Los opto transistores son capaces de convertir una señal eléctrica en una señal
luminosa modulada y volver a convertirla en una señal eléctrica. La gran ventaja
de un opto transistor reside en el aislamiento eléctrico que puede establecerse
entre los circuitos de entrada y salida.
Este opto triac nos sirve para separar circuitos, es decir, separa físicamente de
forma óptica, el circuito de control con el circuito de fuerza, es decir la parte de
potencia de 120 v, de la parte de bajo voltaje de 12v, así se puede proteger los
microcontroladores como el Arduino y el computador.
8. Resultados
Pudimos observar el cambio de los pulsos eléctricos o pasos por cero al manipular el
potenciómetro para darles distintos tiempos o ángulos en nuestro circuito armado en el
arduino, además en la simulación del proteus se pudo observar el cambio de las formas de
onda.
9. Conclusiones.
• Como una última conclusión de nuestra practica hemos integrado los elementos
todas sus partes tales como su funcionamiento, descripción y aplicación a
implementarse.
10. Recomendaciones
• Para realizar este tipo de prácticas debemos tener mucho en cuenta las
conexiones de control y de potencia de pronto ocurra un incidente inesperado.
INSTITUTO SUPERIOR
TECNOLÓGICO TSA´CHILA
11. Bibliografía
https://www.youtube.com/watch?v=wVdwgXroKZA&t=9s https://www.youtube.com/watch?
v=8wtXJGmvO_Y
https://solectroshop.com/es/blog/que-es-un-puente-rectificador-de-diodos-estructura-
yfuncionamiento-n68
https://hetpro-store.com/TUTORIALES/detector-de-cruce-porcero/#:~:text=El%20detector
%20de%20cruce%20por,es%20%2BVsat%20o%20-Vsat.
https://hetpro-store.com/TUTORIALES/optoacoplador/
https://www.areatecnologia.com/electronica/triac.html
https://codelearn.es/blog/que-es-arduino-para-que-sirve/
file:///C:/Users/usurio/Documents/carga-arduino-2.webp
12. Anexos
INSTITUTO SUPERIOR
TECNOLÓGICO TSA´CHILA
int cross = 2; // este es el pin para detectar el cruce por cero de la señal AC
int trip = 4; // este es el pin de disparo o TRIP int pot=A0; int valorpot;
long delaytime = 0; //variable para medir los tiempos de disparo
if(pulseIn(cross , HIGH)); //Esperamos un flanco de subida(la señal AC estara en cero Voltios,esto creara
una entrada alta en el pin cross)
{
delay(delaytime); //eperamos el tiempo segun la pocicion del potenciometro
digitalWrite(trip, HIGH); // enviamos el pulso alto de disparo delayMicroseconds(10);
// por al menos 50 microsegundos
digitalWrite(trip, LOW); // luego ponesmos a bajo la linea de disparo