Practica 2 Lab Electronica Potencia II

Laboratorio de Electrónica de Potencia II Practica No. 2 PWM: TL494 en PUSH-PULL OBJETIVO: Que el estudiante analice el modo de operación y funcionamiento del TL494 en PUSHPULL para generar un pulso con modulación de circuitos de control.

INTRODUCCIÓN: El TL494 es un circuito de control modulador de ancho de pulso (PWM) a una frecuencia fija. La modulación de pulsos de salida se lleva a cabo mediante la comparación de la forma de onda de diente de sierra creado por el interior oscilador en el condensador (Ct) para cualquiera de las dos señales de control. La etapa de salida es activada durante el tiempo en que la tensión en diente de sierra es mayor que las señales de control de tensión. A medida que aumenta la señal de control, el tiempo durante el cual la entrada de diente de sierra es mayor disminuye; por lo tanto, la duración del pulso de salida disminuye. Un pulso de dirección flip-flop alternativamente dirige el de pulso modulado a cada uno de los dos transistores de salida. Las compuertas NOR, que manejan los transistores de salida Q1 y Q2, son habilitadas solamente cuando la entrada de reloj del FLIP-FLOP está en estado bajo "0".Esto ocurre solamente durante la porción de tiempo en que la tensión del diente de sierra es mayor que la de las señales de control. Por lo tanto un incremento en la amplitud de la señal de control provoca una correspondiente disminución lineal del ancho del pulso de salida. (Consulte el diagrama de tiempos muestra en la Figura 1). La frecuencia del oscilador se programa mediante la selección de componentes de tiempo Rt y Ct (ver figura 2 y tabla 1). El oscilador carga el condensador externo, Ct, con una corriente constante, el valor es determinado por la resistencia de sincronización externa, Rt. Esto produce una forma de onda de rampa lineal de tensión. Cuando el voltaje a través de Ct llega a 3 V, el circuito oscilador descarga y carga a Ct por lo cual el ciclo se reinicia. La corriente de carga, el período de la onda diente de sierra y la frecuencia del oscilador se determinan mediante las fórmulas: (1)

(2)

(3)

La tabla 1 muestra las funciones y conexiones que se requieren para la operación del TL494 en SINGLE- ENDED y PUSH- PULL

Tabla 1. Operación del TL494 en single- ended y push-pull Voltaje de Entrada para el control de la salida O.C=GND

Función de salida 1.0

O.C=Vref

0.5

Frecuencia de salida

Operación como singleended (salida simple) o salida en paralelo PWM  Q1 y Q2 Operación normal del pushpull (empujar-tirar)

Figura 1 (Timing diagram) muestra la relación entre los pulsos y las señales

Figura 2 Circuito interno del TL494

*Tarea: Realizar la simulación en LTSPICE del circuito de la figura 3 y determine los puntos 3 y 8. DESARROLLO: Prueba del TL494 La figura 3 corresponde al esquema eléctrico para la prueba del dispositivo TL494, en esta actividad se verifican las funciones de éste dispositivo. 1.- Monte el circuito de la figura 3.

Figura 3. Prueba del TL494

2.-Encuentre los valores de Ct y Rt para obtener una frecuencia de oscilación a 10kHz. 3.-Mida el voltaje presente en el terminal 14 del TL494 (+5v) 4.-Observe y grafique juntas las formas de onda del los terminales 5 (Ct) y 8 (C1). 5.- Observe y grafique juntas las formas de onda del terminal 3 (Comp), VO1 y VO2 6.- Mida el ciclo de trabajo D de la onda del terminal 8 (use la ecuación para medir el ciclo de trabajo). 7.- Ajuste el Vref para un ciclo de trabajo de 10, 30 y 80%

8.- Encuentre los valores de Ct y Rt para obtener dos frecuencias de oscilación (Fosc) de 20 kHz y 50kHz, y repita para cada una los pasos del 3 al 8 * Ajustando el Tiempo muerto (D.T)

Figura 4. Ajuste del tiempo muerto

REPORTAR: 1.- Análisis de los resultados obtenidos con su respectiva explicación 2*.- Conclusiones