SISTEMA DE ALIMENTACION SUPLEMENTARIA

/ORLANDO GUTIERREZ GAONA

WILLIA.M SUAREZ OSORIO

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orddcnrcSección tiblioteco

Drvr sroN DE rNcENrERrAs Igt ",Sd#ÉtopRocRAMA DE TNGENTERTA ELEcrRrcA

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CALI

CORPORACION UNIVERSITARIA AUTONOMA DE OCCIDENTE

1993

SISTEMA DE ALIMENTACION SUPLEMENTARIA

ORLANDO GUTIERREZ GAONA

WILLIAM SUAREZ OSORIO

Trabajo preeentado eomorequielto parcial paraoptar el titulo deIngeniero electricleta.

Dlrector: OSCAR AGREDO

CALI

CORPORACION UNIVERSITARIA AUTONOMA DE OCCIDENTE

DIVISION DE INGENIERIAS

PROGRAMA DE INGENIERIA ELECTRICA

7-/e" ,1.: i'':,":'¿I

'" , '/,{)./''? )

/4"_, J

Nota de aceptación

Aprobado por el comlté

de trabajo de grado en

cumplimiento de loe

requiaitoa exigidoa

por 1a Corporación

Autónoma de Occldente

para otorgar eI títu1o

de Ingeniero Electricieta.

JURADO

CaIi , Abril 4 de 1.993

1i

DEDICATORIA

Dando graciae a Dioe Todo Poderoeo por habernos dado 1a

capacidad de haber llegado haeta el flnal.

A nueetroe padree por eI eefuerzo que hicieron Por

nosotroe para poder culminar con éxito nueetra carrera.

t- 11

AGRADECIMIENTOS

Loe autoreg expreean aua agradecimientoe:

A ALVARO PEñA, Ingeniero Electrónico de ELECTROCOMPUTO.

A ALEJANDRO VALENCIA, Ingeniero Electricista y

Electróni-co, gerente de la empresa TECNELEC.

A OSCAR AGREDO, Ingeniero Electrónico, Director de teeie.

A HUMBERTO GIRONZA, Ingeniero Electrónico, Aseeor de

teeis.

A OMAR CORREDOR, Ingeniero Electrónico.

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TABLA DE CONTENIDO

Pá9.

1. DESCRIPCION GENERAL 14

1.1 PARTES CONSTITUTIVAS T4

1.2 DIAGRAMAS EN BLOQUES 15

1.3 ESPECIFICACIONES ELECTRICAS DEL SISTEMA 15

1.3.1 Eepecificacioneg mecánicaB 16

L-3.2 Eepecificacioneg amblentalee 16

1.4 APLICACIONES DEL S.A,S 16

1.5 INDICADORES LUMINOSOS Y SONOROS DEL S.A.S L7

1.5.1 Indicadop de encendldo de red LT

L.1-Z Indicador luminoeo de polaridad t7

1.5.3 fndicador de baterfa de baja vleua1 y auditlva 18

1.5.4 Alarma eonora de cambio de red aI s.a.a. 18

1.6 SISTEMAS DE PROTECCION 18

1.6.1 Protección de entrada de Ia red 18

I.6-Z Pnotección de entrada al cargador autonátlco 19

1.6.3 Protección de entrada del B.a.s. 19

Páe.

1.7 MEDIDORES 19

L.7 -L Medidor de corri-ente de eallda 19

L.7 -Z Medidor de voltage 19

2. RECOMENDACION Y PROCEDIMIENTO DE INSTALACION 25

2.1 TEMPERATURA. REFRIGERACION Y UBICACION 25

2.2 SISTEMAS DE CARGAS 26

2.3 PREVENCIONES 26

2.4 SECUENCIA DE FUNCIONAMIENTO Y PRUEBA DE EQUIPO 26

3. GENERALIDADES DE LOS CIRCUITOS 28

3.1 CARGADOR AUTOMATICO 28

3.2 CIRCUITO DE CONMUTACION 28

3.3 FUENTE REGULADA 29

3.4 CIRCUITO DE OSCII.,ACION Y POTENCIA 29

3.5 CIRCUITO DE CONTROL Y CONMUTACION 29

3.6 CIRCUITO DETECTOR DE BATERIA BAJA 30

4. BANCO DE BATERIAS 31

4.1 INTRODUCCION 31

4.2 CARACTERISTICAS DEL BANCO 32

4,3 FACTOR DE CARGA 32

4.4 MANTENIMIENTO DEL BANCO 34

4.4.1 Deecar8a expontanea 34

4.4-Z MantenLmlento meneual 34

4.5 CRITERIOS DE SELECCION Y TIEMPO DE BANCO 37

5. ESQUEMAS Y FUNCIONA},Í IENTO 39

5.1 CIRCUITO DE OSCILACION Y POTENCIA 39

vl

Pag

5.1.1 Lleta de elementos del clrculto de oacllaclón

y poteneia

5.2 CIRCUITO DE CONTROL Y CONMUTACION

5.2-1 Lieta de elementoe de1 clrculto de controly conmutaeión

5.3 CIRCUITO DETECTOR DE BATERIA BAJA

5.3.1 Lleta de elementoe del circuito detector de

batería baja 52

5.4 CIRCUITO CARGADOR DE BATERIAS 55

5.4.1 Lista de elementoe del cargador de baterlas 56

6. CALCULOS DE LOS TRANSFORMADORES DEL S.A.S 61

6.1 CALCULO DEL TRANSFORMADOR DE POTENCIA DE SALIDA 64

6.2 AALCULO DEL TRANSFORMADOR DEL CIRCUITO CARGADOR 66

6.3 CALCULO DEL TRANSFORMADOR DEL CIRCUITO DE CONTROL 67

6.4 CALCULO DEL TRANSFORMADOR PARA EL CIRCUITO DE

BATERIA BAJA

7. CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFIA

68

4L

45

46

51

vli

FIGURA

FIGURA

FIGURA

FIGURA

FIGURA

FIGURA

1

2

3

4

5

6

LISTA DE FIGURAS

DIAGRAMA EN BI,OQUES DEL S.A.S

VISTA INFERIOR DEL S.A.S

VISTA SUPERIOR DEL S.A.S

VISTA FRONTAL DEL S.A.S

VISTA POSTERIOR DEL S.A.S

DIAGRAMA EN BLOQUES DEL CIRCUITO

OSCII,ACION Y POTENCIA

CIRCUITO DE OSCILACION Y POTENCIA

DIAGRAMA EN BLOQT'ES DEL CIRCUITO

CONTROL Y CONMUTACION

CIRCUITO DE CONTROL Y CONMUTACION

CIRCUITO DETECTOR DE BATERIA BAJA

DIAGMMA EN BI,oQUES DEL CIRCUITO

CIRCUITO DEL CARGADOR DE BATERIA

CURVA DE LOS SCR DEL CARGADOR

NUCLEO GENERAL

Páe.

20

2L

22

23

24

DE

43

44FIGURA 7

FIGURA 8

FIGURA 9

FIGURA 10

FIGURA 11

FIGURA L2

FIGURA 13

FIGURA T4

DE

49

50

54

CARGADOR 58

5g

g2

63

vl_ l_ 1

TABLA 1

TABLA 2

LISTA DE

RELACION DE DENSIDAD

CARACTERISTICA DE LOS

DE CARGA

CONDUCTORES

Páe.

36

COBRE 65

1x

LISTA DE ANEXOS

ANEXO 1 : Caracteríeticae generalee eobre diodoe

rectiflcaforee 1N4OO4, 1N4148.

ANEXO 2 : Característicag generalee eobre traneietoree

2N3906, 2N3055.

ANEXO 3 : Característicag Eieneralee sobre integradoe

40118.

x

RESUMEN

EI objetivo primordial de eete Proyecto, €e¡ suPlir Ia

neceeidad de teneión de loe equlpoe de eómputo, como

medida preventiva ea de euninietrar tengión, cuando

exietan interrupciones en eI fluÍdo eléctrico y eI

computador no pierda Ia información en eu disco duro.

Si por algún motivo no Ee Puede dar eoluclón, en un

perÍodo de tiempo corto en el fluido eléctrico, entrará

eI eietema de alimentación euplenentarla a funcionar

dando a la carga alimentación conetante, Por un período

de tiempo largo, más o menoe de 4 a 5 horae.

El ej-etema de alimentación suPlementaria tiene una

potencia de 12OO vatios, trabaJa con una frecuencla

de 6O Hz, ademae coneta cargador automatico de bateriae,

eietema de proteccionee,relevos de conmutación, etaPa

de control,etapa de potencia,detector de bateria baia,

alarma Bonora cuando hay cambio de red aI S.A.S.

x1

INTRODUCCION

En eI mundo de Ia electrónica, vemoe el gran avance y eldeearrollo que hoy en día ee tlene, deede tiempoe atráe

eI tubo de rayog catódicoa era e1 elemento primordial de

un circuito electrónico, luego apareció eI traneietor y

como elemento físico ofrecía mayoreg ventajae, paralelo a

éete apareció el circuito integrado IC, que combl-na

diodos, transietores, resistoree, y pequeños capacitoree

en un pequeño bloquecito rlnico, ueualnente de eilicio.

