Los problemas que ocurren con la realización práctica de controles de fases para cargas inductivas son el tema de este proyecto, que puede operar directamente en la red de 220 V (y eventualmente 110 V, con alteraciones), admitiendo potencias bastante elevadas, en función del triac elegido. Si usted busca un control de potencia para cargas inductivas, examine este proyecto, pues puede ser la solución para sus problemas.
El principal problema que ocurre en el proyecto y realización práctica de controles de potencia para cargas inductivas está en el hecho que hay un desfasaje entre la tensión y la contente en la carga, dificultando así la conmutación del elemento de potencia, normalmente un triac.
Con la utilización de un SCR en el disparo del triac, el cual se mantiene conectado por un intervalo de tiempo apropiado, prolongando así el pulso de disparo, podemos garantizar tanto el disparo como el redisparo del elemento de potencia.
El circuito presentado está basado en información técnica de General Electric y se presta de modo especial al control de potencia de solenoides, electroimanes y hasta motores o transformadores, que son cargas fuertemente inductivas.
La comente máxima admitida para la carga depende del triac, pudiendo fácilmente llegar a los 15 A para los tipos comunes. Daremos en el mismo artículo una tabla de características de triacs que podrán ser usados en este circuito, facilitando así la elección de este componente en función de la corriente exigida por la carga.
El circuito
El sector de disparo del triac es formado por un circuito de baja tensión que comienza con la reducción de la tensión de la red (220 V) por medio de R1 y su rectificación en onda completa de modo de obtener pulsos como muestra la figura 1.
La baja tensión pasa todavía por una segunda reducción que sirve para alimentar un oscilador de relajación con el transistor unijuntura 2N2646. El zener de 15 V x 1 W sirve para dar estabilidad a este oscilador, en función de eventuales alteraciones de la tensión de la red.
En este oscilador, el capacitor C1 se carga a través del potenciômetro de control de velocidad (P1) hasta ser alcanzada la tensión de disparo del unijuntura, entonces ocurre su conmutación. Con la conmutación tenemos la producción de un pulso de corta duración que corresponde a la descarga parcial de C1 a través de la juntura emisor-base B1 del transistor unijuntura.
Este pulso es usado para disparar un SCR que es alimentado por la tensión pulsante de bajo valor obtenida directamente a partir del rectificador de onda completa.
El disparo del SCR puede ocurrir en diversos puntos de los semiciclos de la alimentación. Como una vez disparado se mantiene conectado hasta que la tensión entre sus terminales caiga prácticamente a cero, el ancho del pulso producido es proporcional al tamaño del semiciclo que debe ser conducido.
Este pulso es justamente usado para disparar el triac, garantizando así una acción segura en la conmutación de la carga.
La frecuencia del oscilador de relajación determinará la cantidad media de disparos que van a ocurrir en un intervalo de tiempo, y así, la potencia aplicada ala carga.
C2 y R7 tendrán por función eliminar los transitorios que pueden ser producidos en la subida rápida de la tensión en la carga por la conmutación del triac, responsable por la irradiación de interferencias que pueden afectar aparatos como radios y televisores instalados en las proximidades.
Montaje
En la figura 2 tenemos el diagrama completo del aparato.
En la figura 3 tenemos la placa de circuito impreso para este montaje.
El triac deberá ser dotado de un excelente disipador de calor, por lo que se recomienda su montaje fuera de la placa.
Los resistores R1 y R2 deben ser de alambre de por lo menos 2 W de disipación. Para alimentación del circuito en la red de 110 V estos resistores deberán ser de 6k2 x 2 W.
El diodo zener es de 1 W y su tensión, en realidad, puede estar entre 12 y 16 V.
Los diodos son todos 1N4007 para el caso de la red de 220 V. Se pueden usar equivalentes como los BY127
El capacitor C1 es de poliéster o cerámica con tensión de 25 V ó más, pero C2 debe ser de poliéster con tensión de trabajo de 250 V ó más.
Los filetes de la placa de circuito, impreso que eventualmente conducen la corriente principal deben ser anchos.
En verdad, sugerimos que para mayores potencias el circuito principal, que va de la red pasando por el triac y carga, se haga con alambres gruesos. Solamente el circuito de disparo quedaría restringido a la placa de circuito impreso.
Excepto R1 y R2, los demás resistores son de ¼ W.
Los triacs que se pueden usar son los siguientes:
TIC206 (B=110 V, D=220 V) - 4A
TIC216 (B=110 V, D=220 V) - 6A
TIC226 (B=110 V, D=220 V) - 8A
TIC236 (B=110 V, D=220 V) - 12A
TIC246 (B=110 V, D=220 V) - 16A
TIC263 (B=110 V, D=220 V) - 25ª
La corriente de disparo de todos estos triacs de Texas Instruments son de 50 mA.
Prueba y uso
La- prueba de funcionamiento puede hacerse con un transformador común de alimentación como carga u otro tipo cualquiera de dispositivo inductivo.
Variando la frecuencia del oscilador de relajación de P1 deberemos verificar una variación correspondiente de la tensión sobre la carga, la cual puede ser monitorizada con un multímetro en la escala de tensiones alternadas apropiadas.
Para modificar la banda de variación si ocurren limites fuera de los deseados, podemos alterar el valor de C1.
Comprobado el funcionamiento basta utilizar el aparato, observando sus limitaciones y cuidados en la instalación. Estos cuidados son importantes teniendo en vista que el elemento de control (P1) tiene conexión directa con la red de alimentación.
