UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHE

T.S.U MECATRONICA

MATERIA: Dispositivos Analógicos II.

DOCENTE: Ing. Felipe de Jesús Cabrera Armas.

ALUMNA: Fanny Concepción Moreno Zavala.

TRABAJO: Investigación de convertidor de corriente.

4º Cuatrimestre Grupo “B”

PERIODO: Septiembre-diciembre.

San Antonio Cárdenas, Carmen, Campeche. 22 de Octubre de 2013.

CONVERTIDOR DE VOLTAJE A FRECUENCIA

Los convertidores de frecuencia a voltaje son circuitos integrados que convierten un voltaje de entrada análogo en un tren de pulsos cuya frecuencia de salida es proporcional al nivel de entrada. Se utilizan en aplicaciones de conversión análoga a digital donde la velocidad no es un factor crítico, también opera como convertidores de frecuencia a voltaje y pueden ser utilizados como convertidores de señales digitales a análogas de baja frecuencia.

Dentro de los convertidores de señales de voltaje a frecuencia o de frecuencia a voltaje se encuentran:

LM331 AD650 VFC32 XR4151 LM2907 LM2917

Algunas aplicaciones de los convertidores de Frecuencia a Voltaje son:

Control de velocidad de motores. Medición de flujo Demodulación de FM Transmisión de datos. Aislamiento de sistemas Enlaces ópticos Interface de transductores con sistemas digitales. Telemetría de FM de bajo costo. Aislamiento de señales análogas Multiplicación análoga.

A continuación se muestra una aplicación típica del LM 2907 como convertidor de frecuencia a voltaje:

CONVERTIDOR DE FRECUENCIA A VOLTAJE LM2907 / LM2917

Descripción General

La serie LM2907, LM2917 comprende convertidores de frecuencia a voltaje monolíticos con un Amplificador Operacional / Comparador de alta ganancia diseñado para operar un relé, lámpara u otra carga cuando la frecuencia de entrada alcanza o excede un intervalo. El tacómetro usa una técnica de bomba de carga y ofrece conversión de frecuencia con un bajo rizado, protección de entrada total en dos versiones (LM2907-8, LM2917-8) y  salida balanceada a tierra para una frecuencia de entrada cero.

Salida balanceada para una frecuencia de entrada cero Fácil de usar: VOUT = fIN x VCC x R1 x C1 Una red RC proporciona la conversión de frecuencia Zener regulador en el chip permite exactitud y estabilidad en la

frecuencia para la conversión de voltaje a corriente (LM2917)

COMO USARLO

Convertidor De Frecuencia A Voltaje Básico.

La operación de la serie LM2907, LM2917 se comprende mejor si se observa el convertidor básico mostrado en la figura 1.En esta configuración, una señal de frecuencia se aplica a la entrada de la bomba de carga en el pin 1.El voltaje que aparece en el pin 2 oscilará entre los dos valores los cuales son aproximadamente ¼ (VCC) –VBE y ¾ (VCC) –VBE.El voltaje en el pin 3 tendrá un valor igual a fIN x VCC x R1 x C1 * K, donde K es la constante de ganancia (normalmente 1.0).La salida del emisor (pin 4) está conectada a la entrada inversora del amplificador operacional de tal modo que el pin 4 seguirá el pin 3 y proporcionará una salida de voltaje proporcional a la frecuencia de entrada. La linealidad de este voltaje es típicamente menor que el 0.3% de la escala total.

Elección de R1, C1 y C2

Existen algunas limitaciones en la elección de R1, C1 y C2 (figura 3) las cuales deberían de considerarse para una realización óptima. C1 también proporciona una compensación interna para la bomba de carga y deberá de ser elegido mayor de 100pF. Valores más pequeños pueden causar una corriente errónea en R1, especialmente a temperaturas bajas. Se deben seguir tres consideraciones para elegir R1.Primero, la salida de corriente en el pin 3 se fija internamente y por tanto V3max, dividido por R1, debe de ser menor o igual a este valor, por tanto:

Donde:

V3max es la salida del voltaje de salida de máxima escala requerido. I3max está determinada de la hoja de datos (150mA)Segundo, si R1 es muy grande, ésta puede llegar a ser una fracción significativa de la impedancia de salida en el terminal 3 la cual degrada la linealidad.

Finalmente, el voltaje de rizo debe de ser considerado, y el tamaño de C2 se ve afectado por R1. Una expresión que describe el contenido de este rizado en el terminal 3 para una sencilla combinación de R1 y C2 es:

   C1 se selecciona de acuerdo con:

Finalmente para determinar C2  con el rizado máximo que puede aceptarse:

Ejemplo de diseño:

Se requiere un voltaje máximo de salida de 10 Volt, Vcc= 12 Volt, Fin max= 1 KHz, Fmín = 10Hz, Vrizado = 0,05 Volt.

