Laboratorio de control
UNI-FIEE 2013-II
SISTEMA DE CONTROL DE TEMPERATURA ON-OFF
OBJETIVOS
Observar los cambios de temperatura temperatur a en un LCD, mediante un convertidor analógico digital. Observar la puesta puesta en acción del controlador controlador digital, mediante mediante el encendido encendido y apagado de un led (ON - OFF) empleando una jarra eléctrica. Observar la versatilidad de los triac. Observar el comportamiento comportamient o de un optocoplador.
FUNDAMENTO TEÓRICO TRIAC BT136
El Triac es un dispositivo semiconductor que pertenece a la familia de los dispositivos dispositivos de control: los tiristores. El triac es en esencia la conexión de dos tiristores dos tiristores en paralelo compartiendo la misma compuerta. pero conectados en sentido opuesto opuesto y compartiendo A1: Ánodo 1, A2: Ánodo Ánodo 2, G: Compuerta Compuerta El triac sólo sólo s e utiliza en corriente alterna y al igual que el tiristor, se dispara por la
compuerta. Como el triac funciona en corriente alterna, habrá una parte de la onda que será positiva y otra negativa. Funcionamiento del Triac
La parte positiva de la onda (semiciclo positivo) pasará por el triac siempre y cuando haya habido una señal de disparo en la compuerta, de esta manera la corriente circulará de arriba hacia abajo (pasará por el tiristor que apunta hacia abajo); de igual manera la parte negativa de la onda (semiciclo negativo) pasará por el triac siempre y cuando haya habido una señal de disparo en la compuerta, de esta manera la corriente circulará de abajo hacia arriba (pasará por el tiristor que apunta hacia arriba); para ambos semiciclos la señal de disparo se obtiene de la misma patilla (la puerta o compuerta). Lo interesante es, que se puede controlar el momento de disparo de esta patilla y así, controlar el tiempo que cada tiristor estará en conducción. Recordar que un tiristor sólo sólo conduce cuando ha sido disparada (activada) la compuerta y entre sus terminales hay un voltaje positivo de un valor mínimo para cada tiristor ) Entonces, si se controla el tiempo que cada tiristor está en conducción, se puede controlar la corriente que se entrega a una carga y por consiguiente la potencia que consume. comú n es el atenuador ate nuador luminoso lu minoso de lámparas Ejemplo: Una aplicación muy común
incandescentes incandescentes (circuito de control de fase).
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Dónde: - Ven: Voltaje aplicado al circuito (A.C.) - L: lámpara - P: potenciómetro - C: condensador (capacitor) - R: Resistor - T: Triac - A2: Ánodo 2 del Triac - A3: Ánodo 3 del Triac - G: Gate, puerta o compuerta del Triac El triac controla el paso de la corriente alterna a la lámpara (carga), pasando continuamente entre los estados de conducción (cuando la corriente circula por el triac) y el de corte (cuando la corriente no circula) Si se varía el potenciómetro, se varía el tiempo de carga de un capacitor causando que se incremente o reduzca la diferencia de fase de la tensión de alimentación y la que se aplica a la compuerta
OPTOACOPLADOR MOC341
Son conocidos como optoaisladores o dispositivos de acoplamiento óptico, basan su funcionamiento en el empleo de un haz de radiación luminosa para pasar señales de un circuito a otro sin conexión eléctrica. Estos son muy útiles cuando se utilizan por Microcontroladores PICs; si queremos proteger nuestro microcontrolador este dispositivo es una buena opción. En general pueden sustituir los relés ya que tienen una velocidad de conmutación mayor, así como, la ausencia de rebotes. La gran ventaja de un optoacoplador reside en el aislamiento eléctrico que puede establecerse entre los circuitos de entrada y salida. Fundamentalmente este dispositivo está formado por una fuente emisora de luz, y un fotosensor de silicio, que se adapta a la sensibilidad espectral del emisor luminoso, todos estos elementos se encuentran dentro de un encapsulado que por lo general es del tipo DIP. Página 2
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¿Quétipo de Opto acop lador es hay ?
Existen varios tipos de optoacopladores cuya diferencia entre sí depende de los dispositivos de salida que se inserten en el componente. Según esto tenemos los siguientes tipos: se compone de un optoacoplador con una etapa de salida formada -Fototransistor: por un transistor BJT. Los más comunes son el 4N25 y 4N35Optotransistor. Optotransistor en configuración Darlington Optotransistor de encapsulado ranurado Optotransistor de encapsulado ranurado. -Fototriac : se compone de un optoacoplador con una etapa de salida formada por un
triac. Optoacoplador en cuya etapa de salida se encuentra un -Fototriac de paso po r cero: triac de cruce por cero. El circuito interno de cruce por cero co nmuta al triac sólo en los cruce por cero de la corriente alterna. Por ejemplo el MOC3041Optotiristor: Diseñado para aplicaciones donde sea preciso un aislamiento entre una señal lógica y la red
SIMULACIÓN DEL CIRCUITO COMPLETO
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CÓDIGO EN LENGUAJE C FINAL Y COMENTADO #include "C:\Archivos de programa\PICC\Devices\16F876A.h" #DEVICE adc=8; % Configuración de ADC de 8 bits #fuses HS,nowdt,nolvp % Frecuencia del oscilador #use delay(clock=20M) #use fast_io(C) % Directiva para hacer el código más eficiente #define use_portb_lcd TRUE % LCD conectado al Puerto B #include "C:\Archivos de programa\PICC\Drivers\Lcd.c" void main() { % t representa el número de pulsos que llega float t; float sp=30.0; % Límite ON OFF de temperatura (30 °C) unsigned int valor; set_tris_C(0x00); % Configura el puerto C =Salida, 1=Entrada % Da pulso al relé output_low(pin_c0); % Inicio del visualizador LCD lcd_init(); setup_adc_ports(AN0); % Inicio de los uertos A/D setup_adc(ADC_CLOCK_DIV_8); set_adc_channel(0); % Lectura del canal 0 delay_us(20); % Espera necesaria al cambiar de canal for(;;){ valor=READ_ADC(); t=500.0*valor/255.0; printf(lcd_putc,"\fADC=%u",valor); printf(lcd_putc,"\nT=%01.2fC",t); delay_ms(100); if(t>sp+1.0) % Bucle output_low(pin_c0); else {if(t
CIRCUITO ON-OFF COMPLETO
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