ETAPA DE POTENCIA

Electrnica IIngeniero de TelecomunicacionesUniversidad Nacional Experimental de la Fuerza ArmadaNcleo Mrida, Venezuela.

Anderson Aguilera, Carlos Snchez, Corn Quintero, Mara Daz & Thais Zerpa.Abril 2015.

Tabla de Contenidos

Introduccin1Captulo 1. Etapa de Potencia2Definicin y estructura de etapa de potencia o amplificacin2Caractersticas tcnicas51.Impedancia:52.Factor de amortiguacin:53.Potencia de salida:64.Relacin seal/ruido:75.Acoplamiento:76.Respuesta en frecuencia:87.Respuesta de fase:88.Ganancia:99.Sensibilidad:910.Distorsin:1011.Diafona:10Tipos de etapas de potencia111.Clase A:112.Clase B:123.Clase AB:124.Clase C:135.Clase D:136.Otras clases:14Captulo 2: Simulaciones15Simulacin15Encendido de bombillo utilizando un tiristor.15Qu es un tiristor?:151.Componentes necesarios para la simulacin:152.Se arma el esquema del circuito en el simulador.163.Ahora procedemos a correr la simulacin.16Encendido de bombilla utilizando optoacoplador.17Qu es un optoacoplador?:17Qu es un triac?:171.Componentes necesarios para la simulacin:172.Se arma el esquema en el simulador y se corre.18Conclusiones19Lista de referencias20Fuentes Digitales20

Lista de Ecuaciones y figuras

Figura 1. Seal a la entrada (izda.) y a la salida (dcha.) de una etapa de potencia en relacin a su amplitud en voltios.2Figura 2. Estructura global de una etapa de potencia.3Ecuacin 1. Ecuacin terica para el clculo del factor de amortiguamiento5Ecuacin 2. Ecuacin Real para el clculo del factor de amortiguamiento en una instalacin5Figura 3. Esquema de un circuito utilizando un tiristor.16Figura 4. Circuito en funcionamiento16Figura 5. Esquema del circuito utilizando un optoacoplador.18

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Introduccin

Se habla de etapa de potencia o amplificador de potencia en el mbito del audio profesional, fuera de l se habla de amplificador, una etapa de potencia y un amplificador tienen la misma tarea la cual es amplificar la seal. La etapa de salida de los amplificadores es la encargada de suministrar a la carga seales poco distorsionadas y con una determinada cantidad de potencia. Hasta ahora se han considerado los elementos activos transistores como dispositivos lineales, debido a que en pequea seal se producen pocas variaciones alrededor del punto de trabajo. Esta situacin no se produce en los amplificadores de potencia ya que stos deben proporcionar una seal de salida grande, por lo que debe tenerse en cuenta toda la caracterstica de transferencia. Por eso, este tipo de amplificadores se llaman tambin amplificadores de gran seal. Los amplificadores de potencia suelen ser el primer equipo que encara un reparador. Y es muy lgico porque la gama de frecuencias en las que funciona un amplificador de audio es la ms baja de la electrnica 20 Hz a 20KHz y eso permite encarar experiencias prcticas con cables largos sin que se produzcan problemas con la inductancias y capacidades parsitas.

Captulo 1. Etapa de Potencia

Definicin y estructura de etapa de potencia o amplificacin

Etapa de potencia,amplificador de potenciaoetapa de gananciason los nombres que se usan para denominar a un amplificador de seales. La funcin del amplificador es aumentar el nivel de una seal de salida, incrementando para ello laamplitudde la seal de entrada mediante corrientes de polarizacin (voltaje negativo, voltaje positivo) en eltransistorde salida.En la siguiente figura se representa cmo la etapa aumenta la tensin de la seal sin perturbar la forma de onda, suministrando adems gran cantidad de corriente.

Figura 1. Seal a la entrada (izda.) y a la salida (dcha.) de una etapa de potencia en relacin a su amplitud en voltios.

La principal caracterstica que define a una etapa de potencia o amplificacin es la potencia que puede entregar a la salida. La etapa de amplificacin de potencia no tiene ciertos elementos tpicos de los amplificadores como son los previos, selector de previos o controles de tono. La tpica etapa de potencia tendr una tecla de encendido, un par de controles de nivel por ser estreo y algn dispositivo que indique el estado de trabajo instantneo: bien leds o bien medidores de aguja, uno por canal.La estructura global de una etapa de potencia es la siguiente:

Figura 2. Estructura global de una etapa de potencia.