Cálculo de R1:

R1>V3max/I3min    donde I3min= 0,00015 A  (Del dataste)  y V3max = 10 VR1>10/0,00015 A    R1 > 66,66 K  (Se selecciona R1 = 100 K, valor comercial)

Cálculo de C1:

C1 = V3 max/ (R1*Vcc*fmax)     C1 = 10/(100K*12*1K)  =  8,3 nF

Cálculo de I2:

I2= fin*C1*Vcc     I2= 1KHz*8,3nF*12V   = 0, 0996 mA

Cálculo de C2:

C2=(Vcc/2)*(C1/Vripple)*(1-Vcc*fin*C1/R1)

C2 = (12/2)*(8,3nF/0,05V)*(1-12*10Hz/100Kohm)  =0,0000001 F

INVERSOR/CARGADOR

Modelo Serie DR

Caracteristicas:

Un inversor continúo de 1500 y 2400 watios con cargador de potencia para baterías incluido.

Alta eficiencia, gran capacidad de arranque y baja corriente cuando detenido.

Bajo consumo en modo de búsqueda de demanda de carga. Funcionamiento silencioso. Cargador de tres etapas con selector de tipo de batería. Protección automática para bajo voltaje de batería. Rápida interrupción de transferencia para instalaciones en espera. Uso en paralelo para energía 120/240V AC en tres hilos.

Conveniencia: Goce del uso de utensilios domésticos normales. Su DR1512/1524 o DR2424 convierte la energía de baterías de 12 o 24 voltios en energía del mismo tipo de red pública. Herramientas eléctricas de mano, luces, televisores, hornos de microondas, computadoras,... casi todos los electrodomésticos pueden funcionar con la energía de sus baterías. Y eso incluye hasta los refrigeradores, que demandan mucha energía de arranque.

Automatismo: Enchufe a la red pública de energía, o arranque su generador y su inversor modelo DR empezará a cargar sus baterías y automáticamente transferirá energía adicional a su sistema eléctrico AC. Cargará sus baterías rápida y completamente sin sobrecargarlas y las mantendrá indefinidamente con carga completa. El diseño de rectificación-sincrónica en alta potencia carga sus baterías en tres etapas: máxima, absorción y flotante. Cuando se produzca

un fallo en la energía AC, la transferencia a energía del inversor es también automática y típicamente no más de 16 milisegundos.

Protección: Un circuito especial de compensación de temperatura utiliza un sensor remoto para ajustar automáticamente el voltaje de carga a la temperatura de la batería para óptima carga. Si al trabajar en el modo de inversor, la carga de sus baterías llega a un nivel muy bajo, un circuito ajustable para protección contra descarga excesiva apagará automáticamente el inversor para proteger sus baterías. Otras características de diseño protegen contra la carga insuficiente, sobrecarga, y también contra la conexión accidental de una salida AC a un toma corrientes AC.

Facilidad de uso: El panel frontal tiene luces LED muy fáciles de comprender, que informan sobre los estados de funcionamiento y los ajustes que controlan las funciones tales como inspección de carga, protección contra sobre descarga, ritmo máximo de carga y muchas otras.

Especificaciones:

Especificaciones DR1512 DR1524 DR2424

Energía Continua @ 25ºC

1500 vatios 1500 vatios 2400 vatios

Máximo aumento súbito corriente AC

28 amps. 40 amps. 72 amps.

Eficiencia Máxima 94% 94% 95%

Voltaje de Entrada DC nominal

12 voltios 24 voltios 24 voltios

Rango de Voltaje de Entrada

10.8 - 15.5 voltios

21.6 - 31.0 voltios

21.6 - 31.0 voltios

Entrada de Corriente DC

     

Modo de Búsquedas

0.045 amps. 0.030 amps. 0.030 amps.

Voltaje Total 0.700 amps. 0.350 amps. 0.450 amps.

Potencia Indicada 165 amps. 80 amps. 140 amps.

Forma de la Onda sinusoidal modif. sinusoidal modif. sinusoidal modif.

Regulación de Voltaje

+/-5% +/-5% +/-5%

Regulación de Frecuencia

+/-0.4% +/-0.4% +/-0.4%

Factor de Potencia Permitido

-1 a 1 -1 a 1 -1 a 1

Sensor de Carga Automático

5 a 10 vatios 5 a 10 vatios 5 a 10 vatios

120vAC/60HZ 120vAC/60HZ 120vAC/60HZ 120vAC/60HZ

Modelo "E" 230vAC/50HZ 230vAC/50HZ 230vAC/50HZ

Modelo "J" 105vAC/50HZ 105vAC/50HZ 105vAC/50HZ

Modelo "K" 105vAC/50HZ 105vAC/50HZ 105vAC/50HZ

Modelo "W" 220vAC/50HZ 220vAC/50HZ NA

Opera en Serie a 120/240 v AC

Si, con 2 unids. Si, con 2 unids. Si, con 2 unids.

