INSTITUTO TECNOLOGICO MUNICIPAL

INSTITUTO TECNOLOGICO MUNICIPAL

ANTONIO JOSE CAMACHO

GUIAS DE LABORATORIO DE INDUSTRIAL IITEMA 5: CONTROL DE LUZ CON PUT SCR.

5.1 OBJETIVOS

Analizar el funcionamiento de un circuito de control de media y onda completa mediante la utilizacin del transistor PUT, como elemento de disparo del SCR. Explicar el funcionamiento del circuito temporizador formado por la red RC, con el transistor PUT, como elemento de disparo del SCR: 5.2 RECURSOS

Fuente de energa DC.

Fuente deenerga AC(Transformador 506).

Osciloscopio

Multmetro (Anlogo o Digital) 5.3 MATERIALES 1- SCR 1- Transistor 2N6027(PUT). 1- Fotoresistencia. 1- Puente rectificador BY127 1- Diodo 1N4004. 1- Resistencia de 100 ( 1- Resistencia de 470 ohmio. 1- Resistencia de 1K 1- Resistencia de 2K7 1- Resistencia de 4K7 3- Resistencias de 10K( 1- Resistencia de 27K( 1- Potencometro de 500K( 1- Condensador de 0.1uF 1- Condensador de 10uF 1-Lampara de 12V.

5.4 HERRAMIENTAS Proto-board

Pinzas planas

Corta fro o pela cable

Conectores(Caimanes).

1.

5.5 INFORMACION BASICA

Las siglas del PUT, significan transistor uniunin programable (Programmable Unijuntion transistor), bsicamente se le puede considerarse como un tiristor en el que terminal de puerta(G), se ha conectado internamente la capa N de bloqueo en lugar de la capa P, de gobierno como sucede en el SCR. La figura 1, muestra la estructura interna y el smbolo de conexin.

Figura 1. Estructura y smbolo del PUT.

Los terminales del PUT se denominan:

Anodo (A).

Ctodo (K).

Puerta andica (GA).

El termino programable se aplica a la RBB, (, Vp, por que se pueden controlarse a travs de RB1 y RB2 y el voltaje de alimentacin VBB.

Mediante la aplicacin de la regla de divisor de voltaje hallamos el voltaje de gate (VG), cuando IG = 0.

RB1

VG = -------------------VBB = (VBB RB1 + RB2Donde

RB1

( = ------------------

RB1 + RB2

2.

El potencial de disparo (Vp), es el necesario para disparar el dispositivo esta dado por:

Vp = (VBB + VD

VAK = VAG + VGKVp = VD + VG

El perodo T, requerido para alcanzar el potencial de disparo de Vp, est determinado aproximadamente por:

VBBT = RClogn ----------------

VBB Vp

Si la resistencia total RT = R1 + RV1, es grande, la corriente de pico (Ip), no puede establecerse y el dispositivo no se dispara. Para hallar el punto de transicin es igual a:

Ip.R = VBB Vp

VBB - Vp

RT=(R1 + RV1)mx = ------------------

Ip

El valor de RT, debe tambin ser capaz de asegurar una corriente de valle (Iv), el PUT entre a oscilacin.

VBB - Vv

RT = (R1 + RV1)mn = ----------------

Iv

El anlisis anterior requiere de una RT mxima y mnima para que el put este oscilando.

Rmn< RT < Rmx

5.5.1 OSCILADOR DE RELAJACION CON PUT.

La figura 2, se representa un circuito tpico de un oscilador de relajacin con PUT, tiene un divisor de tensin formado por R3 y P, este permite programar la tensin de cebado del PUT.

3.

Dependiendo del valor que asignemos al par R1 y C1, en el nodo alcanzar antes y despus el valor de Vp, en conduccin del put.

Figura 2. Circuito oscilador con PUT.

El limite del potencial de Vp a superar se ajusta mediante el divisor de R3 y P, este repercutir a la frecuencia de los pulsos que se origina en los extremos de R2, debido a las descargas cclicas del condensador C1. Dichos impulsos, representan una amplitud inversamente proporcional a la frecuencia que, lgicamente, depende de la mxima tensin que debe alcanzar el condensador.

5.5.2 CONTROL DE POTENCIA CON SCR DISPARADO POR UN PUT

Figura 3. Control de fase de un SCR utilizando un PUT.

La figura 3, muestra un circuito de control de fase de un SCR, que utiliza un transistor PUT.

4.

El divisor de tensin formado por las resistencias R2 y R3, est diseado de forma que no sobrepase la tensin mxima directa de puerta - ctodo del PUT.

5.5.3 CONTROL DE POTENCIA DE DOBLE ONDA CON SCR DISPARADO CON PUT.

Figura 4. Control de potencia con doble onda con SCR disparado por PUT.

El circuito de la figura 4, es un control de potencia con SCR, disparado por un PUT. El condensador C1, se carga a travs de R1 y RV1, pero en este caso da paso a conducir el PUT, se produce cuando la tensin almacenada en el condensador C1, supere la tensin de puerta andica determinada por el divisor de tensin formado por las resistencias R2 y R3. En ese momento el PUT, bascula produciendo un impulso en la puerta del SCR, que provoca un impulso.

5.5.4 CIRCUITO DE RETARDADO DE TIEMPO

Figura 5. Circuito de retardo con control de luz con SCR disparado por PUT.

5.

se puede utilizar la sensibilidad de la fotoresistencia a los cambios de intensidad de luz en los:

Circuitos de medicin de luz

Controles de alarmas.

Relevadores.

Fotmetros.

Circuitos de exposicin fotogrfica.

En el circuito de la figura 5, la fotoresistencia detecta los cambios en la intensidad de la luz y el voltaje en la unin de la fotoresistencia CR1 y resistencia R1, que varia directamente con la intensidad de luz; presentando la siguiente caractersticas en el circuito:

a) Cuando la luz disminuye: Aumenta la resistencia en la fotoresistencia CR1.

Disminuye el voltaje a travs de la resistencia R1.

Aumenta el voltaje en la fotoresistencia CR1.

El condensador C1, se tratara cargarse a este voltaje menor y toma ms tiempo para alcanzar el voltaje de disparo del PUT, ms tarde operara la lampara y el tiempo de exposicin es ms corto.

b) Cuando la luz aumenta:

Disminuye la resistencia en la fotoresistencia CR1, y aumenta el voltaje en la resistencia R1.

Pero disminuye el voltaje en la fotoresistencia CR1.

El voltaje en la unin de la fotoresistencia CR1, y la resistencia R1, determina el nivel de voltaje a que tratar cargarse el condensador C1 y dispara antes el PUT, y opera la lampara y el tiempo de exposicin es ms corto.

El condensador C1 y las resistencias R2 y la RV3, determinan la red RC de la constante de tiempo.

Cuando el condensador C1 se carga al voltaje de la unin de la fotoresistencia CR1 y la resistencia R1, el voltaje de nodo alcanza un valor de 0.6 V, mayor que el voltaje de disparo programado en la puerta del PUT, como lo determina el divisor de voltaje formado por las resistencias R5 y R6. El transistor PUT, dispara al SCR y pone a conducir. Cuando disminuye la luz, la fotoresistencia aumenta de valor y el voltaje de la unin CR1 y R1, el condensador C1, se descarga a travs del diodo CR2 y el SCR y el PUT no conduce.

6.

5.5.5 DESARROLLO DE ACTIVIDAD NUMERO CUATRO

A. PREINFORME

1. Investigar sobre las caractersticas elctricas del transistor 2N6027.

2. Analizar el funcionamiento de los circuitos propuestos en las figuras 3,4 y 5.

3. Deben calcular Vmx para el control de media y onda completa.

4. Calcular el voltaje entre nodo ctodo(VAK); con los siguientes ngulos de disparo 50 VAK = __________ 75 VAK = _______ 90 VAK = _______

5. Calcular los parmetros del transistor PUT como: RB1 y RB2, RBB, VRB1 y VRB2, Vp, Ip, Iv, VG

6. Calcular el Valor de RT = R1 + RV1; entre los valores de comprendidos entre:

50 RT(mn) = _________75 RT(media) = _________ 90 RT(mx)=_______

si usted observa que el oscilador no oscila entre estos valores retome tres ngulos diferentes y realice y calcule de nuevo el valor mnimo y mximo de la RV1.

7. Calcular el voltaje entre la carga resistiva (RL), para los ngulos de 50 VRL = ________ V ; 75 VRL = _________ V; 90 VRL = _________ V.

