LAB DE ELECTRONICA DE POTENCIAREPORTE PRCTICA # 2

ALUMNO:Carlos Eduardo Ruiz Ayala 98764

MTRO: Romn Valle Rivero

Cd. Obregn, Sonora. A 1 de Junio Del 2015INDICE

Introduccin __________________________________________________________2Objetivos _____________________________________________________________2Material y equipo ______________________________________________________2Antecedentes tericos _________________________________________________3Desarrollo experimental_________________________________________________5Curvas V-I del diodo D1N4002 ___________________________________________5Curvas V-I del Mosfet IRF150 ___________________________________________6Tiempo de recuperacin inversa para los diodos D1N4002 y D1N4148 _________7Circuito de conmutacin con Mosfet _____________________________________9Conclusin __________________________________________________________11

INTRODUCCION

Para la presente prctica se pretende analizar el funcionamiento de los dispositivos semiconductores atraves del paquete computacional Orcad Pspice.

Para comprender su funcionamiento se realizara la simulacin de varios circuitos para obtener las curvas caractersticas de Voltaje Corriente del diodo y del transistor MOSFET, as como evaluar un anlisis transitorio.

Con esto se pretende que el alumno comprenda el funcionamiento de estos semiconductores, y pueda evaluar sus caractersticas.

OBJETIVOS

El objetivo de esta prctica es revisar el funcionamiento de los dispositivos semiconductores como es el diodo y el transistor MOSFET, graficando sus curvas v-i y simulando en anlisis transitorio con el paquete de simulacin de Orcad Pspice.

MATERIAL Y EQUIPO A UTILIZAR

1 Computadora.1 Software de Orcad Pspice versin estudiantil.

ANTECEDENTES TEORICOS

ORCAD PSPICE

PSPICE es uno de los entornos ms utilizados en el diseo y anlisis de circuitos electrnicos. Bsicamente, con PSPICE puedes crear tus propios circuitos (tanto analgicos como digitales), analizarlos mediante un potente laboratorio virtual y simular su comportamiento.Su base de datos incluye todo tipo de elementos electrnicos: fuentes de alimentacin, resistencias, transistores, condensadores, bobinas o inductores, interruptores, potencimetros e incluso transformadores de ncleo ferromagntico o amplificadores operacionales.

Como herramientas para el anlisis, el programa permite realizar barridos en continua (DC Sweep) para generar grficas de variables, anlisis de elementos crticos para detectar que elementos son los ms sensibles a cambios, anlisis de tolerancia y sensibilidad (Monte Carlo y Worst Case), anlisis para calcular funciones de transferencia, anlisis transitorios mediante Fourier, entre otras posibilidades.

Gracias a su mdulo de simulacin, podrs poner a prueba tu diseo y dejar que el propio programa calcule el comportamiento del circuito basndose en la Leyes de Ohm y Kirchhoff.

En definitiva, PSPICE es un excelente entorno para disear, analizar y simular todo tipo de circuitos electrnicos.

DIODO D1N4002

DIODO D1N4148

TRASISTOR MOSFET IRF150

DESARROLLLO EXPERIMENTAL

1) Curva v-i del diodo D1N4002

Figura 1. Circuito para obtener la curva voltaje-corriente del diodo D1N4002.

Realice la simulacin y visualice la curva voltaje-corriente del diodo.

Figura 2. Curva V-I del diodo D1N4002

Segn la curva v-i del diodo qu potencia se estara disipando en el diodo cuando la corriente alcanza 1 Amper

V = 1 V, I = 1 AP = V*I = 1 W2) Curva v-i del Mosfet de Canal N.

Figura 3. Circuito para obtener la curva v-i del Mosfet.

Visualice las curvas V-I del transistor Mosfet.

Figura 4. Curva v-i del Mosfet.

Determinar la potencia disipada del transistor cuando conduzca 40 A de drenaje a fuente.

IDS = 40 A, VDS = 10 VPDS = IDS*VDS = 400 W

3) Tiempo de recuperacin inversa para los diodos D1N4002 y D1N4148

Figura 5. Circuito para obtener el tiempo de recuperacin inversa del diodo D1N4002.

Determinar el tiempo de recuperacin inversa.

Figura 6. Grafica completa para ver el tiempo de recuperacin del diodo D1N4002.

Figura 7. Grafica a detalle para ver el tiempo de recuperacin del diodo D1N4002.

Cambiar el diodo por un D1N4148, realizar la simulacin y determinar el tiempo de recuperacin inversa.

Figura 8. Circuito para obtener el tiempo de recuperacin inversa del diodo D1N4148.

Figura 9. Grafica completa para ver el tiempo de recuperacin del diodo D1N4148.

Figura 10. Grafica a detalle para ver el tiempo de recuperacin del diodo D1N4148.

Comparar ambos tiempos y comentar al respecto.

El tiempo de recuperacin del diodo D1N4002 es de alrededor de 300 ns, comparado con el del diodo D1N4148 que es de 240 ns, que aunque no es un dato que vare mucho y a veces no le prestemos atencin, en la electrnica de potencia es vital considerarlos, ya que al utilizar altas corrientes se puede notar la diferencia.

4) circuito de conmutacin con Mosfet.

Figura 11. Circuito con Mosfet en modo conmutacin para medir el tiempo de encendido y apagado.

Hacer un acercamiento durante la conmutacin y medir el tiempo de encendido y el tiempo de apagado del Mosfet.

Figura 12. Grafica completa para ver el tiempo de encendido y apagado del Mosfet.

Figura 13. Grafica a detalle para ver el tiempo de encendido del Mosfet

Figura 14. Grafica a detalle para ver el tiempo de apagado del Mosfet

Medir el voltaje en la resistencia R2.

Figura 15. Grafica del voltaje de R2 en el circuito de conmutacin del Mosfet

CONCLUSION

Durante el desarrollo de esta prctica con el simulador Orcad Pspice, obtuvimos y comprobamos las curvas de voltaje corriente para el diodo comn o D1N4002, as como tambin para el Mosfet IRF150.

En el diodo observamos como este empezaba a conducir la corriente despus de los 0.7 volts, y para el Mosfet vimos las grficas a diferentes voltajes de drenaje fuente.

Obtuvimos el tiempo de recuperacin inversa para el diodo D1N4002 y para el D1N4148, para comprobar lo investigado en los datasheet de cada diodo, siendo el D1N4148 el que tiene el menor tiempo de recuperacin inversa, siendo este parmetro relevante cuando se realizan circuitos de potencia, que es donde mejor se comprenden estas caractersticas.

Al final se realiz la evaluacin de un circuito con Mosfet para verificar su retardo al momento de conmutar, medimos el tiempo que tarda en conmutar al encender y al apagar, siendo el tiempo de encendido de 370 ns, y el de apagado de 290 ns, valores que hay que tener en cuenta al momento de desarrollar equipos de potencia.

Como dato adicional, el programa Orcad Pspice tiene un entorno de fcil acceso a las diversas herramientas que este maneja una vez que el alumno est familiarizado con el mismo.

BIBLIOGRAFIA

Dispositivos electrnicos - Floyd (8va Ed)http://pspice.softonic.com/http://www.alldatasheet.com/

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