“Desarrollo De Un Filtro Activo Experimental Para Carga Trifásica”

ACONDICIONADOR DE SEÑAL TRIFÁSICO DE TENSIÓN Y CORRIENTE COMO ETAPA DE ENTRADA
PARA UN FILTRO ACTIVO
JOSÉ REFUGIO FLORES GARCÍA, MARIO SALVADOR ESPARZA GONZÁLEZ
Instituto Tecnológico de Aguascalientes,
INTRODUCCIÓN
En un sistema de adquisición de datos el
acondicionamiento de señal es la etapa encargada de
filtrar y adaptar la señal proveniente del transductor en
una magnitud (Normalmente en tensión) apta para ser
representada, registrada, o que simplemente permita un
procesamiento posterior mediante un proceso estándar.
OBJETIVO
Realizar un acondicionamiento efectivo de las señales
de corriente y de voltaje como primera fase del
desarrollo de un filtro activo, satisfaciendo las
necesidades del convertidor análogo – digital del
procesador digital de señales TMS320F2812
MATERIALES Y MÉTODOS
Esta es la primer etapa del proyecto de tesis “Desarrollo
de un filtro activo experimental para carga trifásica”.
Dentro de esta etapa el acondicionamiento de las
señales de voltaje y corriente es de suma importancia,
para realizarlo es necesario utilizar
dispositivos
electrónicos básicos tales como: Amplificadores de
instrumentación, de aislamiento, fuentes aisladas; entre
otros como resistencias, capacitores, diodos, etc. Se
considerara para el acondicionamiento el voltaje de
entrada del ADC el cual es de 0 a 3V.
Acondicionamiento de una señal de Voltaje
Este se realizó por medio de una conexión en estrella,
este método permite que los voltajes de línea y de fase
no se alteren en cuanto a su ángulo.
CARGA
+V
DCP010512DBP
Vs1
OFF SET
Vs2
OUT
IN
ISO122
INA114
Figura 2. Diagrama de acondicionamiento de una señal de voltaje.
Acondicionamiento de una señal de Corriente
Para este acondicionamiento se empleó como
transductor una sonda de efecto hall que nos
proporcionan una relación de 100mV/A; por medio de
amplificadores de instrumentación se agrega el offset
necesario.
A
B
CARGA
C
SENSOR DE CORRIENTE
OFF SET
100mV/A
INA114
Figura 3. Acondicionamiento de una señal de corriente.
RESULTADOS
La señal de voltaje y su acondicionada se muestran en la
figura 4, cumpliendo los requerimientos del DSP. En lo
referente al acondicionamiento de la corriente se tiene
1.2 Vpp por cada Amper de circulación.
A
R1=470K
R2=1K
B
R2
R1
ISO 122
R2
R1
C
(B)
V p-p = 0.88V
CDoffset = + 0.28V
(A) Vpico =185 V
Figura 1. Conexión en estrella
De acuerdo al rango de valores del ADC se eligió un
valor de tensión de 0.4V (VR2) con una R2=1K, ya que
el voltaje de offset empleado es la caída de tensión en
un diodo (0.7V). IFASE=VR2/R2=0.4mA, para R1
considerar VFASEpico=179.6V para R1 = (179.60.4)/0.4mA=448KΩ, en valor comercial R1=470KΩ,
recalculando con R1=470KΩ y R2=1KΩ tenemos
que: IFASE= 0.381 mA por lo tanto VR2 = 0.381 Vpico.
Una vez reducida la tensión se procede a aislarla por
medio de amplificadores de aislamiento los cuales se
alimentan de una fuente aislada y de la alimentación
general del sistema de control. El offset fue aplicado
empleando amplificadores de instrumentación.
Figura 4. (A) Señal de entrada 50V/Div. y (B) Señal acondicionada
0.4V/Div., mostradas en el osciloscopio.
CONCLUSIONES
Para el desarrollo del Filtro activo la parte que requiere
una gran precisión es el acondicionamiento, por lo que
una menor compensación en el DSP es lo ideal para un
mejor desempeño en la activación de los elementos
posteriores al DSP.
BIBLIOGRAFÍA
 www.ti.com
 Fink/Beaty, Manual de Ingeniería Eléctrica, Tomo I
Ed. Mc Graw Hill. 1999