Nota: Por amplificador o etapa de potencia se entiende todo el conjunto exceptuando el altavoz de la derecha.Control de entrada: Es el punto a donde llega la seal de entrada. Esta seccin define la impedancia de entrada del aparato y es donde se selecciona el nivel de amplificacin deseado. Aumenta un poco la tensin de la seal de entrada antes de pasarla al driver. Los mandos que controlan la potencia de salida trabajan sobre esta etapa.

Driver: Es la encargada de excitar la etapa de potencia. Para ello amplifica mucho la seal que recibe del control de entrada para elevar mucho su voltaje antes de pasarla a la etapa de amplificacin.

Etapa de potencia o de salida: Es la encargada de dar la potencia necesaria a la seal. La seal que recibe tiene mucho voltaje, pero muy poca intensidad. Esta etapa es la que proporciona varios amperios de intensidad de corriente elctrica a la seal, sin embargo, apenas aumenta el voltaje que traa desde el driver. Maneja tensiones y corrientes muy elevadas y es la que ms recursos energticos demanda de la fuente de alimentacin, es decir la que ms consume. Esta es la etapa que se conecta al altavoz, donde se consume la energa elctrica, transformndose en movimiento que genera ondas acsticas y calor.

Fuente de alimentacin: Es un dispositivo que adapta la electricidad de la red elctrica general, para que pueda ser usada por las distintas etapas. Estas fuentes de alimentacin suelen ser simtricas. Tiene que ser suficientemente grande para poder abastecer a la etapa de salida de toda la energa que necesita en el caso de estar emplendose el aparato a plena potencia. Un punto dbil de las etapas de potencia suele ser la fuente de alimentacin, que no puede abastecer correctamente a la etapa de salida. Por ejemplo: una etapa de potencia estreo tiene que duplicar las tres etapas (entrada, driver y salida) y puede usar una fuente de alimentacin para todos. Los equipos de calidad estreo incorporan dos fuentes de alimentacin, una por canal.

Protecciones: Las etapas de potencia actuales incorporan diversas medidas de proteccin contra avera, que son ms o menos sofisticados en funcin de la calidad y coste del equipo. Pueden ir desde el tpico fusible a dispositivos activos de control de potencia. Las protecciones que se pueden encontrar normalmente son:0. Proteccin electrnica frente a cortocircuito y circuito abierto.0. Proteccin trmica para transistores de salida y transformador.0. Proteccin contra tensin contina.0. Proteccin contra sobrecarga.0. Proteccin contra transitorio de encendido.Adems los amplificadores, suelen incorporar una luz de aviso de proteccin activada y otra de clipping, que se enciende en los picos de seal cuando la etapa de potencia est empezando a saturarse y corre peligro de avera o de que salte alguna proteccin que la deje fuera de funcionamiento por un tiempo.

Caractersticas tcnicasImpedancia:Laimpedanciaes laresistencia(oposicin) que presenta cualquier dispositivo al paso de una corriente, en este caso, alterna. La impedancia de entrada de un amplificador debe ser de al menos, 10 k. Estos 10 k se dan para que en el caso de posicionar 10 amplificadores en paralelo la carga total sea de un 1k. (10 k / 10 = 1 k).

Factor de amortiguacin:Indica la relacin entre la impedancia nominal delaltavoza conectar y la impedancia de salida del amplificador (la elctrica que realmente presenta en su salida). Cuanto mayor sea el factor de amortiguamiento mejor, pero por encima de doscientos, puede significar que el amplificador est deficientemente protegido contra cargas reactivas que pueden deteriorarlo.

