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ELECTRONICA II

PROYECTO DE CATEDRA.

CICLO 2 AO 2015

OBJETIVO:

Disear e implementar las diferentes etapas para el control de temperatura de una carga en AC

haciendo uso de modulacin de ancho de pulso, utilizando los contenidos vistos en el transcurso de

la asignatura:

Amplificador inversor

Amplificador no inversor

Amplificador sumador inversor.

Amplificador sumador no inversor.

Amplificador sumador - restador.

Temporizador 555.

Oscilador de relajacin.

Comparador con histresis.

REQUERIMIENTOS:

Ajuste del setpoint, entrada de referencia (valor deseado), incluyendo accionamiento para

producir funcin escaln.

Punto de suma (sumador - restador) con ganancia unitaria.

Circuito generador PWM (rangos de operacin de Vdc [0,10] v) controlando su modulacin

por variacin de voltaje DC (0-10V).

Etapa de potencia (manejando una carga de AC - elemento calefactor) aislada elctricamente

de seal con rangos de operacin de Vdc [0,10] v, la cual determina la cantidad de potencia

entregada a la carga.

ESPECIFICACIONES:

Para todas las etapas recuerde dejar borneras de conexin, alimentacin, referencia, etc.

1. Entrada de referencia.

Realizar un escalamiento acorde a la temperatura que se pretende fijar, ejemplo ([0,10] v corresponde

a [TempAmb, TempAmb + 10] C), recuerde que dichos rangos deben poder equipararse a los niveles

de voltaje del potencial de salida del sensor y acondicionador con ganancia variable de la entrega del

primer parcial. Adicionalmente la entrega del voltaje de salida de esta etapa estar limitada por el

accionamiento de un dispositivo para lograr un escaln con el valor deseado luego de haber sido

ajustado al valor de temperatura que el docente requiera.

2. Punto de suma (detector de error).

Esta etapa del circuito debe ser capaz de proporcionar diferentes niveles de voltaje de salida

(positivos, negativos o cero) con ganancia de voltaje unitaria, por lo cual si se ingresan:

2v y 3v su respuesta debe ser -1v.

3v y 3v su respuesta debe ser 0v.

3v y 2v su respuesta debe ser 1v.

Figura 1: Detector de error.

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3. Circuito generador PWM (rangos de salida de Vdc [0,10] v) controlando su modulacin por

variacin de voltaje DC (0-10V) a su entrada.

En la accin ms sencilla que puede describirse de esta etapa es producir un pulso de tamao

equivalente al voltaje aplicado a su entrada, por ejemplo en la figura 2 se muestra la salida del

sistema para 3v, 6v y 9v respectivamente con amplitud mxima de 10v y mnima de 0v.

Figura 2: Funcin explicativa de la accin del PWM1.

En el circuito completo del sistema de control solicitado la variacin del ancho de pulso depender

de la accin que requiera el controlador, por lo cual la aproximacin ms real es la mostrada en

la figura 3. La prueba de este sistema podra verse sometido a la accin de una fuente variable

directamente o a la accin del sistema completo segn desee el instructor de laboratorio.

Figura 3: Accin real del PWM en el sistema.

4. Etapa de potencia (manejando una carga de AC - elemento calefactor) aislada elctricamente de

seal con rangos de operacin de Vdc [0,10] v.

Esta etapa debe considerar ngulos de disparo de tiristores para el control de potencia entregada

a cargas AC, considerar adems la deteccin de la seal en el cruce por cero, para poder controlar

por medio de PWM la potencia de la carga. Considere adicionalmente las medidas de seguridad

acordes a esta etapa (fusibles, borneras, conectores, cables de 110Vac que no estn mutilados o

aadidos, interruptores con indicacin nen, aislamiento de la tarjeta, etc.) si estas partes se

omiten quedar a disposicin del instructor del laboratorio anular el porcentaje (asignar nota de

1 Figura 2 y 3 tomadas de: http://www.mikroe.com/chapters/view/86/libro-de-a-progamacion-de-los-microcontroladores-

pic-en-basic-capitulo-3-microcontrolador-pic16f887/

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0.0) de esta parte por seguridad de l y de sus estudiantes.

Figura 4: Diagrama de bloques del accionamiento de la carga o elemento calefactor.

5. Elaborar un reporte por grupo de trabajo conteniendo los clculos con anlisis acordes al nivel

acadmico de la asignatura para justificar la implementacin de su respectivo circuito con el

detalle por cada etapa.

El formato deber ser en IEEE y deber cumplir con los lineamientos establecidos en este

documento.

6. Armado en tarjeta de circuito impreso, manteniendo estndares de calidad de pistas, orden,

limpieza, seguridad de las conexiones elctricas y aislamiento de pistas de bases metlicas.

FECHA DE ENTREGA:

Durante los das y horas de laboratorio asignadas a cada grupo de laboratorio en el cual se encuentre

inscrito, en la semana del 28/09/2015 al 03/10/2015.

LOS PUNTOS A EVALUAR CON SUS RESPECTIVOS PORCENTAJES SON:

La nota se asignar en funcin del cumplimiento de cada de los tems aqu estipulados. Por cada

tem se asignar una nota que se multiplicar por cada porcentaje asignado en los diferentes puntos

de evaluacin que darn como resultado la nota global del proyecto:

N Actividades Porcentaje

1 Soldaduras2 15%

2 Calidad de pistas3 10%

3 Esttica4 10%

4 Funcionamiento5 35%

5 Documento 30%

Nota: Para todas las inconsistencias se restar 0.2 por cada falla en cada uno de los primeros 3 tems

de la tabla anterior.

2 Estas no deben contener orificios, residuos de pasta o protuberancias de estao en exceso o con caries. 3 Debe evitarse que las pistas estn entre-cortadas (deterioradas al momento de revelar la tarjeta con algn tipo de cido), remendadas

o que por alguna circunstancia haya olvido de pistas. 4 Los componentes deben estar lo ms cercano al PCB en lo posible, la reduccin del tamao del PCB es importante pero no tanto

como para que se observen apilamiento de componentes que redunda en mayor calentamiento de los componentes. 5 El funcionamiento debe ser continuo (evitar situaciones como: lo voy a apagar porque se quema si lo dejo mucho tiempo encendido, o es que antes que Ud. viniera estaba funcionando verdad) y preciso.

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LOS PARMETROS DE CADA TEM DEL DOCUMENTO SON:

Puntos Criterios (Documento) Porcentaje

1 Formato 10%

2 Introduccin y Abstract. 10%

3 Palabras claves y keywords. 10%

4 Clculos realizados en funcin del desarrollo de sus etapas. 10%

5 Desarrollo del documento, incluyendo:

- Simulaciones, capturas de pantalla, capturas fotogrficas de seales

relevantes para la explicacin de su circuito.

- Diagrama esquemtico y PCB de la circuitera a implementar

explicando el porqu de las etapas que estn planeando desarrollar.

25%

6 Conclusiones 15%

7 Referencias bibliogrficas de idoneidad comprobable. 10%

8 Biografas 5%

9 Anexos 5%

Total: 100%