Inversor DC-AC

El diseño del inversor se baso en el circuito integrado sg3524, el cual es un modulador PWM de propósito general, que incluye toda la circuitería necesaria para la implementación de fuentes de alimentación conmutadas o inversores

El circuito integrado genera, mediante un oscilador interno, un diente de sierra cuya frecuencia depende de dos elementos externos, una resistencia R y un condensador C. La resistencia se conecta entre el pin 6 y masa, y el condensador entre el pin 7 y masa. La señal generada en el oscilador está disponible en el pin 3 del chip.

La salida del oscilador interno se compara con una tensión externa Vc, a través del pin 9. La salida del comparador pasa a un flip-flop y éste acciona un par de transistores de salida bipolares, de modo que los periodos pares se activa un transistor y los impares otro.

En este circuito el oscilador se configuro para una frecuencia de 60 Hz basado en las indicaciones de su hoja de datos, donde se define que f=1/rc, se utilizo un capacitor de 40pf, lo cual dio como resultado para la frecuencia antes mencionada una resistencia de 416666,66 ohm, se decidio utilizar un potenciometro de 500Kohm.

Las salidas 11 y 15 del sg3424 activan las compuertas de los transistores Mosfet IRFZ44, los cuales conectan a los extremos de del secundario del Tranformador de toma central, el cual es alimentado con los 12 Voltios del acumulador, atraves de esta toma central, la señal generada el en primario del transformador es similar a la mostrada en inversor de onda senoidal modificada, la amplitud de esta señal es controlada a traves de un circuito de sensado, el cual se alimenta de los extremos del secundario del transformador, esta tension es rectificada y enviada al pin 1 del sg3524, un potenciometro RV2, permite controlar la tension de salida.

ETAPA DE POTENCIA

Esta etapa esta conformada por 6 transistores Mosfet IRFZ44, divididos en 2 grupos de 3, y conectados al secundario de un transformador con toma central, entre los cuales se distribuirá el consumo de corriente, esto permitirá obtener una potencia aproximada de 600 Watts.

Cargador automatico de baterias

Cargador automatico de Baterias.

El cargador de baterías ( acumuladores ) que aquí se presenta es automático. En el secundario se suministra un voltaje de 15 voltios de corriente alterna, la cual es rectificada por un puente de diodos de 5Amp. En el caso de los cargadores no se filtra el voltaje, en este caso sirve para que el SCR pueda ser desconectado al cortarse el voltaje de su compuerta, lo que no ocurre si se filtra la corriente. En el diagrama del circuito, la batería esta conectada en serie con la fuente, el SCR1 y el amperímetro para verificar el amperaje ( el amperimetro es opcional ).

La compuerta del SCR es polarizada por el resistor de 560 ohmios y el diodo 1N4002, en el sentido de conducir la corriente cuando la tensión alcanza aproximadamente 1 V. En lacompuerta del SCR1 ( TIC 116 ó TIC 125 ) esta el circuito sensor de carga, el cual esta formado por un divisor de voltaje ( el zener y el SCR2 - TIC 106 ). Ajustando el trimpot de 4.7K, se obtiene la tensión de disparo del SCR2, que en este caso, corresponde a la tensión del zener cuando la batería esta completamente cargada.

Cuando una batería presenta entre sus terminales la tensión que corresponde a la carga completa, el zener conduce y el SCR2 se dispara. Bajo estas condiciones, el mismo prácticamente pone a tierra la compuertadel SCR1, lo que impide el disparo de este, y por lo tanto imterrumpe la carga. Al mismo tiempo, la conducción completa del SCR2 hace que el LED2 (verde) se encienda indicando que la batería está completamente cargada.

PRUEBA: Comenctemos una batería cargada en el circuito y ajustemos el trimpot para que el LED2 encienda, cuando esto sucede, el amperímetro ( si lo tiene ) deberá caer a cero. Con esto ajustamos el cargador para que funcione correctamente.

objetivos y alcance del proyecto

Objetivos:
General:
Diseñar una unidad ininterrumpible de energía eléctrica que soporte cargas de baja potencia como iluminación y sistemas electrónicos de baja potencia.