Ecuacin 1. Ecuacin terica para el clculo del factor de amortiguamiento

Ecuacin 2. Ecuacin Real para el clculo del factor de amortiguamiento en una instalacin

Potencia de salida:Hace referencia a lapotencia elctrica, no confundir con lapotencia acstica. Como en elaltavoz, es la cantidad de energa que se puede introducir en la etapa de potencia antes de que distorsione en exceso o de que pueda sufrir desperfectos. Se especifica la potencia mxima del amplificador en funcin de una determinada impedancia, generalmente, 8 . Por ejemplo: 175Wsobre 8 ). Si el amplificador es estreo, hay que tener en cuenta si esa potencia se refiere a cada uno de los canales o a ambos. Por ello, en las especificaciones tcnicas, se aade una de estas dos indicaciones: con los dos canales alimentados. por canal.En los equipos que permiten modificar la impedancia de entrada, tambin hay que tener en cuenta las modificaciones que el variar este parmetro introducen en la potencia. En este caso se hacen aproximaciones cercanas, nunca son absolutas, porque en el estado actual de los amplificadores, esto no es posible.Dentro de la potencia se diferencia entre potencia nominal y potencia de pico.Potencia mxima: Potencia mxima eficaz, o potencia media a rgimen continuo es la potencia elctrica real verificable con instrumentos que puede proporcionar la etapa de salida durante un minuto a una frecuencia de 1 kHz (kilo hertzio) sobre la impedancia nominal especificada por el fabricante (normalmente 4, 6 u 8 Ohmios) y viene dada por la expresin:

Dnde:- Po es la potencia de salida.- Vo es el voltaje (tensin elctrica) eficaz de salida.- Zo es la impedancia nominal del amplificador.Potencia mxima til: La potencia eficaz est limitada por la distorsin del equipo, ya que esta crece con la potencia, de modo que se especfica la potencia til a un nivel de distorsin nominal, como 1,2o 5% (10% en amplificadores de baja calidad) o menos de 0.25% en otros de alta calidad, esta medida es inferior a la anterior.

Potencia de pico, admisible o musical:Potencia mxima impulsiva (unpico de seal), que puede soportar cada cierto tiempo el amplificador antes de deteriorarse. Algunos fabricantes en lugar de especificar la potencia nominal, especifican la potencia de pico, para maquillar el alcance del amplificador, pues la potencia de pico siempre es superior a la potencia nominal. Hay que estar alerta a este detalle y tener en cuenta quela potencia de pico de un amplificador es 1,4142 (raz cuadrada de 2) veces su valor nominal.

Relacin seal/ruido:Hace referencia al voltaje de ruido residual a la salida y se expresa en dB.Para que la relacin seal/ruido est por debajo delumbral de audicin, debe ser de al menos 100 dB. Mayor, 110 dB, en el caso los amplificadores de alta potencia (por encima de los 200 vatios).

Acoplamiento:Indica la forma en que el amplificador est conectado al altavoz. Puede haber varios modos:1. Acoplamiento directo, cuando ambos estn acoplados directamente. Este permite la mejor respuesta en frecuencia y el mayor rendimiento en cuanto a potencia entregada a la carga.1. Acoplamiento inductivo, cuando el amplificador y su carga estn acoplados mediante un transformador.1. Acoplamiento capacitivo, si el acoplamiento se realiza mediante condensadores.Internamente, el amplificador funciona con tensin continua, pero a la salida convierte la seal en corriente alterna. Cuando conectamos directamente un amplificador con el altavoz, este acoplamiento directo debe hacerse de forma que lacorriente continua residual(DC offset) sea lo ms baja posible, no superando los 40 milivoltios. (Los ms habituales estn en 15 milivoltios).

Respuesta en frecuencia:Calcula el lmite dentro del cual el amplificador responde de igual forma (respuesta plana) a lasaudiofrecuencias(20 a 20.000 Hz) con una potencia muy baja. Larespuesta en frecuenciaen los amplificadores se mide en dB tomando como referencia potencia de 1 vatio con una impedancia de 8 ohmios. Para obtener una ptima respuesta en frecuencia, sta debe estar en torno a 5 dB por encima (+ 5 dB) o por abajo (- 5 dB).

Muchos fabricantes, en lugar de usar slo las audiofrecuencias, para proteger a los amplificadores de perturbaciones suprasnicas o subsnicas, lo que hacen es medir la respuesta en frecuencia para una banda de frecuencias superior (generalmente de 12 a 40.000 Hz). En este caso una respuesta en frecuencia ptima debe estar en torno a 3 dB por encima (+ 3 dB) o por abajo (- 3 dB).

Respuesta de fase:Indica la relacin en lafaseentre las frecuencias medias con respecto a las altas o las bajas. Estedesfase(adelantamiento o retraso) en el espectro de audiofrecuencias (20 20.000 Hz) no debera ser superior a los 15, para que no se produzcadistorsino cancelamientos de la seal. Existen ciertos modelos de amplificador que invierte la fase en toda su banda de paso, lo que puede ocasionar dificultades en su operatividad (sino lo tenemos presente podremos estar cancelando toda la seal).

Ganancia:Es la relacin entre lapotenciade salida y la potencia de entrada de la seal. Se expresa siempre como una relacinlogartmica, y la unidad suele ser eldB, esto es, diez veces el logaritmo decimal del cociente entre potencias (si se relaciona con tensiones, sera veinte veces en lugar de diez debido a que la potencia es proporcional al cuadrado de la tensin).Cuando la ganancia si es menor que 1, hablamos deatenuacin. En lo relativo a amplificadores, como el decibelio siempre expresa una comparacin hablaremos dedBWodBu, lo que nos indicar cual es la referencia.En un circuito en el que intervienen varios amplificadores, las ganancias individuales expresadas en decibelios (en cualquiera de sus frmulas tanto dB, dBw, dBm o dBu) se suman (restan si son negativas y es atenuacin).

Sensibilidad:Indica la cantidad de flujo elctrico necesario de entrada para producir la mxima potencia de salida. La sensibilidad viene indicada por dBu a una determinada impedancia. El dBu expresa el nivel de seal en decibelios y referido a 0,7746 VRMS.

Si se supera el valor especificado por la sensibilidad la seal de salida sufrir un recorte (tanto por arriba como por abajo), como ocurre en loslimitadores, y quedara distorsionada de tal modo que puede causar dao en ciertos equipos como en lostweeter. Para evitar este gran problema, la mayora de equipos profesionales cuentan con uncontrol de nivel de la entrada, que nos permite atenuar la seal si resulta excesiva.

Distorsin:La distorsin (distorsin armnica) describe la variacin de la forma de onda a la salida del equipo, con respecto a la seal que entr y se debe a que los equipos de audio, no slo los amplificadores, introducenarmnicosen la seal.Las causas de esta distorsin pueden ser mltiples. En el caso de los amplificadores, la ms usual es la sobrecarga a la entrada, es decir, sobrepasar la potencia recomendada por el fabricante, lo que produce a la salida un recorte de la seal, queda el sonido "roto".La distorsin armnica total, debe ser, como mximo de 0,1%THD(Total Harmonic Distortion) en todo el espectro de frecuencias (las frecuencias altas agudos, distorsionan ms que la bajas graves).La distorsin tambin puede expresarse en dB en relacin a una frecuencia. Es lo que se conoce comodistorsin por intermodulacin de transistores. Para medir esta distorsin lo que se hace es calcular la distorsin del amplificador para dos ondas senoidales diferentes (generalmente, 19 y 20 kHz) y ver cul es la diferencia entre estas seales expresada en dB. Los amplificadores de calidad deben estar en los 70 dB de diferencia en ese tono diferencial de 1 kHz.

Diafona:La diafona indica que en un sistemaestreo, un canal de audio, afecta al otro. La diafona depende de lafrecuencia. As hablaremos de que la diafona es soportable cuando este en torno a 50 dB para graves y agudos y 70 dB para lostonosmedios. Los amplificadores cuentan conrectificadores y condensadores de filtro para eliminar problemas de diafona. Adems, muchos fabricantes introducen fuentes de alimentacin independientes para cada canal, lo que resulta muy efectivo.

Tipos de etapas de potenciaEn este apartado se intentar explicar los diferentes tipos de etapas de potencia que se pueden encontrar o que ya no se usan tanto en amplificadores de audio, que bien se pueden disear o en los que se pueden encontrar en el mercado. Primeramente, se vern los diferentes tipos que existen y nos centraremos en el que ms se est usando en los nuevos amplificadores que se estn diseando.En la actualidad, existen muchos tipos y se suele hablar de clase A, de clase B, de clase C y un largo etctera de clases, pero bien, qu significan todos estos trminos? Pues se refieren a las caractersticas de funcionamiento de las etapas de salida de los amplificadores.

