Laboratório 1 - Batlab

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ELETRÔNICA DE POTÊNICA II
Professor: Marcio Luiz Magri Kimpara
Laboratório 1 - Circuito PWM
Objetivos:
- Montar o circuito para geração de sinal PWM utilizado no controle dos conversores;
- Utilizar o circuito integrado KA3525
- Entender como a largura do pulso é variada e relacionar esta largura de pulso com o tempo de condução
da chave para controlar a operação do conversor.
Materiais:
• Componentes eletrônicos;
Lista de componentes:
• Fonte de tensão CC;
- 1 CI KA3525
- 2 resistores de 1kΩ, 1/4W
- 1 trimpot ou potênciômetro de 10kΩ
- 1 trimpot ou potênciômetro de 5kΩ
- 1 resistor de 2k2Ω, 1/4W
- 1 capacitor cerâmico ou poliéster de 33nF
- 1 capacitor eletrolítico de 1uF
- 2 diodos de sinal 1N4148
• Osciloscópio;
• Protoboard;
Metodologia:
VR
VC
GERADOR
DE RAMPA
VCC
VC
+
COMPARADOR
ton
Ts
Controlando o nível de VC, a largura do pulso pode ser ajustada:
VC  VR  saída  1
VC  VR  saída  0
Prof. Marcio Kimpara - UFMS/FAENG
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Dimensionamento do circuito:
1) Rampa (onda dente de serra)
Gerada internamente pelo CI 3525. A frequência é definida por um capacitor conectado ao pino 5 e um
resistor conectado ao pino 6.
A frequência é definida segundo a expressão: f 
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C 0.7 R  3Rd 
C → capacitor ligado ao pino 5
R → resistor ligado ao pino 6
Rd → ligado entre os pinos 5 e 7
Utilizaremos a frequência de 15kHz e um resistor variável (trimpot de 5kΩ) para ter uma margem de ajuste
na frequência. Fixando o valor de R em 3kΩ (valor intermediário do trimpot) e zerando Rd, obtemos C.
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 C  31.57 nF
C 0.7  3000  3  0 
C comercial  33nF
15000 
2) Sinal de controle Vc
Obtido utilizando um trimpot de 10KΩ conectado à tensão regulada de 5.1V gerada internamente ao CI e
disponível no pino 16. O sinal Vc (queda de tensão sobre a resistência do trimpot) deve ser inserido no
pino 9 para ser comparada internamente com a onda dente de serra.
3) Soft start
Ajustável por capacitor. A adição do capacitor é feita no pino 8. Propicia o aumento gradativo da largura
do pulso até o valor de trabalho. O tempo de “soft start” é dado pela expressão:
C SS  9,8  10 6  t SS
Para um tempo de tss = 0,1s, obtemos: CSS = 1μF
4) Saídas em coletor aberto
Colocar um resistor de "pull-up" entre o pino 13 e o +Vcc. Neste caso foi adotado um resistor de 2k2.
5) Alimentação
Pino 15: +Vcc
Pino 12: Terra
Alimentaremos o circuito com 20V.
NOTA: As demais funcionalidades deste CI não serão utilizadas. Para saber mais, consulte o datasheet do
componente.
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Montagem prática:
Alimentação
Saída
1N4148
1kΩ
16
15
1N4148
2k2Ω
14
13
12
11
10
9
6
7
8
3525
10kΩ
1
2
3
4
5
1μF
33nF
1kΩ
5kΩ
Utilizando o osciloscópio:
1) Meça a frequência do sinal de saída e
caso necessário ajuste para 15kHz utilizando
o trimpot no pino 6.
2) Varie o trimpot conectado ao pino 9 e
observe a variação na largura do pulso de
saída.
Trimpot 10kΩ
(Sinal pino 9)
VC
Sinal saída
(Pino 11 e 14)
* OBS: As saídas são os pinos 11 e 14. Se forem
utilizadas separadamente, a largura do pulso
varia de 0 a 50% do período total. Caso estejam
conectadas (como no nosso circuito) a variação
do pulso acontece de 0 a 100% do período. Para
testar, conecte um resistor de 4k7Ω ou 10kΩ
entre as saídas e o terra.
Orientações para relatório:

Nesta atividade não será exigido relatório.

O trabalho de casa é montar este mesmo circuito em uma placa de circuito impresso ou em um
protobord próprio e trazer funcionando mas próximas aulas práticas. Esta montagem pode ser feita
em grupo de forma que tenhamos 3 circuitos por turma (1 por bancada).
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