La ventaja de elIo eB un gran ahorro en eepacio, €n

comparación con loe componentee diecretoe, Ios cuales Bon

unidadee separadae.

Un encapeulado digital de IC contiene circuitoe dlgitaleecomo conpuertae Iógicae, contadores etc. Las unidadee de

IC eetán reemplazando rápldamente a loe componentes

dlecretoe, fundalmente aplicadoe en eI funcionaniento de

loe eircuitoe electrónicoe.

13

La eiEuiente inveetigación la conetituyen algunoe

elementos y sue aplicacioneg eerán en plantae e}éctricae,

eietemae de monitoreo, eietemae de control, equipoe

induatrialee, eietemae telefónicos, telefax, etc-

La corriente electrónica eB la manera como ae le Pueden

dar alimentación y estoe puedan cumpllr Ia función

eepecífica. A loe eistemas anterioree han aParecido

eletemae de emergencia para euminietro de energía

eléctrlca, tales como Plantae eléctricae, invereoree, UPS

(sistemas de potencia ininterrumplda), etc.

Eeta inveetigación no es máe que un eietema de

allmentación euplernentaria de emergencia impuleado por Ia

neceeidad de proveer alimentaelón lninterrur¡pida que

garantice la continuidad de euminletro a una carga

preeetablecida.

L4

DESCBIPCION GR{ERAL

1. GSTERAL

Este eistema de alimentación euPlementaria (S.A.S) cuya

función primordial eB Proveer eumlnietro continuo de

energía eIéctrica en cago de que exlata un corte del

fIuído eIéctrieo.

Por medi-o de un banco de bacteríae de c.c. Se hace

pae;ar atravee de un traneforrtador que invierte a una

corriente alterna, reguerida Para oPerar Ia carga

conectada aI eietema de alimentación euPlementaria.

1. 1 PANÍES CONSTIN}TIVAS

Eete eietema eetá compueeto de lae eiguientes partee:

- Banco de bacteríae con su reepectlvo cargador

automático para au carga

Circuito de oecilación.

- Circuito de conmutación atravee de relé.

15

Fuente reeulada de voltaje-

Circuito de invereión de potencia-

Etapa controladora de corriente por medio de

transietorec de Potencia.

1.2 DIAGRAI{A EN BIPQT'ES

EI diagrama en bloquee moetrado en la figura 1 nos indica

la forrta como se encuentran agruPadag en bloquee las

unidadea que eonforman eI sietema de alimentación

euplementaria y eu funcionamiento lógico.

1.3 ESPECIFICACIONES EI,ECIRICAS DEL SISTEUA

- Alimentación de Ia red 120 Vac +15% - +2O -5?6

Frecuencia de la red 6O Hz +5%.

- Configuración de entrada: 2 conductores, ti-erra-

- Alimentación de las bacteríae en = 24v dc t1O%-

- Potencia de ealida: 12OO Kva.

- Voltaje de ealida: !2O Yaq^ +2O%-

Forma de onda de eallda de eI S.A.S.: AProximadamente

eenoidal.

- Tiempo de autonomía a pLena carga: 5 horae.

16

1. 3. 1 ESPECIFICACIONES T{ECANICAS

- Altura: 21 cme

- Ancho= 22 cms.

- Profundidad= 40 cmE.

ver f igura 2,3,4,5 , .

- Para ubicación horizontal Bobre euPerficie plana-

1 . 3. 2 ESPECIFICACIONES AI{BIMITAI,ES

EI sietema de allmentación euplementaria eetá dieeñado

para operar en condicionee normalee.

- Humedad relativa: O - 96Í

- Temperatura ambiental: 0 - 60"e.

1-4 APLICACIO}TES DEL S.A.S.

EI e j-etema de allmentación euplementaria S.A. S. fue

dieeñado para eumi-nietrar potencia eléctrica a equipoe

comerciales que neceej-tan un eervicio continuo de fluído

eléctrico por eiemplo:

- Equipoe CPU (unidad central de proceeo).

Impreeoras

- Monitoree de cómputo.

- Monitoree de televisión.

T7

- Equipoe de laboratorio.

- Alarmae de seguridad.

Sietemae de telefax-

Cajae electrónicas de regietro.Sistemas de temperatura.

- Equipoe a ni-vel induetrial.

- Central telefónica,Conmutadoreg te lefónicos.y en general cualquier equipo electrónico que neceeite

un eietema de alimentación pernanente

1.5 INDICADORES TT'HINOSOS Y SONOrcS DEL S.A.S.

1.5. 1 INDICADOR DE E}¡CBIDIM DE RED

Ee una lámpara de neón de color amarillo, 9u€ permaneee

encendida lndicando que exlete tenelón normal de la red;

en caso de apagaree quiere decir que ha ocurrido un corte

en el fluído eléctrico o faIla en la red, ver fíe 4

(pae.22).

L.5.2 I}TDICADOR LT'T{INOSOS DE POI,ARIDAD

Este indicador es un diodo led de color roJo,el cual

indica cuando éste ae encuentra encendido que eetá

trabajando el eietema de

el banco de bacterías, ver

18

alimentación auplementaria con

fieura 4 (BATTERY POWER).

1-5.3 INDICADOR DE BATffiIA BAJA (VIS{'AI, Y AT'DITIVO)

Esta eeñalización Be reariza atraves de un indicador

h-ilninoeo (led de eolor rojo) y de un indicador Bonoro,

que ae activan cuando el banco de bateriae Ee encuentra

en un punto de mínimo nivel permitido de deecapg&, y aeí

se procederá a apagar el equipo para protegerlo, ver

figura 4 (batería baja) -

1.5.4 AI,AXI{A SONORA q'ANDO HAY CAT.IBIO DE RM AI, S.A.S.

Eeta alarma indica que hay una conmutación de la red

eistema de alimentación euplementarl_a, ver f igura( AIARMA ) .

1.6 SISTE{AS DE PROTECCION

1.6.1 PNOTE@ION DE BIIRADA DE r,A R@

aI

4

Ee

eE

un

de

fueible que protege el sietema de corto circuito15 amperioe. Ver figura 5 (pag. 23)-

19

1-6-2 PRCIrEccroN DE EI|TRADA Ar. cAnffIDoR AüTot{ATrco

Er circuito eargador automático ae encuentra protegido de

corto circuitoa pop un fueibre con capacidad de eoportaruna corriente de 1O amperioe. Ver figura b.

1.6.3 PRCIT CCION DE BIINADA DEL S.A.S.

Esta ee Ia etapa que invlerte de DC a AC, €l eietema de

generación eetA protegido a Ia entrada de arimentaciónpor u.n fueible que tiene capacldad de eoportar una

corriente de 30 amperioe. Ver fizura b.

1.7 HEDIDORES

L-7.L }IEDIDOR DE @RRIENIE DE SALIDA

El medidor ueado ee un amperímetro con una eecala que va

deede O a 3O amperioe, €1 cual indica 1a corriente de

euminietro para el banco de bateriae. Ver figura 4.

I.7 .2 HEDIDOR DE VOLTAJE

Este medidor eB un voltímetro de corriente alterna, euya

eecala va desde o a 150 voltioe, y nog indlca el nivel de

teneión que eetá saliendo de1 S.A.S. Ver fuieu** ¿.

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El equlpo debe Ber

que por motivoe de

avería.

realizado en eI

movimiento puede

25

punto de trabaJo, ya

haber sufrido una

2- RECGIENDACION Y PrcCEDI}'IETÍTO DE IA INSIAIACION

2. 1 TE{PERATT'NA AHBIMITAL. REERIGERACION Y UBICACIOH

La temperatura anbiente donde va a ser lnetalado elS.A.S. debe estar comprendida entre 25 oC y 40 oC, por

que al eobrepaear los 40 "C puede haber deterioro en lae

bateríae y en 1os elementoe electrónicoe, tanpoco debe

exponepse a rayoa eolaree, radiación de calor (motores,

transformadoree, etc. . ).

EI equipo debe ser inetalado eobre una baee y debe aer

ubicado en un lugar donde haya eepacio suficlente para eImanejo de éete.

26

2-2 SISTE}IAS DE CARGAS

se debe tenen en cuenta que ar aumentar la totalidad de

Ias cargae, éetae no eobrepaeen a 1a eapacidad del_

eistema de alimentaci-ón suplementaria, haeta un margen

del 15 por ciento-

2.3 PREI'ED{CIONES

Observar que cada una de las terminalee, como Bon loe

cablee del cargador, conectoree de proteccionea como

fueibles, Ia conexión de loe contactos en lae bateríasqueden bien ajuetadae para no sufrir pérdidae en eL

sietema. No se debe tener cabres de conección demaeiado

largoe con eI objeto de evitar pérdidas.

2.4 SE(I'EDICIA DE FUNCIONAT{InITO Y PRT'BBA DE EGIUIPO

Para poner eI sietema en funcionamiento

carga a utilizar, B€ debe proceder

manera:

al-

de

eervicio de Ia

Ia eiguiente

- Al cerrar eI interruptor de la red, debe encenderee eIindicador luminoeo, 9ü€ ea una Límpara de neón de colorrojo, con 1o cual ae indica que eL S.A.S. eetá

trabajando con la red-

27

Si por algún motivo noa prende eI indicador, ee procede

a revizar eI fueible para determinar Eu estado.

se debe verificar ra correcta conexión de roe cablee de

la batería, el cable de color roJo al positlvo y negro

a1 negativo (por convención) del banco de bateríae. EI

S.A.S. debe eetar conectado a Ia red y ee puede

obeervar eI amperímetro del cargador I>ara ver ei Be

eetá euminietrando corriente al banco de baterlae.

- Procediendo a veri-ficar con un voltímetro cual ea rateneión de ealida del s.A.s. papa luego conectar racarga crítica que ha de alimentaree continuamente-

- Por úrtimo papa verificar el coruecto funcionamiento

del equipo, B€ procede a desconectar ra arimentación

de Ia red y debe empezar a funcionar el S.A.S con

el- banco de baterías para que invierta de DC a AC y

obtener Ia teneión requerlda en Ia carBa.

Nuevamente coneetando eI equipo a ra red se obeerva que

er cargador de bateríae eetá euminletrando corrientecorriente congtante de 1o anpenioe. A medida que lasbateríae del banco ee deecarguen , E€ irá dienlnuyendo

la corriente hasta que eetae lleguen a fuIl carga, B€

dieminuye Ia corriente debido a que er cargador es

automático.

28

3- GMTERAI,IDADES DE fOS CTRCUITOS

3. 1 CARGADOR ATIK)T{ATICO

Er cargador automático es un diepoeitlvo que eB

controlado por erementoe o circuitoe electrónieoe, de talmanera que va a eumini-etrar una corriente de carga aIbanco de bacteríae de máe o meno' 1o a:nperioe, para gue

rae bateríae sean eargadae en forma adecuada y

satiefactoriamente y a la vez puedan suninietrar el_

vortaje ideal de c-A ar sietema de carga, v & ra vezpueda t'rabajar e1 eietema de alimentación euplementaria.

3.2 CIRCUITO DE @N}ITITACION

Er circui-to de conmutación ee hace atraves de relee de

atracción electromagnética cuando hay ausencla del f1uídoeléctnico de Ia red. Eeta conmutación ee efectuada porer reré, y comienza a trabajar el s.A.s. proporcionando

eI voltaJe de corriente alterna que nequiere ra carga.

29

3.3 FT'EDITE REGT'L¡IDA

Ee eI sietema de alimentación neceearia para que pueda

laborar el circuito de eontrol de1 eistema de

alimentación euplementaria, y ala vez los reles del

circuito de conmutación, Ia fuente de alimentaeión

utiliza un transformador de 120 voltioe a 7.5 voltios con

derivación central.

3.4. CIRCIIITO DE OSCIIACION Y FOITNCIA

El circuito de oecilación ee el encargado de generar Ia

onda cuadrada para que funcione eI sistema, encargado de

generar 60 Hz aproximadamente eenoidal, deefaeadae 180

entre ai, las cuales ealen por un par de compuertae nand

que van a 1a baee de una etaPa predriver,y ti-enen como

función excitar las baeee de Ioe traneistorea, para dar

ealida a una etapa de potencia que eeta compueeta por un

grupo de traneistoPea.

3.5 CIRCUITO DE CO}ITROL Y @NT{T}TACION

Eeta compueeto por un par de integradoe, uno ea eI

oecilador y otro eI amplificador operacional que van a

tener como función ceprar y abrir un interruPtor que en

este cago 1o hace un traneietor en corte o saturación;

30

abre o cierra loe interruptores de relevoe a traves de

sue bobinas, que al paeo de la corriente forman un campo

magnético.

3. 6 CIRq'ITO DE DEfECTOR DE BATMIA BAJA

Eete circuito como eu nombre 1o indica, detecta cuando Bu

voltaJe eeta bajo, B€ inetala en eI devanado eecundario

del traneformador de poteneia de ealida. Con un

integrado de compuertae nand, 9ü€ no hace eino pasar

eetadoe bajoe y altoe, llegando Ia seña1 a un par de

traneietorea eetos a Ia vez poniéndoee en corte o

eaturación, permiten que Ia eeñal aea recibida por un

diodo led y un buzer.

31

4. BAN@ DE BATERIAS

4.1 INTrcU'CCION

La gran variedad de diepoeitivos activadoe en

actualidad por baterlae refleja Ia vereatilidad y

eonveniencia de eeae fuentee de alimentaclón.

En gran parte, eeto se deriva de Ia producción comercial

de una gran cantidad de tipos, tamaños y formae de

bateríae.

Lae bateríae ee pueden claeificar en baia energía y altapotencia, eomo por ejemplo ¡>ara hacer arrancar motoree,

aplicacionee de energía Ee da como iluminación de

emergencia y Ia potencia de reeerva en general.

La batería no es máe que una disposición de doe o máe

celdae conectadae en " eerie, paralelo, o anbas para

producir una corriente o voltaje dado, dentro de la

batería ee encuentra la celda unidad báeica capaz de

convertir energía química en eléctrica.

Ia

la

32

4.2 CARACTERISTICAS DEL BAN@

Aun grupo de bateríae Ee }e denomi-na banco y eB muy

confiable para eI eietema de alinentación euPlementaria

por eu conetrucción y deeamollo en Ia tecnologia, éete

banco eetá compueeto por euatro unidadee de 12 voltios

cada una conectadae en eerie, eon de tipo Plomo acído,

eeleccionada de acuerdo a la capacidad de ealida del

eietema y Ia magnitud que ee da por ciclo de deecarga.

Debido a Bu bajo valor en cuanto a coeto Be refiere, 8€

utilizan baterías de plomo ácido y eetae no producen

gaaee coruosivoe, tienen como deeventaia el de no

reeponder a rapj-dez de deecargae.

Lae cuatro bateríae de plomo y ácido noe garantLza

período aproxlmado de 4 a 5 horae de período continuo.

4.3 FACIIOR DE CARGA

La carga ee hace atravez de corriente conetante, éete

método ee el mejor para cargar acumuladores cuando ae

deeconoce eI eetado de cada una de Bus celdas. EI

réEimen aeguro de carga eB 1 amperio por eelda, ai

tenemoe una bateria de 6 eeldae eI regímen de carga eerá

6 amperioe.

33

Loe acumuladores de carEia deben eetar vigiladoe y

preetando atención a Ia temperatura, por que ei eetae se

encuentran por encima de 40 c, cuando eetan en carga, el€

debe reducir el régimen de Ia carga. EI frío reduce

coneiderablemente

Ia capacldad de

retardadora

loe reguladores, puesto que

definida eobre las

electroquimicae.

Cuando se cargan lae bateríae completamente, €B decir Be

convierte Ioe materj-alee activoe a su eetado químico

plenamente cargadoe y no aceptan deeplazamiento de

eléctronee, Ia corriente de carEia Be dedlca totalmente a

la descompoeición del agua con una evolución eopioea de

gaaea.

tiene unidad

reaccionee

34

4.4 HANTRIIHIMülO DEL BIINCO

4.4.1 DESCARGA ESPOT{TANEA

Lae baterfas se deecargan expontaneamente y ocurre en

tiempoe de alto calor que por tiempoe fríoe, debemoe

tener en cuenta que loe acunuladoree euando estan

totalmente cargados, ae deecarga máe rápido que cuando

aon cargados parcialmente.

4. 4.2 MATflTBIIHIBIIIO UENSUAL

Del buen mantenimiento del banco de bateríae depende eI

buen funcionamiento de Ia earga, por eao es recomendable

hacer un mantenimiento meneual y se debe verificar Io

eiguiente:

-NIVEL DE Aq'A

El agua ee una euetancia primordial dentro de lae cuatro

euetaneiaa gue se neceeitan en los acumuladoree y baio

condiciones normalee de funcionamiento, €B la única que

e1loe pierden como reeultado de 1a carga.

Se debe revizar el nivel del agua ya que ei eetá por

debajo del nivel eepecificado habrá que añadirle agua y

si no €re aplica agua da como reeultado un mal

funcionamiento ya gue no cubriría lae placas.

35

- REVIZAR EL NIVEL DEL ACIDO

El ácido debe cumplir eI borde euperlor de loe gruPog y a

una temperatura de 25oc, debe eetar Por encima de dicho

borde.

- RET/IZAR I,A DEhISIDAD

La deneidad del electrolito ee debe hacer perlódlcamente

con un aparato para medir Ia densidad llamada denaimetro,

a continuación obeervaremoÉ en Ia eiguiente tabla númeno

2, allí ee observa la relación de densidad de carga' con

25"c de temperatura ambiente.