Interr.Automático Transferencia

30 amperios 30 amperios 30 amperios

Modelos "E" 15 amperios 15 amperios 15 amperios

Modelos "J,K" 30 amperios 30 amperios 30 amperios

Rango de Carga Ajustable

0 a 70 amps. 0 a 35 amps. 0 a 70 amps.

Número de Perfiles de Carga

8 mas 2 modos de equalizamiento

8 mas 2 modos de equalizamiento

8 mas 2 modos de equalizamiento

Carga de Baterías Tres Etapas

Si Si Si

Sensor Compensación Temp.Batería

Opcional Opcional Opcional

Control Remoto/Luces LED estado

Opcional Opcional Opcional

Rango Especificado Temperatura

0 - 50ºC 0 - 50ºC 0 - 50ºC

Peso 16Kg. (35 lbs.) 16Kg. (35 lbs.) 19Kg. (40 lbs.)

Modelos "E" 18Kg. (35lbs.) 18Kg. (39lbs.) 21Kg. (45lbs.)

Dimensiones - pulgadas.

8.5"x7.25"x21" 8.5"x7.25"x21" 8.5"x7.25"x21"

- centímetros. 21.6x18.4x54.6 21.6x18.4x54.6 21.6x18.4x54.6

Montaje Pared o repisa Pared o repisa Pared o repisa

 

INVERSORES STUDER

 

Se trata de un inversor de pequeña potencia (200, 400 y 800 W) pero lo suficientemente potente como para operar sin dificultades en instalaciones con televisión, ordenador o frigorífico, ya que ha sido desarrollado usando una avanzada tecnología como el control digital con un micro controlador. El transformador y la etapa de potencia MOS le dota de la mejor eficiencia.

Además presenta la opción de incluir regulador de carga para baterías. Esto hace el sistema solar mucho más simplificando y compacto.

Tensión salida Senoidal 230 V

± 5 %

Frecuencia 50 Hz ± 0.05%

Ventilación forzada desde 45º C

Protección sobrecalentamiento SI

Protección sobrecarga SI

Protección cortocircuito SI

Índice de protección IP 30

Alarma acústica antes de parada SI

Salida Aislada SI

Aplicaciones: Caravanas

Transporte público Ambulancias Tiendas móviles Casas de verano Jardines Equipos de medida Sistema de comunicación Electrificación rural Escuelas

Especificaciones TécnicasJ - 201 J - 401 J - 801 J - 252 J - 402 J – 802

Tensión de baterías (V) 12 12 12 24 24 24

Tensión de entrada (v) 10.5 -16

10.5 -16

10.5 -16

21 - 32 21 - 32 21 - 32

Potencia Nominal (W) 200 400 800 250 400 800

Máxima eficiencia (%) 93 93 93 94 94 94

Dimensiones (mm)

619 x 142

x 84

228 x 142

x 84

378 x 142

x 84

169 x 142

x 84

228 x 142

x 84

358 x 142

x 84

Peso (kg) 2.2 3.5 6.5 2.4 3.5 6.5

Sistema stand by (1 a 20 W) No Si Si No Si Si

Regulador incorporado (opciones S)

7 A 10 A 10 A 7 A 10 A 10A

 

Inversor Convertidor 9000 wattsSalida Regulada 120 V.C.A.

Inversor electrónico de poder, entrada de 24v DC y salida regulada 120v AC 60Hz, 9000 watts máximo y 3000watts continuos.

Inversor electrónico con regulador integrado de uso rudo para trabajo continúo.

Datos técnicos Inversor grado medico cuenta con las siguientes características: Frecuencia controlada. Libre de armónicas. Libre de picos transitorios. Protección de bajo voltaje. Alimentación de 20-30 volts dc. Salida regulada + - 5% 120 volts AC. 60 Hz. Corriente de salida 75 amperes momentáneos, 25 amperes continuos. Salida 9000 watts O.P.M (máximo), 3000 watts R.M.S (continuos). Forma de onda senoidal pura. Ventilación forzada (enfriado con ventilador).

Cuenta con una terminal de encendido y apagado, toma corriente de 120 volts para control remoto alámbrico en la parte de trasera del inversor.

Cuerpo del inversorFabricado en aluminio extruido anodizado en color natural.

DimensionesAlto: 17 centímetros.

Ancho: 26.5 centímetros.

Largo: 39.4 centímetros.