UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIA

FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIAS FISICAS Y FORMALES

PROGRAMA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA

PRACTICA DE LABORATORIO N° 5

TEMA:

OPTOTRANSISTOR

CURSO:

ACTUADORES Y ACCIONAMIENTOS

DOCENTE:

ING. JUAN CARLOS COPA PINEDA

ALUMNO:

PEÑALOZA CACERES, SERGIO

GRUPO:

MARTES 11:00 A.M. – 13:00 P.M.

SEMESTRE:

VIII

FECHA DE ENTREGA:

21-10-08

INTRODUCCION

La presente práctica de laboratorio nos enseñara a utilizar un optotransistor y la configuración Darlington en un circuito muy utilizado el cual es de aislamiento.

Este aislamiento nos sirve para poder separar el circuito de control del de potencia, ya que el ruido que genera el motor puede ocasionar algunos problemas en los circuitos.

La configuración Darlington nos aumenta la corriente en función de B1*B2 los cuales se pueden encontrar en los datasheet de los dispositivos (hfe).

OPTOTRANSISTOR

OBJETIVOS

Conocer el funcionamiento de un optotransistor. Comprender e interpretar la hoja de datos de un optotransistor. Desarrollar los cálculos necesarios para obtener los valores correctos. Comprender la importancia de una configuración Darlington para aumentar

la corriente. La importancia del optotransistor para separar el circuito de control del de

potencia.

MARCO TEORICO

OPTOTRANSISTOR

Si bien los transistores proveen un medio de control para cargas de potencias con un cierto grado de aislamiento entre los sistemas de control y potencia, existen ocasiones, en especial cuando se trabaja con motores ya sean de pasos o continua, en los que se puede producir ruido eléctrico, el cual puede llegar a ser tan intenso que afecta al sistema de control.La razón de esto, es que el ruido eléctrico generado viaja a través de los cables de alimentación y se distribuye hacia todos los circuitos presentes.

Una manera eficaz y muy popular de evitar este tipo de problemas, es el uso de optoacopladores. Un optoacoplador es un sistema que incluye un LED infrarrojo (o rojo en algunos modelos) y un elemento sensor (fotodiodo, fototransistor, fotodarlington, fototriac, etc.) que se activa según dicho LED sea encendido, todo esto se encuentra contenido en un circuito integrado, tal como se muestra en la siguiente figura:

Cuando como elemento sensor se dispone un fototransistor, este dispositivo recibe el nombre de optotransistor tal como se muestra en la siguiente figura,

donde se observa también un optodralington con su respectiva distribución de pines del circuito integrado:

Según se puede apreciar, el optotransistor efectivamente separa al circuito de control del circuito de potencia, es decir, brinda la posibilidad de alimentar a los circuitos con fuentes totalmente independientes sin que esto afecte el funcionamiento del mismo.El uso de optotransistores y transistores Darlington, eleva a un nuevo nivel el diseño de circuitos de conmutación basados en transistores, haciéndolos mas seguros y con un mayor rendimiento. En los 2 últimos puntos de esta clase se analizan 2 circuitos que combinan las bondades que ofrecen estos dispositivos.

MATERIALES

1 Motor 1 Transistor TIP 31 y 1 Optotransistor 4N26 Resistencias Fuente de Alimentación Multimetro Cables

DESARROLLO DEL LABORATORIO

Comenzamos primero con armar el circuito. Para lo cual comenzaremos primero viendo sus hojas de datos para una correcta implementación.

Ahora haremos los cálculos correspondientes para hallar todos los valores correctos del circuito.

Como podemos ver en el datasheet, la corriente que circula por el led es de 10mA y la caída de voltaje en el led es de 1.5V.

V = IF*Ri + VLED

Donde: V = 9V IF = 10mA VLED=1.5V (segun datasheet)

9V = 10mA*(Ri) + 1.5V

Ri = 750Ω

Valor comercial de Ri = 720Ω

RL = motor

Ahora veremos el circuito ya implementado

Fig.1: Implementación del motor

A continuación veremos algunas imágenes que se tomaron en el laboratorio para poder apreciar el funcionamiento del circuito.

Fig.2: Funcionamiento adecuado del motor

Fig.3: Medición del VCE del 4N26 (optotransistor)

Fig.4: Medición del VCE del TIP31 (transistor)

Fig.5: Medición del IF del 4N26 (optotransistor)

Fig.6: Medición del IC del 4N26 (optotransistor)

Fig.7: Medición del IC del TIP31 (transistor)

CONCLUSIONES

Es importante la configuración Darlington para poder suministrarle mayor corriente al motor.

El optotransistor es importante ya que nos permite separar el circuito de control del de potencia además de darnos la posibilidad de alimentar los circuitos con diferencias fuentes.

La razón de usar el optotransistor, es que el ruido eléctrico generado viaja a través de los cables de alimentación y se distribuye hacia todos los circuitos presentes.

Es importante mencionar que este tipo de aislamiento no es el único, ya que podemos encontrar diferentes tipos, consta de un LED infrarrojo (o rojo en algunos modelos) y un elemento sensor (fotodiodo, fototransistor, fotodarlington, fototriac, etc.)

REFERENCIAS

http://es.wikipedia.org/wiki/optotransistor Datasheet TIP31 Y 4N26