Circuito Electronico

Objetivo:

Diseñar e implementar un inversor de corriente directa a corriente alterna utilizando el circuito integrado CD4047 el cual es un oscilador cuyas salidas son una inversa con respecto a la otra, acoplando dispositivos de potencia como son los transistores.

Resumen:

En el diseño de fuentes de alimentación de emergencia de 110 ó

220 volt, es necesario pensar en la facilidad de construcción y mantenimiento y en la confiabilidad del funcionamiento. Usar una batería de automóvil de 12 volt como fuente primaria de la fuente de 110 volt parece aceptable ya que el consumo recae sobre esta fuente primaria y actualmente es el elemento más económico y duradero que se dispone para este fin. El circuito que presentamos en nuestro proyecto es capaz de alimentar dispositivo que no requieran de una frecuencia precisa para su funcionamiento.

Introducción:

Diseño:

En la siguiente figura mostramos el circuito de nuestro inversor.

¬¬¬Material:

Oscilador CD4047BE

resistencias

1- 220 Ω

1- 22 K Ω

2- 100 Ω a ½ W

4- 1 K Ω

Desarrollo:

Para reducir o elevar una tensión determinada nada se adapta mejor que un transformador, pero este componente no funciona en corriente continua, que es la disponible en baterías y vehículos. Entonces debemos colocar un oscilador que genera una alternancia en la CC para así tener en la bobina del transformador una señal de corriente alterna.

El circuito integrado (4047) es un oscilador cuyas salidas son una inversa con respecto de la otra. Esto quiere decir que mientras una está en estado alto la otra está en estado bajo y viceversa. Estas señales son demasiado débiles para excitar al transformador por lo que se le implementa in driver formado por tres transistores en cadena. El diodo en paralelo con cada uno de los transistores finales evita que la corriente inversa producida al retirar la corriente del bobinado queme el transistor. El diodo de 5A colocado en paralelo con la línea de alimentación genera un cortocircuito cuando la polaridad es accidentalmente invertida, haciendo que el fusible salte. El preset de 50KΩ permite ajustar la frecuencia del oscilador, que es directamente proporcional con la frecuencia de la CA producida en el transformador. Para que el oscilador trabaje estable se ha dispuesto el resistor de 220Ω como limitador de corriente y el zener de 9.1V junto con sus capacitores de filtrado. Este conjunto hace que sin importar los cambios en la batería la tensión en el oscilador sea de 9V.

El transformador puede ser común, de los que se emplean para hacer fuentes de alimentación, sólo que en este equipo lo usaremos inversamente. En vez de aplicar tensión en el devanado de 110V y retirarla por el de 18V lo que hacemos es ingresar la tensión por el devanado de 18V y retirarla por el de 110V. En realidad los cálculos de este elemento dan como necesario un devanado de 110V y otro de 9.3V+9.3V, pero como no es común este tipo de valores hemos implementado uno de 9V+9V que es muy habitual en los comercios.

Dado que esto genera algo más de 110V, se puede emplear un transformador de 10V+10V (que también es de uso común) pero la tensión generada, alimentando el conjunto con 12V será de 102V. Los transistores de salida deben ser colocados sobre disipadores de calor. Debe respetar las potencias de los resistores en los casos que son indicados. Compruebe la posición de los diodos y capacitores electrolíticos. Utilice cables de sección adecuada para la conexión de la batería. Cables demasiado delgados pueden causar caídas de tensión o funcionamiento errático.

Una buena alternativa para comprobar el funcionamiento visualmente, es colocando un indicador

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