36

TABLA 2 - Relación de deneidad de carfra

Deneidad

12OO o menog

1130 a 1150

1150 a 1190

1190 a L?OO

12OO a L22O

Carga

Descarga

Poca deecarga

25

50

60

37

4-5 CRITERIOS DE SEI,E@ION Y TIE{PO DEL BA}I@

Lae bateríae empleadas Bon de plomo ácido, para averl-guar

la corriente a plena carga y tiempo en honae requeridae

para Ia descarga, para eeto se tiene la siEuiente

fórmuIa:

Capacidad de Ia batería L8O A/H-

Eficiencia del equipo ee de 9O0 vatioe (P).

EI banco tiene un voltaje nominal de 24v-

La corriente que van a eu-ninietrar las baterías euando e1

generador este trabajando a plena carga es:

I= P,/n VBp

P= Capacidad de potencia deI S.A.S.

n= Eficiencl-a del equipo

VBp- Voltaje medido en los extremoe de Ia bobina prlmaria

deI traneformador de potencia de ealida.

I- 12OO vatioe,/O.9 x 44-4=3Q amp

Lae bateríae se coneideran deecargadae, cuando Ilegan al

60 de eu trabajo de operación, con un régimen de

descarga de 30 amp a carga p1ena, haeta gue el voltaje de

cada batería baja 10.5 Voltioe con un voltaje de 1.75

voltioe por cada celda.

38

El número de horas requeridas para Ia deecarga,

trabajando el S.A.S. a plena carga viene dado por:

No. Horae = L9O A/H x 0.6/ 30 =3.6 Horae.

Aumenta eI tiempo de autonomÍa, cuando diemlnuye Ia

carga.

39

5. ESQUETIAS Y FT'NCIONAI{IE.ITO

5.1 CIRCUITO DE OSCIT,ACION Y

El eietema de alimentación

eI objetivo primordial

aproximadamente eenoidal a

funcionando de tal manera

puede dar por falla o corte

PCITENCIA

euplementaria (S.A.S), tiene

de generar una onda

una frecuencia de 60 }:,z;

a Ia aueencia de red que Be

momentaneo de teneión.

el circuito de oecilación y potencia Para eI eietema de

alimentación euplementaria ha eido calculado Para poder

dar garantía a quien ae encuentre conectado en carga'

ver figura # 6.

El circuito uno (IC1), eB un oecilador y trabaia como

controlador de tiempos; además como multlvibrador astable

para producir un tren de puleoe de onda cuadrada, esta

eeñal eale de1 pin 3, generada a raz6n de 120 eiclog por

eegundo.

Loe doe integradoe ICz, IC3 eon dos juegoe de compuertas

nand, circuitoe integradog con referencia 4O118, divide

I Uoirii¡Oo¿ iutonomo ds 0ccidcntc

la señal de 120 ciclog a una señal de

doe eeñales, eetán deefaeadae 180'

eimétricas ente ei.

60

v

40

cicloe. Eetae

completamente

Eetae compuertas ae alimentan y ee Polarizan con aug

pinee 7 y 14, en el pin 14 e1 voltaie eE generado Por Ia

fuente de 12 voltioe d.c. La eeMal paea del lntegrado ICz

a el integrado IC3 de loe plnes 1O y 11 salen puleoe para

poder excitar loe traneietores Ql y 82 en forma

alternada; de manera gt¡e cuando conduce uno eI otro ae

encuentra en corte y viceverga.

Eete par de traneietorea se lee conoce con el nombre de

bloque predriver que es una etapa que antee de Ia driver,

tiene como objetivo impulear corriente que eale a travez

de Buer colectoree para excitar la baee de loe

transistores QB v Q4 y eetoe a la vez entregan eeña1ee

amplificadae, a lae baeee de loe traneietoreg de

potencia.

Loe traneietoree comprendidoe entre Q5 y Q26 se Ie

coneidera como etapa de salida de potencia y su función

radica en dlstribuir Ia comiente por cada uno de eu6

traneietorea.

4L

Lae eeñalee amplificadae son entregadae a eltraneformador T eI cual acopla magnéticamente el clrculto

anterior para el sietema de alimentación euplementaria.

Dar ealj-da de alimentación a Ia carga.

5.1.1 LISTA DE ET,BI&{TOS DEL CIRCUITO DE OSCIIACION Y

POTB{CIA

Traneformador:

T: íO/LZA VAC eon tap central

Diodoe:

D1, D2, D3, D4: 1N4004

D5, D6: ECG 581

ZL: diodo zerLe? 9.1 v, 1w

22: diodo zener LZ v, 1w

Condeneadores:

C1: O.1 uF

C2, C3: 0.001 uF

Reei-etenciae:

R1: 10 kA, )4w

R2, Rg, R4, R6: 47 kA, 11 w

R5: 120 k0 , )4w

R7, R1O: 1 k0 , 4vt

R8, R9, R11, R13, R15: 47OA, WRLz, R14: 20 A, 4W

42

R16: 27 A, 10 W

Circuitoe integradoe:

CI1: L¡,1555

Clz, CI3:40118

TransistoreE:

Q1, Q2: 2N3906

Q3, Q4: TIPSO

Q5, hasta Q26: 2N3055

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5.2 CIRCUITO DE @IITROL Y CON}IT}TACION

Eete circuito ee alinentado Por

teneión de 5 vdc que alimenta

anplificador operacional-.

45

regulador 78L05, a una

un oec1ladory a un

un

a

Cuando hay presencia de tensión en la red, eI

traneformador T reduce la teneión, cuya corrlente alterna

es rectificada por loe diodoe Dl Y D2. A traves del

potenciómetro P1 ae eacoge el nivel de teneión a comparar

con el circuito de control. At aer mayor el nivel de

teneión en Ia pata invereora del oPeracional (pin 2),

existe un nivel en Ia salida de manera que atenuando los

puleoe provenientee del oecilador y como loe dlodos DB a1

D11 ncl ae polarizan eorrectamente, entoncee Ia base del

traneietor Q no queda polarizada y eI traneietor Q eetá

en eu eetado de corte. Y así ni eI relevo 1 y 2 Ée

encuentran en funcionamiento y Ia linea de entrada Paea

directamente a Ioe tomas del S. A. S.

Cuando hay ausencia de teneión en Ia red, €1 voltaie

preeente en eI pin (2) invereor del amplificador eerá

menor que eI exietente en eI pin (3), entoncee ee tiene

en Ia salida del amplificador un nivel Poeitivo, 1o cual

hace que l-oe diodos DB aI D1l deien paÉtar 1a corriente

que va a polarizar convenientemente la base del

46

traneietor 0- Eete entra en eI eetado de eaturación y

pernite Ia energización inetantánea de lae bobinae de loe

relevoe I V 2 V forman un ca¡¡¡Po magnético que cierra loe

contactos.

AI ocurrir eeto los contaetoe del relevo 1 conectan aI

banco de bateríae a1 centro del traneformador de potencia

y al circuito de oecilación, Ios contactoe del relevo 2

conectan el secundario del traneformador de potencia a

loe tomae de salida del S.A.S.

5.2.1 tISfA DE EI,EMBITOS DEL CIRS'ITO DE @IITROL Y

@NT{ÜTACION

Traneformador:

T1: traneformador de L2O/L5 vae con taP central

Diodoe:

Dl aI D11: 1N4148

Reeietenciae:

Rl, R7: 680 0, 4w

R2: 27 ]rA, 4w

R3, R15, R16, R25: 22 kA, )4w

R4: 68 kO , rlvt

R5: 330 k0 , L$v¡

47

R6: 1 MQ, hvt

R8,R24= 22O Q, 4w

R9: 27O kA, rlw

R10 : 2 -Z krfl, 4w

R11, R19: 1 kQ, 4w

RLz, R22: 150 k0, 4w

R13: 1.6 MA, 4w

R14: 10 kO , 14w

R17: 15 k0, 4w

R18: 542 kA, )4w

R2O: L .2 kA, Llw

R21: 120 kA, )ávt

R23: 4 kO, 4w

R26: 1OO A, 4w

Condeneadoree

C1: O -47 uF

C2, C4: O-O1 uF

C3: 10 HF, 16V

C5: 3.3 uF, 16V

C6, C8, C9: 33 uF, 16V

C7: 0.1 uF

ClO: 1OO uF, 16V

Circuitoe integradoe:

CI: LM555

4A

CI: LM1458

C2= 78LO5

Relevoe

Relevcre 1,2= 24 vdc

Potenciómetroe

P1: 5OO O

P2= 25 kA

Traneietorea

QI: TIP 110

49

,

H

ucl-

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50

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RGURA 9 CIRCUITO DE CONTROI- V CONMUT

51

5.3 CIRCUITO DETEGT1OR DE BATERIA BAJA

Circuito que ea alimentado con el traneformador T cuyo

primario está conectado aI eecundarlo deI trafo de

potencia o ealida, la teneión ee neduce a 24 Yae. y es

rectifieada atravez de loe diodoe Dl y D2, con eI

potenciometro P1 6e regula e1 voltaje de 5,4 V ee aPlica

a loe pinee 13 y 12 del CI, que es una compuerta nand y

del pin 4 que ee 1a ealida de Ia compuerta se alimenta Ia

baee del transistor Ql que es PNP y a su vez Ql allmenta

el transietor Q2 que al entrar en conducción dentran a

funcionar eI buzer y eI diodcl led que eon alarmaa.