8. Calcular el voltaje de gate (VG), para los ngulos de 50 VG = ________ V ; 75 VG = _________ V; 90 VG = _________ V.

9. Calcular los tiempos de carga y descarga de t1, t2 y T con los ngulos anteriores.

10. Los circuitos deben de traerlos armados en cada seccin de los laboratorios que les sirve como preinforme y tiene un valor del 40%.

a) DESARROLLO DE LA ACTIVIDADb) Circuito de control de media onda con SCR disparado por el transistor PUT.c) Armar el circuito de la figura 3.

d) Medir y dibujar el Vmx para el control de media Vmx = ____

e) Medir y dibujar las formas de onda del voltaje entre nodo ctodo(VAK); con los siguientes ngulos de disparo 50 VAK = __________ 75 VAK = _______ 90 VAK = _______

f) Medir los parmetros del transistor unijuntura como: Vp: ______V, VV:______VG:________

g) Medir el Valor de RT = R1 + RV1; entre los valores de comprendidos entre:

50 RT(mn) = _________75 RT(media) = _________ 90 RT(mx)=______

h) Medir la corriente pico con RV1 mx(Ip) = ______ (A, con RV1 mn (Iv)_______ mA.

i) Medir y dibujar las formas de onda del voltaje entre la carga resistiva (RL), para los ngulos de 50 VRL = ________ V ; 75 VRL = _________ V; 90 VRL = _________ V.

7.

j) Medir el voltaje de gate (VG), para los ngulos de 50 VG = ________ V ; 75 VG = _________ V; 90 VG = _________ V.

k) Calcular los tiempos de carga y descarga de t1, t2 y T con los ngulos anteriores.

I. Circuito de control de onda completa con SCR disparado por el transistor PUT.a) Armar el circuito de la figura 4.

b) Medir y dibujar el Vmx para el control de onda completa Vmx = ________V.

c) Medir y dibujar las formas de onda del voltaje entre nodo ctodo(VAK); con los siguientes ngulos de disparo 50 VAK = __________ 75 VAK = _______ 90 VAK = _______

d) Medir el Valor de RT = R1 + RV1; entre los valores de comprendidos entre:

50 RT(mn) = _________75 RT(media) = _________ 90 RT(mx)=______

e) Medir y dibujar las formas de onda del voltaje entre la carga resistiva (RL), para los ngulos de 50 VRL = ________ V ; 75 VRL = _________ V; 90 VRL = ________ V.

f) Medir y dibujar el voltaje de gate (VG), para los ngulos de 50 VG = ________ V ; 75 VG = _________ V; 90 VG = _________ V.

II. Circuito de retardo de control de luz con SCR disparado por PUT.

a) Armar el circuito de la figura 5.

b) La fotoresistencia a mxima luz

c) Observar y explicar lo que sucede en el circuito

d) Ajustar RV3, para el tiempo de encendido de 2 segundos luego a 4 segundos.

e) Medir y dibujar las formas de onda en el voltaje entre el nodo - ctodo del PUT, VA K= ___________ V. El SCR el VDC= _________

f) PUT, VG K=____________V. El SCR el VDC= _________

g) Realizar mismo procedimiento con la fotoresistencia sin Luz

h) Observar y explicar lo que sucede en el circuito.

i) Medir y dibujar las formas de onda en el voltaje entre el nodo - ctodo del PUT, VA K= ___________ V. El SCR el VDC= _________

1. PUT, VG K=____________V. El SCR el VDC= _________

INFORME

1.Deben de presentar:

a) Clculos y mediciones realizados en los circuitos.

b) Hacer una sntesis del funcionamiento del circuitos.

c) Resolver las preguntas de la evaluacin

j) Sacar las conclusiones generales.

2. 8.

EVALUACION

3. Cuando un PUT es utilizado para disparar un tiristor, tal de la figura 3 y 4. Por qu es necesario limitar el valor de R1?.

4. En el circuito de la figura 3, el condensador C1, comenzar a cargarse nuevamente, inmediatamente despus del disparo del PUT, durante el semiciclo positivo? Explicar.

5. Por qu es necesario que el oscilador de relajacin en el circuito de control de puerta tenga alta o baja frecuencia?.

6. Enumere las ventajas que tiene el circuito 3, 4 y 5.

7. El circuito 3 y 4 y 5. Existe alguna relacin entre RT y el ngulo de cebado?.

8. Qu elementos interviene en el circuito de retardo de la figura 5?.

9.

R1

10K

RV1= 500K(

R2

10K

100 (

R3

27K

R4

100(

12 VAC

Lampara de 12 VDC

C1=0.1uF

12 VAC

R1

10k(

RV1

500K(

C1= 0.1uF

10K

R3

27K

R4

100(

BY127

Lampara de 12 VDC

R2