Verificar la eficiencia de reguladores lineales vs reguladores conmutados

LABORATORIO

TALLER

SIMULACIÓN

X

CAMPO

1. TEMA: Verificar la eficiencia de reguladores lineales vs reguladores conmutados

1. OBJETIVO:

1. Simular un regulador lineal serie y un regulador conmutado clase A para verificar la eficiencia y formas de onda de manera comparativa.

1. INSTRUCCIONES:

1. Implementar el siguiente circuito en Multisim basándose en el esquema de funcionamiento de un regulador lineal serie. Considere utilizar un diodo Zener de 5.6 V, un voltaje de entrada de 12 V, una resistencia de carga de 220 Ohms y una resistencia R = 1 kOhms y un transistor BJT TIP31C.

[pic 3]

[pic 4]

1. Configurar una simulación de tipo “Transitorio” con condiciones iniciales igual a cero con un tiempo de simulación de 10 ms, para verificar formas de onda de voltaje y corriente de entrada y salida.
2. Configurar una simulación de tipo “Iteractiva” para verificar valores promedio de voltaje, corriente y potencia promedio de entrada y salida.

1. Implementar el siguiente circuito de regulador conmutado para una simulación en Multisim, considerando que S1 será un conmutador controlado por el voltaje de la fuente VG, la misma que debe ser configurada con un voltaje pico de 5V, F = 500 Hz y un ciclo de trabajo de 50%. La fuente de alimentación V1 será de 12V y la carga estará conformada por R = 220 Ohms y L = 470 uH.

[pic 5]

1. Configurar una simulación de tipo “Transitorio” con condiciones iniciales igual a cero con un tiempo de simulación de 10 ms, para verificar formas de onda de voltaje y corriente de entrada y salida.
2. Configurar una simulación de tipo “Iteractiva” para verificar valores promedio de voltaje, corriente y potencia promedio de entrada y salida (R).

1. LISTADO DE EQUIPOS, MATERIALES Y RECURSOS:

1. NI Multisim 14.1
2. Computador
3. Cuaderno de apuntes
4. Calculadora

1. ACTIVIDADES POR DESARROLLAR:

Tenga en cuenta que los resultados de esta sección deben ser colocadas en la sección Resultados Obtenidos y deben ser acompañados de una breve discusión que indique el entendimiento de cada actividad.

1. Adjuntar y comentar los circuitos de simulación implementados.
2. Presentar las formas de onda obtenidas en las simulaciones transitorias y realice un análisis comparativo e interpretativo de las mismas.
3. Llene la siguiente tabla con los datos promedio obtenidos de las simulaciones iteractivas realizadas.

1. Comentar y discutir sobre la eficiencia de cada uno de los circuitos simulados, basándose en los datos adquiridos.

1. RESULTADOS OBTENIDOS:

1. Adjuntar y comentar los circuitos de simulación implementados.

[pic 10]

[pic 11]

Aquí se puede observar los dos circuitos implementados en el programa multisim para su análisis

1. Presentar las formas de onda obtenidas en las simulaciones transitorias y realice un análisis comparativo e interpretativo de las mismas.

Figura de Regulador lineal con R= 220 ohmios

[pic 12]

En esta grafica se puede mirar como varia tanto el voltaje de salida y la corriente por ende se puede ver como el voltaje de ingreso es constante sin embargo la señal de salida recibe un costo de 5 V y la corriente tiene un costo de 22.7mA por lo cual el circuito está haciendo un trabajo en DC

Figura de Regulador lineal con R= 100 ohmios

[pic 13]

En esta grafica se puede mirar como varia tanto el voltaje de salida y la corriente por ende se puede ver como el voltaje de ingreso es constante sin embargo la señal de salida recibe un costo de 5 V y la corriente tiene un costo de 22.7mA  por lo cual  el circuito está haciendo un trabajo en DC

Figura de Regulador Conmutado

Duty Cycle = 50%

[pic 14]

Se observa que la señal de ingreso es una línea recta por lo que es un voltaje DC no obstante el voltaje de salida me muestra una señal cuadrada con sus respectivos valores de duty cycle   al 50% por que el voltaje de salida parece más ensanchado no obstante esto por el ciclo de trabajo

Duty Cycle = 30%

[pic 15]

Se observa que la señal de ingreso es una línea recta por lo cual es un voltaje DC sin embargo el voltaje de salida me muestra una señal cuadrada con sus respectivos valores de duty cycle   al 30% por que el voltaje de salida parece más estrecho sin embargo esto por el ciclo de trabajo

1. Llene la siguiente tabla con los datos promedio obtenidos de las simulaciones interactivas realizadas.