Cuando eI voltaje . a la ealida del trafo de potencia

disminuye, tambien dieminuye el voltaJe de entrada aI

trafo T y eI nlvel de voltaje DC en PI dieminuye,

colocando un nivel bajo lógico en loe pines 13 y 12 y ael

en eI pin 4 de ealida ee obtiene un nivel- bajo colocando

eI transi-etor Ql en condución y a Ia vez alinenta Ia baee

de Q2 que ae pone en eaturación y emplezan 1ae alarmae a

funclonar, €1 led enciende y el buzer Euena.

52

5.3.1 LISTA DE EÍ,E}TBITOS DEL CIRq'ITO DETECTOR DE BIITERIA

BAJA

Transformador:

T1: L2O/48 vae con tap central

Diodoe:

Dl, D2, D4, D5: 1N4148

D3: 1N4004

D'l: LZ0S-L

Condeneadoree:

Cl: 2-Z uF, 16V

C2, C3: 22 uF, 16V

Reeistencias:

R1, R5, R6: 1KQ, W

R2: 640 O, t4W

R3: 47 KQ, W

R4: lOO KQ, W

Potenciómetro

P1: 10 kO

Circuitoe integrados

CI1: 40118

53

Transietorea:

Q1: 2N3906

Q2: TIP 41C

BZ: Buzzer de 12 vdc.

54

r- D1 R'l

I +-'1.tgrza'1 ;

I

I li--l lr

BATERIA BAJAFTEURA 40 CIRCUITO DETECTOR DE

55

5.4 CIRCUITO CAreADOR DE BATERIAS

El cargador de bateriae no eE máe que un circuitorectificado, permitiendo que exista un voltaje de

corriente directa, éeta corriente eE euminietrada albanco de bateríae para que ae cargare a elu valor deeeado.

Eetoe electrones reaccionan con las eustancias agrla,

ácido, plomo etc. para cargar cada una de lae celdas.

El circuito de control de un cargador ea realmente

importante,ya que eetablece haeta que punto eB neceaario

Ia carga aI banco de bateriae, ai no fuera aeí Be

entraria a dar una carga ein control, y podria afectar elbanco de bateríae.

EI traneformador T tiene como función reducir el voltajede Ia red para ser inyectado a loe diodoe D1 y DZ que

rectifican la señal de corriente directa.

Hay que analizar eI circuito para doe casos:

-cuando eI banco de baterías este deecargado; lacorri-ente comienza a fluir por el SCR1 que deede luego,

ea una eeñal ya rectificada que alimenta aI banco de

bateríae.

56

EI SCR2 e6tá en punto de no conducción (corte).

-Cuando eI banco de bateríae ee ha cargado; hay una

caida de potencial en P,eI eual alcanza eI voltaje zener

y circula corriente por el gate del SCRZ, entrando en

conducción el SCR2 proporcionando un camino náe facilpara Ia conriente, aBí 1a comiente ánodo del SCR1 ae

hace menor que la corriente de retención ocacionando eI

corte. Ver figura.

5.4-1 LISTA DE ET,E{ET.ITOS DEL CARGADOR DE BATERIAS

Traneformador:

T1: L2O/48 v con tap central

Diodoe:

Dl, D2= ECG 6040

D3:1N4148

DZL: 15 V, 1[¡¡

Rectificadoreg de eilicio controlado

SCRI: 3O amperioe

SCR1: 15 amperioe

Resietenci-as:

Rl, R2: 27 A, 109¡

R3: 47 A, 1l^¡

R4: 1KQ, ,4Vl

57

Potenciómetrt",

Pl: 5OO 0

Condeneadores:

C: 47 $F, 25 V

5B

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CIRCUITO DEL CARGADOR DE BATERIAS

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FIGURA I2

60

CUR|/'A DE toS ScR 1 y 2

FIEURR IE CURVA DE LOS SCR DEL CARGADOR BATERIAS

61

6. CAI,CT'IOS DE IOS TRANSFONüADORES DEL S.A.S.

Exieten varioe métodoe para reall-zar el calculo de los

traneformadoree, uno de elloe ea utillzando curvas,

conoc j-endo eI tlpo de materlal utlllzado (por

eJemplo:hierro aI eiliclo,acero a1 el1Iclo, etc.); el

otro método que eB por- medio de fórmulae, 9ü€ ee baean en

reeultadoe satlefactorloe en loe cálculoe de loe

traneformadoree.

A eontinuaclón ee dará una lleta de lae abrevlatupag

utilizadaa en eete cálculo:

S: Secclon del núcleo

P: Potencia

Ev: Espirae por voltio

Np: Número de wueltae del primario

Ne: Número de vueltae del eecundario

Ip: Corrlente del primarfo de1 traneformador

Ie: Corriente del secundario del transformador

Sp: Sección del conductor, lado prlmario

62

Se: Sección del conductor, lado secundario

Lae fórmulae son lae elEulentee:

$= axb ; donde a y b eetan determlnadoe por Ia

figura f L4.

b*t

e

FIGURA !.+ NUCLEO GENERAL DE LOS TRANSFORMADORES

64

6.1 CAIflIIO DEL TRANSFORIIADOR DE POTM{CIA DE SATIDA

Eete traneformador de eaIlda o traneformador que invierte

de DC a AC que tambien ae le puede coneiderar de

potencia, va a tener una capacidad de potencia de 12OOw.

Tiene lae siguienteg caracteríaticae:

Entrada: Simétrica, de 25v - O - 25V

Salida: Tiene una ealida, de 120 vac

Sabiendo que Ia potencia ee igual a 1600 w Ee tiene:

$= 2{P entoncee S - Z{LZOOw

S = 34-64 cma

Ev = 43.L5/S entoncee: Ev = 43-L5/8Ocm' =

O,539eep . /voltNp = (Vp). (Ev), entonces Np = 50. (0,539)

Np = 26,95 vueltas

Ip = P/Vp entonces: fp = LZOO/5Ov

Ip = 24 a¡lm'

Ie = P/Ye entoncee: Ie = LZOO/LZA

Ie = 1O amp.

Ns = Ve.(Ev) entonces Ne = L2O-(0,539)

Ne = 64,68 vueltae.

Obeervando en Ia tabla *2 que para la capacidad de

corriente de loe conductoree primari-o y eecundario Be

eacoge los eiguientee calibres:

65

TABLA 2 C.:.rácteristicas de los Conductores de Cobre

IE

ClR. ¡\1lLS.

25.0

3 l.¿1

39.7

50.4

04.0

19.2

i00i ttt

1 t;!¡

202

253' 320. 404

f,tl

640' útt

1 ñ211

1.2901 ta)ñ

2.Qr¡0

2.580

J.ZbU

4.1 10c 10n

6.530

8.230

10.380

13.090

16.510

20.820

26.240

33.090

41 .7 ^O

52.620

66.:160

ccloN

36

J.',¡

3311

11

:ja,

.,, ,,]

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25at

23

22

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1.291

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2.305

2.588

2.906

3.264

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J,IJ¿1

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o.0127

0.016

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o.o¿5

1r.032

0.04

0. c5

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c.03

0.10

0.13

0.10

0.20

u-¿ó

0.32

0.41

0.52

0.65

o.B2

1.04a 11

1.65

2.48

2.62

3.31

4.17

5.26

b.bJ

8.37

10.55

13.30't6.'17

71 .1a;

26-67

33.6:i

1306.00

1119.00

859.00

679 00

549.00

415.00

351 00

r I o_uu

214.CO

169.0C

137.00

108.40

84.00

67.90

53.60

423A'..? qn

26.50

2i.1016-60

13.20

10.40

6-30

6.60 .,

. 5-20 :

4.20

3.30 .

2.60

2.'O

1.:'0

1-:lo

1.00

0,ft0

0.05 ,,

0.51

. o.042

0.06

U.Uó

0.10

0.12

u. ¡o

0.20

u.¿o

U.J¿

0.40nqñ'^ :.u-o+

c..80

1.00t -¿-ó-

i.622.00

. ?.60

3.20 -

5.20 :6.60

a.30

10.50'r 3.30

16.60

21.20 l

zb.5D')? 1a

. 4?.04'')J. I t,

i6.29

;4.60

1.r6.64.

1 t4.48

cALtallEAVYG

IOIIMIOS POR -I AMPERIOS

I

KILO{\,tETRO lMAXlMos

66

Calibre de primario #8

calibre eecundarío *t2

6.2 CAIÉT'IO DEL TRANSFOFL{ADOR DEL CIRCUITO CARGADOR

Eete traneformador debe tener una potencia de 600 w. y

tiene lae ej-guientee característicae:

Entrada: 120 Vac

Salida: 5O Vae con entrada eimétriea de 25 - O -25v

Sabiendo que Ia potencia ee ieual a 6OO w se tiene:

$=2{P; S-2{600

S - 48,98 cma

Ev = 43,L5/Si Ev - 43,L5/48.98

Ev = 0,88 esp./voltioe.

