inversor de corriente continua en alterna - CONSULTEC
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INVERSOR DE CORRIENTE CONTINUA EN ALTERNA Jorge Conza, Juan Torres, Cristian Vélez, Pablo Ganazhapa Carrea en Ingeniería y Telecomunicaciones, Universidad Nacional de Loja Loja, Ecuador jorge1990fabricio@hotmail.com juank170691@hotmail.com cristian2v@hotmail.com pgmartes@hotmail.com Resumen— En este documento se realiza una pequeña descripción de la implementación y construcción de un inversor de CC en AC que utiliza principalmente transistores de potencia, transformador de 12 V a 120 V y una batería de 12 V y 4 amperios de intensidad. B. MATERIALES Existen diferentes tipos de materiales para la construcción de un inversor pero depende de la potencia que vamos a manejar y del diseñador. [1] I. INTRODUCCIÓN L os inversores son convertidores estáticos de energía que convierten la corriente continua CC en corriente alterna CA, con la posibilidad de alimentar una carga en alterna, regulando la tensión, la frecuencia o bien ambas. Más exactamente, los inversores transfieren potencia desde una fuente de continua a una carga de alterna por lo que podemos decir que la función de un inversor es cambiar un voltaje de entrada de corriente directa a un voltaje simétrico de salida de corriente alterna, con la magnitud y frecuencia deseada por el usuario o el diseñador. Como profesionales en formación de la Carrera de Electrónica y Telecomunicaciones, tenemos un gran interés en el diseño y creación de nuevos prototipos de trabajo, que nos brinden las herramientas necesarias para nuestro futuro, pero que a la vez despierten el ingenio y fantasía que todo ser humano lleva consigo. El prototipo final, cumple con las especificaciones antes mencionadas, y esperamos que este trabajo realizado por los integrantes de este grupo, sea de gran interés. II. INVERSOR DE CC EN AC A. INVERSOR El inversor cuenta básicamente de dispositivos electrónicos de potencia que se encuentran ensamblados con una batería de 12 V y una intensidad de 4 A, un transformador que eleve el la tensión a 120 V de corriente alterna. Fig.1 Diferentes tipos de inversores C. BATERÍA, TRANSISTORES Y TRANSFORMADOR Se trabajó con una batería recargable de DJW124.5(12V4.5AH) que suele utilizarse en el arranque de motos. También se utilizó transistores de potencia 2N3771 y que son capaces de soportar hasta 30 amperios y un potencia de 150 W como máximo por ser transistores de potencia y trabajar a corrientes altas se necesita disipadores de calor grandes que sean capaces de mantener a una cierta temperatura. 2 220 Ω 2 0.47 El transformador utilizado es de 12 V-0-12 V a 120 V y 6 A de intensidad, debido a que el transformador es relativamente grande se tuvo que utilizar una batería de motocicleta [2]. V. ESQUEMA Diagrama realizado en proteus [3]. U1 78L12 3 VI VO 1 R5 GND D1 2 1N5408 R4 R10 330 4k7 330 Q3 R6 B1 16V 2SC2547 D6 1N5408 C1 R3 2200u 4.7k 2SC1162 C2 220D3 Q1 4.7uF 560 220D2 Q2 2SC1162 III. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO 1N5408 2.2u 47 C6 1N5408 2.2u Q4 2SC2547 2SD758 C4 47 D5 1N4007 Q5 R11 D4 C5 R9 2SD758 R8 R7 Fig.2 Transformador y batería El inversor funciona con una fuente de tensión continua de 12 V y la transforma a tensión alterna de 120 V con un tiempo finito y con una potencia de 100 W con la cual se puede encender cualquier dispositivo que funcione con corriente alterna pero que no consuma más de 100 W. La carga se mantendrá encendida hasta que se descargue la batería la cual dura aproximadamente 4 horas en funcionamiento. Q7 1N4007 4.7uF Q8 2N3771 Q9 Q10 Q6 2N3771 2N3771 2N3771 De igual manera se realizo la simulación en el software Proteus, con el cual verificamos si el diseño seguido y realizado analíticamente cumple en la simulacón. Fig3. Esquema del Circuito del Robot Hexápodo IV. MATERIALES 4 Diodo N5408. 2 Diodo N4007. 1 2SC1213 1 2SC1815 2SC2229 D401A, L73S D401A, L46D 4 2N3771 2 2.2 uF 2 4.7 uF 1 2200 uF 2 4.7 KΩ 2 330 Ω En la figura de abajo (Fig.3) se muestra el esquema del circuito desarrollado e implantado en Proteus, esto nos permite simular los resultados programados anteriormente y tener una idea de lo que podría pasar en la vida real. Una vez simulado el proyecto, lo siguiente que realizamos es generar las pistas necesarias del circuito realizado en Proteus, para ello utilizamos otra herramienta de software llamado Livewire, en el cual se conectarán todos los componentes del proyecto ya terminado. En la figura siguiente se muestra la disposición final de pistas (Fig.4). VII. REFERENCIAS Fig.4. Disposición de pistas del circuito VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Conclusiones Un inversor de corriente continua transfieren potencia de una fuente de continua a una carga de alterna. Un esquema de conmutación simple produce una tensión de salida con forma de onda cuadrada. La potencia de salida está en función de la corriente de la batería y de la relación de transformación del elevador. Recomendaciones Se recomienda tener precaución en los disipadores de calor para los transistores de potencia. Tener las precauciones necesarias debido a que se trabaja con corrientes altas. Power Electronics. Converters, Applications, and Design (2ª edición). N. Mohan, T. M. Undeland, W. P. Robbins, Editorial: John Wiley & Sons, 1995. Electrónica de Potencia - Circuitos, Dispositivos y Aplicaciones. Muhammad H. Rashid, Prentice Hall Hispanoamericana, S.A., 1993 Electrónica de Potencia – Daniel W. Hart. Núñez de Balboa, 120, Editorial: Pearson Educacion, S. A.
