El participante diseñará e implementará un regulador de conmutación buck.

Que el participante diseñe un regulador buck para implementarlo en un circuito real.

Equipo:

• 1 Osciloscopio
• 2 Fuente de voltaje variable (120V/60Hz)
• 1 Fuente (15V)
• 1 Generador de funciones

Herramientas:

• 1 Pinza de corte angular
• 1 Pinza profesional para micro corte
• 2 set cable banana (Cables banana, BNC, clavija)
• 2 pinzas (Pinzas de corriente)

Consumibles:

• 1 Protoboard
• 4 IGBT (600V UltraFast 8-60 kHz Copack IGBT in a TO-247AC package)
• 1 Comparador (Differential Comparator With Strobes LM311)
• 1 Optoacoplador (4N25 Opto-aislador con salida de transistor, encapsulado 730A/04)
• 1 Potenciómetro (100kΩ)
• 2 Resistencias
• 4 Capacitores
• 1 Diodo
• 2 Diodos (Zener)
• 1 Microcontrolador (28/40/44-Pin High-Performance, Enhanced Flash USB, Microcontrollers with nanoWatt Technology)
• 1 Inductancia/Bobina (670uH)
• 3 metros de cable cobre (Cable telefónico categoría 5 o 6)

En esta actividad deberán desarrollar en parejas un regulador por conmutación Buck, utilizando como fuente de alimentación una fuente de 15V. De igual manera que como se ha ido desarrollado, tienes la opción de implementar un circuito electrónico o el uso de un microcontrolador para la parte de control.

1. Para desarrollar la parte de control es necesario hacer una comparación entre una señal de directa y un diente de sierra (con una frecuencia de conmutación recomendada de 25kHz), de manera que se obtenga el pulso de duración kT.

Este pulso deberá pasar a través de la interface de potencia necesaria y llegar al dispositivo semiconductor, que para este caso es un IGBT proporcionado en el laboratorio.

2. En base a las siguientes ecuaciones determinar el valor necesario del filtro LC.
   

Donde se desea un voltaje de salida de 10V, con un rizo (pico a pico) de corriente de 0.2 A y de voltaje de 20 mV.

3. Una vez implementado todo el sistema, se alimentará una carga resistiva, se observará y registrará el comportamiento del voltaje y corriente en la carga, al variar el valor de k.
4. Elabora un reporte con la descripción del proceso anterior y tus comentarios al respecto.

• Un reporte que incluya el diseño del circuito utilizado, los pasos necesarios para su implementación, los resultados obtenidos al final de la actividad y sus impresiones. Envía el reporte a través de Blackboard.

El participante analizará la composición de fuentes que usa comúnmente como cargadores.

Que el participante analice la composición el uso actual de los reguladores por conmutación.

Computadora con conexión a internet

Anteriormente, las fuentes de alimentación estaban compuestas por elementos pesados como transformadores, lo que hacía más caro el equipo y más sensible a golpes.

Hoy en día se utilizan nuevos métodos de conversión de energía como los reguladores de conmutación.

1. Busca en fuentes confiables de Internet información sobre este tipo de circuitos.
2. Realiza una línea de tiempo ilustrada sobre cómo han ido evolucionando los reguladores hasta el día de hoy.
3. Realiza una descripción detallada del uso que se le da actualmente y enfoca tu atención a la parte automotriz.
4. Encuentra un diagrama de algún equipo en el que se pueda diferenciar esta parte del circuito.
5. Describe el funcionamiento del convertidor encontrado.

• Un reporte que incluya una línea de tiempo ilustrada sobre la evolución de los reguladores, descripción detallada del uso que se le da actualmente en la parte automotriz y la descripción del controlador seleccionado. Envía el reporte a través de Blackboard.