LABORATORIO DE LA CLASE DE ELECTRÓNICA INDUSTRIAL EXPERIMENTO #1

LABORATORIO DE LA CLASE DE
ELECTRÓNICA INDUSTRIAL
EXPERIMENTO #1
Obtención del programa PSPICE de la siguiente página en el web.
Entrar a la página de Ing. Javier Rodríguez Bailey
http://www.mty.itesm.mx/dcic/deptos/ie/profesores/jrodrigu/home.htm
y en la parte final existe una liga a la página del Ing. Pablo Ramírez donde
están las versiones 8 y 9.1 de Pspice.
Se deberá bajar Pspice e instalar la opción Microsim Pspice A/D y luego
correr el ejemplo 1.2 del libro de texto Electrónica de Potencia de Daniel W.
Hart Prentice Hall
REPORTE
El reporte deberá incluir un listado del programa así como una impresión de
las gráficas obtenidas.
LABORATORIO DE LA CLASE DE
ELECTRÓNICA INDUSTRIAL
EXPERIMENTO #2
Obtención de características de semiconductores.
Objetivo: Obtener tanto en forma virtual (usando Pspice) como
experimentalmente las características de algunos de los semiconductores que
se usaran en este
Curso.
La primera parte del experimento consiste en usar los siguientes elementos y
obtener mediante simulación las características de dichos semiconductores.
Diodo modelo D1N4002 (1A 100V)
SCR modelo 2N1595(1A 50V)
Transistor modelo 2N2222(30v 400MA)
Mosfet modelo IRF150
IGBT modelo IXGH40N60
Todos los semiconductores descritos forman parte de la biblioteca de la
versión de evaluación.
A continuación se muestran algunos circuitos que podrian usarse para realizar
las simulaciones si es que se usa el preprocesador para dibujar el circuito.
Fig. 1 Para ver característica de diodo.
Fig 2.- Para ver característica de un SCR.
Fig 3. Para ver característica de un transistor bipolar.
En forma alternativa para el transistor si no se desea usar el preprocesador se
puede recurrir al siguiente archivo en texto.
EJEMPLO DE CARACTERISTICAS DE UN TRANSISTOR
.TRAN 0.1 20
.STEP LIN IBASE 0MA 10MA 2MA
ECOLEMI C 0 VALUE={TIME-10}
QBJT C B 0 Q2N2222
.LIB NOM.LIB
IBASE 0 B DC 4
.PROBE
.END
Fig. 4 Para ver característica de un MOSFET.
Fig.5 Para ver la característica de un IGBT.
En los casos de los transistores, MOSFET y el IGBT se esta usando una fuente
de voltaje donde el valor de la fuente se iguala con una función de tiempo para
poder graficar las corrientes para los diferentes valores de la señal de control
contra una función de tiempo ya que el programa PROBE no permite graficar
múltiples curvas contra un voltaje en la escala horizontal.
La segunda parte del experimento consiste en ver este tipo de características
en el osciloscopio. Para el MOSFET y el IGBT se debera aplicar al circuito
un voltaje siempre positivo. Se deberá tener especial cuidado de no exceder
los limites permitidos de voltaje y corriente de los semiconductores a usar.
En este caso solo se observara una curva a la vez que podrá ser modificada si
se cambia la corriente o voltaje de control
Para esta parte se usaran componentes disponibles en el laboratorio.
Diodo 1N4001( 1A 50V)
SCR C106B (4A 200V)
TRANSISTOR 2N2222( 30V 400MA)
Y se usaran los siguientes circuitos:
Canal Y Canal X
Vak
RI
R1
A
DIODO
AC
K
IN4002
Fig 6 Circuito para observar la característica de un
diodo
Canal Y
RI
R1
Canal X
Vak
SCR
AC
DC
Fig 7.- Circuito para observar la característica de un SCR
Canal Y
RI
R1
Canal X
Vce
C BIPOLAR
AC+DC
B
DC
1.- emisor
2.- base
3.- colector
E
Fig 8 Circuito para ver la característica de un transistor BIPOLAR
Canal Y
RI
Canal X
Vds
R1
D
MOSFET
G
AC+DC
DC
S
Fig. 9 Circuito para ver la característica de un MOSFET
Canal Y
RI
R1
AC+DC
Canal X
Vce
C
IGBT
G
DC
E
Fig 10. Circuito para ver la característica de un IGBT
Para la fuente de corriente alterna a usarse con el diodo y el SCR se
usara un transformador de 110/12 con una capacidad en el
secundario mayor a 200ma, En el caso de los transistores BJT,
MOSFET y IGBT se usara el secundario en serie con un diodo para
solo aplicar voltajes positivos y que el diodo elimine los voltajes
negativos. La resistencia R1 que se usara deberá limitar la corriente
lo suficiente para no dañar las componentes, en este caso se debera
trabajar con corrientes inferiores a 100ma, Con un voltaje RMS de
12 se obtendrá un voltaje máximo de aproximadamente 17V y si se
usa una resistencia de 200 ohms la corriente se limitara a un valor
máximo de 85 ma. La corriente RMS que pasara por solo conducir
medio ciclo sera de Im/2 o sea sera de 42.5 ma por lo que la
disipación de potencia en la resistencia sera de 0.36 watts. Se
debería usar una resistencia de ½ watt o una de ¼ de watt cuidando
que no se quede operando con la corriente máxima mucho tiempo.
El material requerido será el siguiente:
Un transformador de 110/12 V con capoacidad superior a 200ma en
el secundario.
Un conector para conectar el transformador a 110.
Un diodo 1N4001
Un SCR C106B
Un transistor 2N2222
6 conexiones banana banana.
8 adaptadores banana caimán
2 resistencias de 200 ohms ¼ watt
2 resistencias de 100 ohms ¼ watt
Nota: No se harán las mediciones para el MOSFET ni el IGBT por
no tener en el laboratorio elementos de estos de baja capacidad.
REPORTE:
Para la primera parte se deberán mostrar los listados de los
programas usados (o en su defecto los circuitos usados) y
adicionalmente impresiones de las graficas obtenidas con el posprocesador PROBE.
Para la segundo parte se deberán incluir comentarios de las
observaciones hechas experimentalmente, que incluirán posibles
discrepancias de los resultados de la simulación.