Especificos:
 Determinar la potencia requerida para el diseño del equipo
 Determinar los modulos especificos que conformaran el SAI
 Diseñar cada modulo segun especificaciones de potencia
 Simular en el PC cada modulo y el conjunto en general
 Realizar pruebas de funcionamiento a cada modulo de manera individual.
 Realizar ensamble del conjunto general sin la etapa de potencia.
 Realizar pruebas y calibracion del conjunto de baja potencia.
 Agregar etapa de potencia
 Realzar prueba en vacio y con carga.

Alcances:

El presente proyecto incluye la elaboración de un documento final el cual resume la investigación, los análisis y los resultados obtenidos

Resultados esperados:
 Construccion y ensamble de los modulos del proyecto en tablas de circuito impreso (PCB).
 Ensamble general SAI.
 Puesta en marcha de SAI con una carga basica (Computador y luminaria de bajo consumo.

Definición del Proyecto:

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITECNICA

“ANTONIO JOSE DE SUCRE”

VICE-RECTORADO BARQUISIMETO

NUCLEO CARORA

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA MECATRONICA

ELECTRONICA INDUSTRIAL

“Diseño de unidad ininterrumpible de energía eléctrica de baja potencia”

Profesora: Ing. Monserrat Garrido

Alumnos: Rodríguez Jhonny

Rodríguez Juan

Carora, 2011

El Sistema de Energía Ininterrumpida, llamado también un interruptible power suply (en Inglés), battery backup o conocido simplemente como UPS es un dispositivo que provee y mantiene energía eléctrica de respaldo en caso de interrupciones eléctricas o eventualidades en la línea o acometida. Adicionalmente los UPS cumplen la función de mejorar la calidad de la energía eléctrica que llega a las cargas, como el filtrado, protección de subidas (picos de tensión), bajadas de tensión (caídas), apagones y eliminación de corrientes parasitarías como ruidos EMI y RFI.

¿Cómo funcionan los Ups?

Éste dispositivo de energía ininterrumpida se coloca entre la salida de un servicio eléctrico de corriente alterna normal y los equipos a proteger que van desde computadoras, estaciones de trabajo, centros de datos, telecomunicaciones, etc. que requieren ser protegidos de apagones, reducción de tensiones de línea y otros eventos.

El UPS toma la energía de una corriente alterna de entrada, luego un interruptor detecta el nivel de energía de entrada y una batería simultáneamente se está cargando para ser utilizada en caso de falla de la fuente de energía. A la salida del UPS se puede conectar cualquier dispositivo, ej. Una computadora, con la finalidad de realizar la protección determinada.

Dentro del UPS éste convierte la energía Corriente Alterna (CA) que ingresa a Corriente Directa (DC) y luego la reconvierte en Corriente Alterna purificada.

Ventajas de Usar un UPS

· Proporciona seguridad y protección a sus equipos.

· Acondicionamiento en línea para filtrar ruidos de una fuente eléctrica.

· Supresión de voltaje contra picos y sobrevoltaje de energía en la línea eléctrica.

· Protección contra caídas o reducción de tensión de línea.

· Energía de respaldo continúo durante periodos considerables de tiempo.

· Sistemas de alarma o notificación.

Ahora bien, como alumnos cursantes de la materia electrónica industrial tomamos la decisión de elaborar un ups básico, esto se logra a partir de los conocimientos aportados al cursar la materia de electrónica industrial, ya que por medio de ella se estudia la sinergia de la electrónica digital y la electrónica de potencia.

Definición del Proyecto:

Diseñar una unidad ininterrumpible de energía eléctrica de emergencia, para alimentar por un periodo prudencial a disipación de la falla del sistema principal servicios básicos como, iluminación, comunicaciones y algunos otros elementos de bajo consumo, basado en un inversor dc- ac.

Justificación:

En la actualidad la eficiencia del suministro eléctrico nacional se a visto afectado, por causa de diferente índole, en tal sentido esto afecta la economía de los hogares, la seguridad en general, la eficiencia de los servicios basados en sistemas electrónicos. El daño inferido a la mayoría de estos equipos, la pérdida de datos en sistemas automatizados, ocasiona perdidas económicas las cuales en su mayoría no son subsanadas por las compañías de servicio eléctrico.

A nivel local, es decir en la ciudad de Carora, no estamos exentos de estos problemas, es necesario aportar soluciones alternativas y de bajo coste a las fallas de energía, sin generar nuevos problemas.

Diagrama de bloques: