Inversor DC-AC con cargador de bateria

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Se presenta el diseño de un inversor de voltaje DC-AC con cargador de baterias, así como los distintos materiales necesarios para su realización

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  • INVERSOR CON SWITCHEO

    Mara Fernanda Alvarado#1, Roger Alvarado #1, Ronald Pineda #1

    Tuesman Castillo#2 #1

    Profesional en formacin, Universidad Tcnica Particular de Loja #2

    Docente EET, Universidad Tcnica Particular de Loja

    Loja, Ecuador

    [email protected],

    [email protected],

    [email protected],

    [email protected],

    Resumen.- El presente trabajo consiste en elaborar el Estudio,

    diseo e implementacin de un inversor con switcheo.

    Palabras claves transformador, inversor, carga, descarga, switcheo, batera.

    I. DISEO DEL INVERSOR

    Durante el proceso de estudio y planificacin de nuestro

    inversor hemos considero realizar en bloques las diferentes

    partes que conforman el mismo, las cuales son:

    Inversor

    Etapa Carga de batera.

    Etapa de monitoreo

    A. Inversor. La funcin de un inversor es cambiar un voltaje de entrada de

    corriente continua a un voltaje simtrico de salida de corriente

    alterna, con la magnitud y frecuencia deseada por el usuario o el

    diseador.

    Fig1. Simulacin del Circuito del Inversor

    B. Cargador de Batera

    En esta etapa realizamos un sistema rectificador de onda

    completa entre el D1 y D2. El voltaje pulsante resultante se

    aplica directamente a la batera que se desea cargar a travs

    del tiristor (SCR1).

    Cuando la batera o acumulador est bajo de carga, el

    tiristor (SCR2) est en estado de corte, es decir, se

    comporta como un circuito abierto.

    A medida que la carga de la batera aumenta, el voltaje

    en el cursor del potencimetro tambin aumenta, llegando a

    tener un voltaje suficiente para hacer conducir al diodo

    zener. Cuando el diodo zener conduce, dispara al tiristor

    (SCR2) que ahora se comporta como un corto.

    Cuando el tiristor SCR2 conduce se crea una divisin de

    voltaje con los resistores R1 y R3. La divisin de voltaje

    causa que el voltaje en el nodo del diodo D3 sea muy

    pequeo para disparar al tiristor (SCR1) y as se detiene el

    paso de corriente hacia la batera (dejando de cargarla).

    Fig2. Simulacin del Circuito del Cargador de Batera

    C. Monitoreo de carga

    El funcionamiento del circuito se basa en un

    potencimetro de ajuste de 10K utilizado para regular la

    sensibilidad del circuito, la corriente atraviesa la resistencia

    y un diodo zener para luego llegar a la base del primer

  • transistor. De acuerdo a su intensidad, bastara o no para

    encender el primer led, que es el que indica que la batera bajo

    prueba est cargada. El segundo led, comandado por el segundo

    transistor, cumple la funcin opuesta: si se enciende, nuestra

    batera debe ser recargada.

    Fig3. Simulacin del Circuito de Monitoreo

    II. INVERSOR ARMADO

    A. Inversor

    Materiales:

    2 Capacitores de 66 uf, 25 V

    2 resistencias de 180 Ohm, 1 Watt

    2 Diodo 1N4444

    2 Transistores 2N3055 NPN 24V

    1 Transformador de 12 V a 1A (Se recomienda utilizar uno de mayor amperaje)

    Fig4. Circuito Armado del Inversor

    B. Cargador de batera

    Materiales:

    Tiristores: 1 (SCR1) comn de 1 amperio, 1

    (SCR2) comn de 5 amperios o ms

    3 Resistencias de 47 a 2 watts

    1 potencimetro de 1k

    1 de 1 K

    1 capacitor de 50 uF a 24 V

    3 diodos rectificadores de 3 amperios

    1 diodo zener de 11 Voltios, 1 watt (vatio) 1 Transformador a 12V a 1A.

    Fig5. Circuito Armado de Cargador de Batera

    C. Monitoreo de Carga

    Materiales:

    2 transistores 2N3904.

    1 resistencia de 10K, de watt.

    1 resistencia de 33K, de watt.

    2 resistencias de 390 Ohms, de watt.

    1 diodo Zener de 3.3V .

    1 potencimetro de 10K.

    1 diodo LED rojo.

    1 diodo LED amarillo .

    Fig6. Circuito Armado del Monitoreo de Carga

  • III. INVERSOR EN FUNCIONAMIENTO

    Fig7. Inversor con Switcheo

    Fig8. Inversor con Switcheo en funcionamiento

    Fig9. Seal obtenida del Inversor

    IV. CONCLUCIONES

    La potencia de salida de nuestro inversor es directamente proporcional al amperaje del

    transformador y bateras usados para su

    elaboracin.

    El tiempo de funcionamiento del cargador de bateras est determinado por la calidad de la

    batera, tendiendo a aumentar si dicha batera

    se encuentra en mal estado.

    Tras la implementacin del inversor, usando un osciloscopio se pudo determinar que la seal

    obtenida tiende a presentar una onda cuadrada.

    V. RECOMENDACIONES

    Se recomienda utilizar un transformador de mayor amperaje para obtener un mejor

    rendimiento del inversor.

    Tener una batera en buen estado.

    Las resistencias deben de ser a 5 vatios debido a la alta potencia producida.

    VI. REFERENCIAS

    [1]. Cargador de batera con desconexin automtica . Consultado el 15 de julio de 2013. Disponible en lnea:

    < http://www.unicrom.com/cir_carg_bat_descnx_auto.asp>.

    [2]. Construya un indicador del estado de carga de sus bateras. .Consultado el 15 de julio de 2013. Disponible n lnea:< http://www.neoteo.com/construya-un-indicador-del-estado-de-carga-de-sus/>.