1. Clase A:Los amplificadores de clase A son los que mejor suenan, ms cuestan y los menos prcticos. Despilfarran corriente y devuelven seales muy limpias. La gran desventaja de la clase A es que es poco eficiente, es decir que requiere un amplificador de clase A muy grande para dar 50 w, y ese amplificador usa mucha corriente y se pone a muy alta temperatura. Algunos amplificadores de high-end son clase A, pero la verdadera clase A solo est en quizs un 10% del pequeo mercado de high-end y en ninguno del mercado de gama media.Los amplificadores de clase A, a menudo consisten en un transistor de salida conectado al positivo de la fuente de alimentacin y un transistor de corriente constante conectado de la salida al negativo de la fuente de alimentacin. La seal del transistor de salida modula tanto el voltaje como la corriente de salida. Cuando no hay seal de entrada, la corriente de polarizacin constante fluye directamente del positivo de la fuente de alimentacin al negativo, resultando que no hay corriente de salida, se gasta mucha corriente. Algunos amplificadores de clase A ms sofisticados tienen dos transistores de salida en configuracin push-pull. Se puede decir, que la clase A se refiere a una etapa de salida con una corriente de polarizacin mayor que la mxima corriente de salida que dan, de tal forma que los transistores de salida siempre estn consumiendo corriente. La gran ventaja de la clase A es que es casi lineal, y en consecuencia la distorsin es menor.

Clase B:Los amplificadores clase B consisten en un transistor de salida conectado de la salida al positivo de la fuente de alimentacin y a otro transistor de salida conectado de la salida al terminal negativo de la fuente de alimentacin. La seal fuerza a un transistor a conducir mientras que al otro lo corta, as en clase B, no se gasta energa del terminal positivo al terminal negativo.Los de clase B tienen etapas de salida con corriente de polarizacin cero. La mayora de las veces, un amplificador de audio clase B tiene corriente de polarizacin cero en una pequea parte del circuito de potencia, para evitar no linealidades. Tienen una importante ventaja sobre los de clase A en eficiencia debido a que casi no usan electricidad con seales pequeas. Los amplificadores de clase B tienen una gran desventaja, una distorsin audible con seales pequeas. Esta distorsin puede ser tan mala que lleva a notarse con seales ms grandes. Esta distorsin se llama distorsin de filtro, porque sucede en un punto que la etapa de salida se cruza entre la fuente y la corriente de amortiguacin.No hay casi amplificadores de clase B hoy en da a la venta, ya que no se utilizan casi para audio por sus caractersticas.

Clase AB:Por ahora, la clase AB es la que domina el mercado y rivaliza con los mejores amplificadores de clase A en calidad de sonido. Este tipo, usa menos corriente que los de clase A y pueden ser ms baratos, pequeos y ligeros.

Los amplificadores de clase AB son casi iguales a los de clase B, ya que al igual que estos tienen dos transistores de salida. Sin embargo, los amplificadores de clase AB difieren de los de clase B en que tienen una pequea corriente libre fluyendo del terminal positivo al negativo incluso si no hay seal de entrada. Esta corriente libre incrementa ligeramente el consumo de corriente, pero no se incremente tanto como para parecerse a los de clase A. Esta corriente de libre incluso corrige casi todas las no linealidades asociadas con la distorsin del filtro. Estos amplificadores se llaman de clase AB en vez de A porque con seales grandes, se comportan como los de clase B, pero con seales pequeas, se comportan como los de clase A.

Clase C:Los amplificadores de clase C son similares a los de clase B ya que en la etapa de salida tiene corriente de polarizacin cero. Sin embargo, los amplificadores de clase C tienen una regin de corriente libre cero que es ms del 50% del suministro total de voltaje. Los amplificadores de clase C, tampoco son prcticos para audio.

Clase D:Aunque estos tipos de amplificadores se usan mayormente para aplicaciones especiales como amplificadores de guitarras, de bajos y de amplificadores para subwoofers, en la actualidad se estn creando amplificadores de clase D, para todo tipo de aplicaciones. Con esta clase obtenemos amplificadores incluso ms pequeos que los de clase AB y ms eficientes, aunque estn limitados para menos de 10kHz (menos del margen total de audio).Los amplificadores de clase D usan tcnicas de modulacin de pulsos para obtener mayor eficiencia. Adems, usan transistores que estn o bien encendidos o bien apagados, y casi nunca entre-medias y as gastan la menor cantidad de corriente posible. Tambin, son ms eficientes que los de clase A, clase AB, o clase B. Algunos tienen una eficiencia del 80% a plena potencia, pudiendo incluso tener baja distorsin, a pesar de no ser tan buena como los de clase AB o A. Los amplificadores clase D son buenos por su eficiencia.Es esencial que un amplificador clase D vaya seguido por un filtro pasobajo para eliminar el ruido de conmutacin. Este filtro aade distorsin y desplazamiento de fase, incluso limita las caractersticas del amplificador en alta frecuencia, y es raro que tengan buenos agudos, pero por otro lado, va a quitar todo el ruido de conmutacin sin causar perdida de potencia, desplazamiento de fase, o distorsin. Para hacer un muy buen amplificador para toda la banda de frecuencias, la frecuencia de conmutacin tiene que estar sobre los 40kHz. Desafortunadamente, la alta frecuencia de conmutacin incluso significa disipar potencia de conmutacin, tambin significa que la posibilidad de radiar ruido es muy alta.

Otras clases:

En muchos sitios se puede ver como se habla tambin de las clases E, G y H. Estas no estn tan estandarizadas como las clases A y B.

El amplificador en clase E es un amplificador de pulsos (cuyo rendimiento puede ser muy elevado) cuya salida se encuentra sintonizada a una determinada frecuencia, suele ser empleado en aplicaciones de radio cuando se trabaja a una nica frecuencia o bien en un margen muy estrecho de frecuencias. No es usado en aplicaciones de audio.

La clase G se refiere a amplificadores conmutados que tienen dos diferentes fuentes de alimentacin. La fuente para el amplificador se conecta al voltaje menor para seales dbiles y al voltaje mayor para seales fuertes, esto da ms eficiencia sin requerir conmutar etapas de salida, de tal modo que pueden sonar mejor que los amplificadores clase D.

La clase H se basa en emplear un amplificador en clase D o una fuente de alimentacin conmutada para alimentar a un amplificador en clase AB o A, de este modo el amplificador presenta un excelente rendimiento y tiene el sonido de un buen amplificador clase AB. La clase H es muy empleada en etapas profesionales.

Captulo 2: Simulaciones

SimulacinUtilizando Proteus 8 Professional (simulador), se arman los diagramas de circuitos aplicados a la electrnica de potencia. En el primero cuya parte esencial es el tiristor y en el segundo utilizando un optoacoplador.

Encendido de bombillo utilizando un tiristor.

Qu es un tiristor?:Es un dispositivo de tres terminales compuesto por semiconductores, que utilizan realimentacin interna y permiten controlar corrientes altas para una carga.En este modelo se utilizara un tiristor (SCR) T106D1, aplicndolo en la electrnica de potencia, haciendo encender un bobillo de 110V, con un pequeo pulso generado en voltaje directo de 5V. Su funcin se asemeja a la de un interruptor. Es un dispositivo que soporta altas corrientes y no tiene desgastes mecnicos.

1. Componentes necesarios para la simulacin: 1 Diodo LED. 1 Resistencia de 1K. 1 Tiristor T106D1 1 Lmpara o bombilla de 110V. 1 Fuente de voltaje alterna de 110V. 1 Fuente de voltaje directo de 5V. 1 Pulsador. Tierra comn.

Se arma el esquema del circuito en el simulador.El primer bloque del circuito se encuentra comprendido por una resistencia, un diodo LED y un pulsador que indicara el pulso que pasa por la puerta de tiristor, permitindole el paso de la corriente entre nodo y ctodo, este posteriormente estar conectado a una bombilla alimentada por 110V alternos, este ya sera el segundo bloque del circuito.

Figura 3.Esquema de un circuito utilizando un tiristor.Ahora procedemos a correr la simulacin.Figura 4. Circuito en funcionamientoComo se aprecia en la imagen, El LED nos indica el pulso que entra por la puerta del tiristor siendo accionado para trabajar con el voltaje AC de 110V, como se est trabajando con voltaje alterno la bombilla no se mantendr encendida, como en conexiones en Voltaje DC (cambiando la bombilla por un LED, se mantiene encendido, a esto se le llama enclavamiento), el tiristor se apagara cuando el ciclo AC pase por cero, por ello la bombilla solo encender cuando se le aplique un pulso a la puerta del tiristor, la ventaja del SCR es que no tiene falla mecnica como los rel.