Np = Vp.Ev; Np = LzO O,88

Np = 105,7 vueltas.

fp=P/VP; Ip=6OOw/L2Ov

Ip = 5 amp.

Ne = Ve.Ev i Ne = 5Ov. 0.88

Ne = 44 vueltae

Ie=P/Ve i Ie=600,/50

Ie = 12amp.

67

Para }a corriente primaria y eecundaria ee observa en Ia

tabla S2:

Calibre del conductor primario *16

Calibre del conduetor prlmario f12

S = 48,98 cm

Tomando A = 6cm

B-S/A=48,98/6-6,83cmC=E=A/2=6/2=3cm

6.3 CAICT'IP DEL TRANSFORüADOR DEL CIRCUITO DE @NTrcL

Eete traneformador tiene las eiguientee caracteristicae:Entrada: 120 Vac

Salida: 7,5-Q-7,5 Vac

Sabiendo que la potencia ee igual a lOOw ee tiene:

S-2{P ;S=Z{LOOS-2QCm'

Ev = 43.15/3; Ev = 43-15/20

EV = 2.15 eeplrae/voltioNp = VfxEv; Np = 12Ox2.L5

Np = 258.9 vueltae

Ip = P/Vp; fp = LOO/L?O

Ip = 0.83 amperioe

Ne = VsxEv; Ne = 15x2.15

Ns = 32-25 vueltae

fs = P/tlei Ie = LAA/LE

68

Ie = 6.66 amperioe

Para lae corrientes primaria y eecundaria se necesitan:

Calibre deI conductor primario #23

Calibre deI conductor eecundario #14

$=20cma

S=AxB, tomandoA=4cm

B+S/A-2O/4-bcmC=E=A/2=4/2=2cm

6.4 CAIfT]IO DEL TRANSFORI{ADOR PARA EL CIRCX'ITO DE BATMIA

BAJA

Eete transformador tiene lae eiÉuientea caracterfeticae:Entrada: Simétrica, 120 vac

Salida:24 - O - 24Vae

Sabíendo que Ia potencia ee lEua1 a 120w ee tiene:S-2{L2O; S=2{120

S = 21.9 cma

Ev = 43,15/Si Ev - 43,L5/2L,9

Ev = L,97 espiras por voltioNp = Vp.Ev; Np - L2O.L,97)

Np = 236,4 vueltae

Ip = Pzlüpi Ip = L2O/12O

Ip = Amp

Ns = Vs.Ev I Ne = 24-(L,97)

69

Ne = 47,28 wueltae

Ie=P/Ye i Ie=L2O/24

Is=5Amp

Para lae corrientee primaria y eecundaria eegiún Ia tabla

#2 loe calibree e¡on:

Calibre deI conductor primario #23

Calibre deI conductor eecundario *16

EI núcleo utilizado tiene una dinendión de :

fi=5cm

Ccrmo S = AxB entoncee B = S/A = 2\,9% = 4,38cm.

Q = F = A/2 entoncee C = F = 5/2 = 2,5em

@NCIT'SIONES

1. EI eistema de alimentación euplementaria (S.A.S. ), ea

un dieeño que asegura lae mejoree caracteríetieae

eIéctrlcae, para brindar a la carga una seguridad y un

buen éxito en au trabajo-

2. El sletema de alimentación euplementaria ha eido

proyectada para entregar una potencia de 12OO vatioe,

a 120 Vac. y una frecuencia de 6O Hz,

3. Eete eistema tiene como objetivo, actuar en aquellos

caeloa en donde el fluído eléctrico falle o ee aueente

por alguna causa, €n período momentáneo o por 1o

contrario ae alargue-

4- Cada una de BrrE partee conetltutivae como tarjetaecincuito electrónico , transformadoree y elementos

dieponiblee para eu diseño como eI chaeie, etc., €rI

cuanto a gaetoe se refiere ee bajo.

5- EI S.A.S. demoetró eer confiable ya que todae lae

pruebae a las que fué eometido resPondieron de acuerdo

a 1o eetablecido.

6. Su mantenimiento, hecho preventivamente, asegura que

el S-A.S. funcione eorrectamente garantizando un

óptimo rendimiento sin que tenga que depender de

euidados especialec permanentee.

BIBLIOGRAFIA

MILBON, Fabio J, Manual papa ingenierog y técnfcoe en

electrónica.

MILLMAN J. and HALKIAS C. Integrated Electronice, Analog

and Digital Circuite and Syetems, MC Graw

HilI, New York, L972, BecB. 18-B to 18-11.

RESTREPO D. Jorge A. El meiclr Beguro para el comPutador

Editorial Graw Hill, New York,1980.

ROAY - O - VAC BATTERIES technical information,

philadelphia.

TOCCI, Ronald J, Ingenieria Electrónlca tomo I, II, III,

Circuitoe Electrónicoe, Editorial lberoamericana.

ANEXO 1. CARACTERISTICAS GENERALES SOBRE DIODOS

RECTIFICADORES

1N4004,1N4148

I

ru400 1,r¡ru lx/iC07

\' r¡rri:'s

Su :'niclic reciili cl's'

nrountci reciiflers for

pIi c.ati on s '

sub¡iriniaturc size ' ¿i:tal lcacl

*.;;;;i ñrPosc )oii'-¡ro\rci Í]r' -

CASE 5 ?( t!()''i 1 l

r\¡AxlMUr'l RATI19: m xio,ét-ol=Olu

D.'ia¡ Symboi

\'Il;.1(reor

' lt l.l, *'r,6,

I

so ; roo

I

' ,ñallC3Ü. i olls :

',.:Il:li- :Jc;" t1e!c:sc Ioi"aÉc

;. j !jluc;:li: V(tll1f ' I-< 150 I

I

.oo i uoo I c¡: l:co ! 500 '! cli-q

--1

¡úLr

\ P,:.'! :s¡n - tcl

liol2e?ii::

:ri'ií('. i cv'rf

EL:CTRICAL CHARACTERiSTICS Lini;

(ira;¡cteristic anC ('onCitiors 5YmoorSymbol

\'(,i'.s\'¡1e\')

1., .0:. !¡l:, \'t ise Curt cr¡l (raf c': cic voll'¡t:t )

| ¡¡¡ \ ¡¡r¡v¡

ANEXO 2. CARACTERISTICAS GENERALES SOBRE TRANSISTORES

2N3906, 2N3055

2N3905, 2N390ó (conrrnucd)

ELECTRICAL CHARACTERIST¡CS lTc ' ?'roc uñl"s o¡rrtrwr¡c nottdl

off clt R^cttRrsTtcs

C¡lrÉrdr - llr., ¡r..tóÉñ Vo¡u¡tllc ! ¡0 14&. lE r 0)

'crca0

Colltsb.'Ehru"r ¡r.¡úañ vo¡bt. Ill(lC . l.0 ñAt, ,¡r . 0)

lluc¡oa0

irEñtlt?r . By. 8r.úhi vo¡bFllF - l0 ú4, IC . 0)

ESO 5.0

Coll<tor C!blt Cur?il(vc

E ' !0 Y&. vDEtoül . ¡. o v&)Ic¡x

i0

b. C¡tol C!!r.nl(vCE . lo Y&. V¡Etdn . !. o v&)

l¡L!0

oti cHARActLRlsTtcs

f Curt.ñr C¡tn I l){lC . o. I nAe, v^¡ . IIO vi<)

llc . ¡.0 ñA{, \'cE . 1.0 v&}

llc . lo d&. vCE . l-o vt)

(lC . l0 ña&. vCE . ¡.0 v&)

IL¿i fl.. 16ñ^&, v.E. l.ov&,

I Coll..trr-Eñllt.r $¡!r¡úú vo¡bft I lI¡ {¡- . l0 FAt, I . l. 0 ñA&)

I (¡c . ' r^e, t. . 5. r'd&)

i E- '. ,. rr:i ::x" ,,ruF tlli-i . ^":.i;,,;¿iLj

' r:^&. rb . !.r,i^&)

sr¿,,, r 5¡cNlL cHAR^CItR¡sftcs

2ts!96:xt962XJ96¡ñ!96¡NJ62^_196

2vr96¡x!96t^_:9É:tsJtd

!0t0a0t0

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vC E (¡¡r)

Y¡¡1.¡¡l

0. t!0.t

G: ¡5

0.É

I C(i:.il-A¡Fbfrldth Ftur r-llxEi'l¡ñl ill:lol1l

" i I {.r "

"

I "- i ,.0 i .oll!.olm

)r@lúrt¡11

(VCB. !.Ovt. ¡t .0. t. l@rllt)I O'rr C¡ütuÉ.