Encendido de bombilla utilizando optoacoplador.

Qu es un optoacoplador?:Es un dispositivo que se compone de un diodo LED y un fototransistor, de manera de que cuando el diodo LED emite luz, ilumine el fototransistor y conduzca.

Qu es un triac?:Es un dispositivosemiconductor, de la familia de los tiristores. La diferencia con untiristorconvencional es que ste es unidireccional y el TRIAC es bidireccional. Es la conexin de dostiristoresen paralelo pero conectados ensentidoopuesto y compartiendo la misma compuerta.

1. Componentes necesarios para la simulacin: 1 Fuente de voltaje directo de 5V. 1 Fuente de voltaje alterno de 110V. 1 Pulsador. 1 Resistencia de 100. 1 Optoacoplador MOC3021. 1 Triac Q7006L5. Lmpara 110V.

Se arma el esquema en el simulador y se corre.

Figura 5. Esquema del circuito utilizando un optoacoplador.

El fin de este circuito es acoplar un sistema digital a un sistema que utilice una lnea de tensin de 110V AC, utilizando un optoacoplador que por medio de separacin ptica asla el circuito digital del circuito de potencia AC, en el interior del optoacoplador se encuentra un diodo LED que incide luz sobre un fototransistor, en este caso en su interior se encuentra un TRIAC receptor de luz. En su salida se conectan la resistencia y un TRIAC bidireccional (Q7006L5) que se unen a la parte de la lnea alterna donde se encuentra la bombilla alimentada por 110V. Es importante saber que en la entrada del optoacoplador se encuentra el LED que emite la seal que activa al TRIAC interno, por ello hay que controlar la corriente y el voltaje que pasen por su entrada, ya que puede daar el optoacoplador.

Conclusiones

Si interpretamos todo lo descripto anteriormente se puede decir que la Etapa de potencia,amplificador de potenciaoetapa de gananciason los nombres que se usan para denominar a un amplificador de seales siendo su funcin aumentar el nivel de una seal de salida. Su funcionamiento est determinado por un grupo de caractersticas como la impedancia, factor de amortiguacin, acoplamiento, ganancia. Los amplificadores se clasifican segn la potencia que se obtenga en la salida del mismo, estos pueden ser de tipo A, B, AB y un largo etctera de clases. Se presentaron dos simulaciones Utilizando Proteus 8 Professional (simulador), para demostrar la etapa de potencia y as analizar mejor como funciona. Teniendo en cuenta los principales componentes que hacen que sea posible la etapa de potencia. En la primera simulacin utilizando un tiristor y en la segunda un optoacoplador. Siendo el tiristor un dispositivo de tres terminales compuesto por semiconductores, que utilizan realimentacin interna y permiten controlar corrientes altas para una carga; y el optoacoplador un dispositivo que se compone de un diodo LED y un fototransistor, de manera de que cuando el diodo LED emite luz, ilumine el fototransistor y conduzca.Para la primera simulacin bsicamente se apreciara que el LED nos indica el pulso que entra por la puerta del tiristor siendo accionado para trabajar con el voltaje AC de 110V, como se est trabajando con voltaje alterno la bombilla no se mantendr encendida, como en conexiones en Voltaje DC, el tiristor se apagara cuando el ciclo AC pase por cero, por ello la bombilla solo encender cuando se le aplique un pulso a la puerta del tiristor, la ventaja del SCR es que no tiene falla mecnica como los rel.Por ltimo en la segunda simulacin el fin es acoplar un sistema digital a un sistema que utilice una lnea de tensin de 110V AC, utilizando un optoacoplador que por medio de separacin ptica asla el circuito digital del circuito de potencia AC.

Lista de referencias

Boylestad N., (2003). Electrnica: Teora de circuitos y dispositivos electrnicos. EU: Pearson.

Estudio Marhea, (2013). Manual de Sonido, Edicin en lnea.

Picerno A., (2009). Electrnica Completa, Edicin en lnea.

Rumsey, Francis & McCormick, (2004).Sonido y grabacin. Introduccin a las tcnicas sonoras.IORTV. (2 edicin).

Fuentes Digitales

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