I l¡et C¡rc¡ur'0.l.lmrxt)

I brr bpóÉ.' (lc ' 1.0 ñre, vc¡ . l0 v&, I ' 1.0 ¡Hrl

llr¡tu'ii 0.1 I r.oI t.o i ,. I I

-

I I I rlo-r i

| 9.! I 5:-' I I. 1.0 l0

:$3S¡x!¡ol

¡ Vo¡S f..tu! ba¡o

i (¡c ' 1.0ú4. vct. lo vc, f . t.oUul

I sña¡l.¡rrl CD.rñr Ar'i (¡c . ¡.0¡^c, vc¡ . loy*. l.l.orx¡t

2NIF52s-lE

,N!E?¡:H

iol¡@rúlae

I QtFr A6¡lb.r| {1. . 1.0 ú&. v.r :¡_tE

:xlrcú

2 dtt6tiJt6

xt| 1.0

{,0

I ebrñ.. IOCC'¡.0vé, r'Br{dn.0.t v4.¡;;;;;-, ' roñ^t iB¡ ' r.odr)

| ¡h'.c t¡ñ, lt cc , r. o vr. rc . ro n¡c,I,.,r,-. lt r'la¡'lo-^&)

:f!ñt¡lqtitñ:xtG

I ll x¡.. ¡..r, F.b. erd6 . !@ É. rt cF¡. . ¡.t[.flsu¡t r - 0tur ri I ptst ititt t(luty^ttxl Itsl ctEcufr

-!0Ve<1.0d l2r5

- J00 ar

tlcutt 2 - slouct tl(o fitl. Ilut tQrlYALtt{I ltsT clrcu|f

+r.¡vi,:1loó -rotf r¡

^' 'l i-rg-¡i5'--" \ J r.rl.zl¡,q¡eer.

roi t,<Jo!¡ L-J--rorrtnt"i i-r'OUlfCfCLt - ?a - I' F

5Y/rrclf titc cHlRAc¡ tt!ts'|cs

C:Jn CYCL! - ?a

'Tot¡l rhunt cs9¿crl¡nct ol tttl t,¡ ¡00 @nncclcr!

2r.,i3?05 tslr-rcor')

rrt39üÓ !

CÍ¡SE ?9 ('l)rrv't¿l

.l RATiNC ';

\t',)Ñtt\

PNp siii.cor.r an¡rular Li'ansistors, -designeci..ior' .llc:r-

"t'ii ^p",'r.ié srritching anri e1n9-Iliier :tr)olicatrons,

Ícltures unc-plecc. in jei'.iorr- nrolCcci. ,olastic l:tcr':ag¡

i"f-liigi., i"iiJr,,tt,r.,;. .itre 21.í3905 anci 2l{3906 e-r'e co*r-pi"trt"ñt*.v'*'ith NPN '."'pcs 2N3903 anci 2N390'i' re-spcctll'er'r'.

tulA)(iivi i

P"t-g trnit

i;oirage

Coliccrcr Cu¡;'ent

'iirermal Res is i:rnc e'

Arn bi errl

I -r I^J' 'stg I

200 frÁoc

;NW

'c

l\lax Unit

lI-te

Torel Device Dissipacion @ T¡. = :-'Cl

Dera:e rbovc 25'C I

Opera.rlng r-:ro Slorage 'iurlclion i

TemPerecure ilange I

TH ERMAL CHARACT=RISTICS

.D

C ;llectcr-Emiiter Voltage

C :licc..<¡r - Sase VolLage

Characteristic I SYmbol

Junction to'L,¿m\\

' tLT CTRICAL CrlaH/rirt_ RtSTtCS fi ¡ ?5oC .,n1"55 c:rffrrsc .roledi

or F cHARAC.t F BtSt lcS

VcEtut)

j 9!F-Émiri -r Vorrg 1¡.6p 1

i {lC'¿ (' Adc. Vg< = ¿.0 V*j

CYNAIII : CHA TtACTE R!STICS

FIGUR€ 3 - COLLECTOR CURRENT-VOLTAGE VARIATIONS

I 3rulr !,¿¡¡r cv,'cn.6¡¡l]ll].,.. _ lV;E ' ¿-0 Vo.. iC = i.O Ao: f . ,l O rk: I

c..1.1.0tH¡)lolr l: , !t , w-ios= 3Ca É: Jury Cyc¡. S 2.Oarhó¡crl.¡ JE Lq C F+ r:F< O¡u.

l0

a

¡5

c

t.: l'...--

.. i. j

| -

¡

rr, A^ji{} :¡t}. /a r¡tt tuOlTSl

Ñot. l. PutF :á:. put¡ w.drñ=?m!¡. oury cyct._t.5x

llc' 2m ñAo: te . O:--ColtÉlo'.E httcr S,a, oo..lof,;;;llc . 2OO ñAó( FB: . im Oho¡,

Coltcrgr'6 -trt., Cr.r..l

--------+---

lvg6 - 39 Voc. rg . 9;_ I |CEO

-

Co¡rrtorCvto:tCJr.cñl

-

lvg¡ ' 19¡ vo¡, veg(o-. = t.s vdct i 'cEx{VCE . g) Vd:. V¡ ¿¡o¡ - r.5 vdc, TC. tsoocl il-il.-s--

I vceorurrI

| 8vc¡ a

GO vóc

vóc

0.7 mAdc

5.O

30

hAó(

rvr B . ?.0 Vo:- r¿ = 9; -. j |EBO

-oN cHARACTERTSTtcs

5.0 mAdc

.-.. FIGUR€ 2 - EA.SE CUAE:NT.VOLTAGE VARIAT¡ONS

1001 -<

2-418

2f.,13905, 2N390ó (continucd)

ll9r 02 0.1

TT]ANSI ENT CFI/\RACTERISTICS

-'r, = 25'C --- T, = I25'C

t_I

II

-i-i

I

ol 0; ¡c ¿.0 l0 r0;0 t0

¡t"I¡st ¿;f,s nor¡31

fIGURt 5 _ TURH.OH III,IT,

i0 l0 l0 50 t0 ¡0 l0 tolc CCI({.C10¡ CU¡Átil larj

ftcuRt?-st0RActT[,ft

ri (O(ttC l0l CU¡¡{Nl ¡il¡

5.0 l0 ::lc, C0:\tCl0t C';: tL{l lrúJ

r< cot(fc;0R cutPtfil rñ¡r

TIGURT 3 - CAPACITANCT

_]-ili I

illii

flcuRt6-HstIrMt

flGuRt 6-fALt ItMt

to to l0 .'0 )0

lc. C0((t-Cl0{ (Urrlrl Fúi

2N3905, 2N390ó (continuccl)

l2

l0

z tof,

E rol

¡.f c.2 0 { t.0 2.0 ¡ 0 l0 ¡0 10 100

í. f.tOutr.lr irrf, h PARAMETT(V., = 10 Vdc, f = 1.O kF'

?!{E-

=. ."

7ñ

5.0

0.1 0.? 05 ¡.0 ¿0

rc. C0(¡.tCl0i CUñlLrI |lrúl

fl6UR€ l-l . IfiPUI tltPtDiltCt

50 l0

- AUóIO SMALL SIGNAL CHARACTERISTICS

ltotsi tl6uRE YARlAll0lisV¿¡ = 5.O Vdc. T^ = 25'C

ll

Ic.05n¡ i

¡r- 5;UFii it3l5¡illc[ l\ óhnrl

:S. T^ = 25'C)

t¡GURt l0

tc - l.0d

¡c - ¡04 ,!A '

o.z 05 ¡.0 :0 5.0

ls. C0IUCi0R CUiRtril líl^j

fIGURT I4 - YOLTAGT TEEDBACK RATIO

lt

Y

:!

f tG uRt

0 I 0.2 0 | 1.0 ?.0 1.0 l0 ?0 (¡ 100

FIGURE 1I - CURRTXT GAII. flGURE l2- ' 'lPUl A0LlITTAtlCi

or ¡0 tr,c. !orl¡,cl0r cuettll ldr0l 0.2

2 t-,1 3 9O5, 2t''¡3 ?0Ó (corrtirruetl)

STATIC CI]ARACTERISTICS

ilcuFt l5 - ll0Rl'f tl"l¿t0 c'uRRtllI GrlH

illl0

- n;;1

il o5

'-l

t; 02

::

I

+lilt

L-I

i=-I

rli\i==,--i-f | -

lc - l0 rr¡

oi or 05 0l l0lr UiI cUe¡txl (r'{J

05

O0!; -0.:

;

flGUIlt 18 - Itl.lPtilAIURt c0tf rlcltl{Is

to l0 ¡l :0

lc. cqlrlo¡ cuq¡{lll l¡úJ

flGURt ll-"0K'Y0LIAGtS

lo coi,ttcldt cultt.lr lil

zN 3{}55 (s, .tcoN)

15 AMPEREPOWER TRANSISTOR

NPN SILICON

¡ 60 voLTs115 WATTS

'lñJ'(.ró JE OE C F{rttrr.g C.o.lwoo'ol¡ ge¡..ñr-r ñ i. v..u. ¡n Éa iti6 to JE C E C RA¡.r.'É Or¿.

i. ii sf I l rt! ¡tTUrl lccr

i

¡

NPN SILICON POWER TRANSISTOR

. ó6ign€d tor g€mr.l'furFÉse, mocierate sDar{. s¡tching ¡ndampliíicr ¿pplicrtions.

r . DC Cur¡ent Gain -hf E = ZC-ZO G lg -3.9

^o.. Col¡stcr-Ém¡tter Satur:rior voti¿ge -

VCE(st) = 1.0 Vdc lM¿x) @ lC = 4.0 Adc

. Exell?nt Safe Op:ntirq Ara

.,..,1AXIMUM FATI¡JGS

I Col¡Fq Crd.ñt -':ril¡ñuoutI 5¿ Csmat - C¡rtinus:

i ¡or' _rre 9r5'grroñc ¡c.

OMiiig ,ñd Stor¡?E JsKroñ

ll5 j w¡E0.657 | wPc

THE ñMAL CHARACT ERISTICS

Tñrrl FÉ;o¡E. Jr6roi to Ca i C

FIGURE ¡ - POh.!ñ:E\¡PÉRATURE OTRATIXG CUFVE

t¡c

tx

1e

E

¡a

r\r0 ñ :¡ h rc! l:1 ttt lt! tE

iSrrr ArI :¡ñ'ñ ¡,. lñ¡cr.E 5y.rgrr 9. 6ori¡ l¡ñt!¡.,..pp!lc.bl. ¡^6 ñvrr b obe,id

Corcctor. E,ñr¡t.r SurUrnrr,; v9,rugr ¡ ¡ys¡. ¡¡llq' ?CE ñAó. tg , Ol

-

Couctor.É ñrrrr, S,-,ooF(rC. 2OO mAd(. Bg: . im Ohmr)

-

Coltetgr.6 -'at". ar.rr., -.....-

vcEo{srt 60 vó(

Bvce R t0 vóc

lcE x

IVCE - 30 Vd(. tF . Ot_:-:-----:i--w4G¡e, uv¡oir Qrtcñl

(V6c . lO0 \,ói, VEEto-. = 1.5 vdc) |(vcE'l0oVóc.V¡91o¡.l.5Vcic.Tg.t'ooC) |t---

uvronsa¡fu

hAoa

5.0

30

ñAdc

lvgg . 7.0 vé.. ¡c = ol -. : ¡EBO

ON C{AFiACTERISTICS

5.0 mAóc

' tLtCTRICAL Crilft A.-rf RISTtCS (T6 l5oC unresr c:\rürsc norectiI Crr¡*r..rrtrc Éo.r a*o"oar r*,rilo

3'

DC Cu.r¡nt G¡rñ lt\cre l, ,{lC'¿ aAóc.VCE-4-OVfr)

.lOAo..iL. -¿OVxl

- 10 Ad.. tE . 3.3 4.d.8rF:miner Votbg( t¡.cr 1

l¡C - . r, Adc, VC€ = ¡.O t,x)

9YNAMI: CHARACiE PISTtcsSDll Sigor! Cu..cnt Cr.;n []l

lvCE ¡ 4-0 Vd.. iC, :.OAc:. r. 1.0 kH:lI Srult Srgnat Currcn¡ G¡r¡ Cut¡if FrFucñcvI {\'CE . a 0 Vo.. lC - LO t;:. 1. l.O kH:)

Nol. I : pstE w;dh= 3rA a! Cvtv Cvcrc S Z.C¡r.¡hó¡c.t¡¡ JEO€C F.r.r:FÉ Or¡

9:É

t¡¡.li[!{y itfl, rat¡g¡ ¡¡tr¡¡51

Ñoh t. PutE fñ!: pvtb w;dñ-fo:!¡. oury Cvct._t.sl,

CállFlo..Eñrncr Sl¡uñ.on \.ot¡¡9E ltsor? 1lllc = {.0 Aoc. tB , O.4 Aoi vC€isr)

FIGURE 3 - COLLECTOR CURRENÍ-VOLTAGE VARIATIONSl0

E ¡

l¡

D.¡ t.?

v¡(. Eas¡{IÍ't¿q ttllac! fm!¡s}

7C'.--rr--

-l*

fttii'vC!. ?0Vd¡i str r;otE Irll

2-11e

49OSS_("""tinued)

1.0

0¡

FIGURE ¡I - COLLECTOR.[MITTTA SATURATION VOLTAGE VABIATION6

c ll

¿ t.é'-7a'-=7olll

=06ÉI ol

3r t';;0

i-t

-r\

I

l¡ B^st t¡JgRtl¿f {nrlj

FIGURE 5 - BASE.EMITTER SATURATION VOLTAGE VARIATIOÑS

z''I= n¡

= ct

i:i o¡

E:

E

')

; TJ '-?(:'C--t-f---- -- -t?.c --.--

ffi

FIGURE 6 - COLLECTOR CUFiFENT vru¡BASE.EMITTER VOLTAGE

-01 0

vrr, 8{5[.flriTTtF VotlAGi fvotl!

FIGURE 7 - COLLECTOR CURFENT v¡luBASE.EMITTER R E6ISf ANCE

lm

5C

30Í3,ó

g 2.0

=I r.c_9

c.5

03ñt

2-¡i l9

t¡r. LrTtPll(i tAS(.t¡' iltl R:S:S.'Ati:f f¡rp:

2N3055 (continued)

FIGURT 8 - CURFENT GAIN VARIAfIONS

¡7\

"¡ 50

vct 20

0.c3 0-É 0¡) c2 0J 0.! 0.7

t. COrlICl0¡ CURPT¡fi l^llP)

FIGURE 9 - ACTIVE-REGION SAÉE OPERATING AREA

Í: 5.0

¡ i------.]--i----.J.J:1.0c:c ?.0-----.i- i, ' 2f,aoa- -, -Tlre S¿{c Or¡¿lin9 Arc¿ Curvcg ¡ñd'c¡tc lC- VCE lrmrl¡ b?lo6

ú;ch th€ dev¡ce w¡tl nol ?qlrt P@ncl¿tt bre¡loowñ Collcctorl@3 l¡ñé lor tÉc¡lrc crrcuit¡ hútl l¡ll wrrhrñ lha ¡gtltcablc 5al¿Arc¿ to ¡vo'cl euiing ¡ ol¡lrropht: latluta. To ¡n¡e.¿ opet¿lrontÉlow thr rurrmuñ TJ. 9oÉ'l?mÉtalutc oerll!ñi hu¡t be obsrEl tof boih ¡rc¡óv rlrl! ¿ña DulE fpw?r conilr¡ro^¡

C.C r¿ 2'r 3ú

vCÍ. C3!r!:;0; EvrTT!f, v0l1^G! lv'JLrS)

FIGUBE IO - TYPICAL SWITCHING TIMES

¡t!r cr¡currri.¡t^rr l!'.lt?'¡!er. r! .r D!t. crllt . rs

-¡: v

a, o! cJ c., ¡! t¡ ¡,rL crtlrlot culfitrl ta¡ri

= =-''' ooñdrñt lvri lrñrrd

-q E -- - TFq¡r L'r!ÉE TC . l-(o'A¡|r üutv i'rr r l0r¡c¡l¡s¡l¡ f; tr¡i.j Bi!;¡

---rI

I

*<"

?-120

ANEXO 3. CARACTERISTICAS GENERALES SOBRE INTEGRADOS

40118

CMOS NAND GATES

40llB - Oued 2-lnPut NAND40123 - Duel 4.lnpul NAND40238 - T¡iple 3.lnput NAND40688 - S.lnput NAND

FEATURES

I Bufle¡ed OutpursO Drode Proteclion on all InputsO Fully -B'-Series Compatible

FUNCT¡ON DIAGRAMS

voo

CONNECTION DIAGRAMS(all p¡ck¡ges)

4A 4Y 3Y 39 3A

VDD

rts lY 2Y

2Y 20 2C 28 2A NC

RECOMMENDED OPERATI NG CONOITIONS

For maximurn reliability:

DC Supply Voltage VOO. VSS 3 to 15 Vdc

Opera¡ingTemperature T4

I

NCV

Y = ABCD

40238

\rí t--] E-9

-t/., 1

¡g

¿¡1¿l-

-i \

io r-i X)-6i r-

2C 5r

'lY

2Y I

NCV

1a t'l .....-\

38 12--l F- to 3Yr-,_--/

-^ ra_JY=ABC

E

E

FI

C, D, F, H DeviceE Device

.55 1¡ +i 25-40 ro +85

oaoc

lr

4012 B

I 5tAz--l IrB 3r_lj--\ I ...1

----1 b: 1\',1c o-P Iro r-J I?A t-] |

2glor fi rl I

2Ct1) ¿ 'I

ttl¿r4 1ó ¿W

'| 1

40689

40r tB. 40128, 40238, 40GBB

.' ELECTRICAL CHARACTERIST¡CS

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