Circuito Compensador de adelanto - atraso de fase inversor
A continuación se muestra el diseño del circuito de un compensador de adelanto - atraso de fase inversor. El diagrama es el siguiente:
La función de transferencia es la siguiente:
Se puede ver que la función es inversa (signo menos) que indica que la fase inicia en 180 grados. Las condiciones de diseño son las siguientes:
Y las ecuaciones de diseño son las siguientes:
Tenga en cuenta
- El valor del capacitor C1 es libre, escoja el más adecuado.
- Al ser un compensador con función inversa (signo negativo) se debe agregar un circuito que invierta la señal de salida ya sea a la entrada o a la salida del compensador.
- La función de un compensador de adelanto - atraso de fase es mejorar el transitorio y el error en estado estacionario de un sistema determinado.
- El orden en que se tomen los polos y los ceros de la función no es importante mientras se cumpla las condiciones: p1 > z1 y z2 > p2. El mejor resultado se obtiene cuando se hace que p1 sea el mayor de los polos, p2 sea el menor de los polos, z1 sea el mayor de los ceros y z2 sea el menor de los ceros.
- Para entender se realizaran dos ejemplos.
Ejemplo 1. Diseñe una red de atraso-adelanto que tenga la siguiente función de transferencia:
Solución. Se tienen los siguientes datos:
Se escoge 20uF como valor de C1. Hallamos el valor del resistor R1:
Hallamos el valor del resistor R2:
Hallamos el valor del resistor R3:
Hallamos el valor de R4:
Hallamos el valor del resistor R5:
Finalmente el valor del capacitor C2:
El circuito queda de la siguiente manera:
Y la simulación es la siguiente:
La línea de color verde es la magnitud y la línea de color amarilla es la fase. Se puede ver que la fase inicia en 180 grados.
Ejemplo 2. Diseñe una red de atraso-adelanto que tenga la siguiente función de transferencia:
Solución. Se tienen los siguientes datos:
Se elige 10uF como valor del capacitor C1. Hallamos el valor del resistor R1:
Hallamos el valor del resistor R2:
Hallamos el valor del resistor R3:
Hallamos el valor de R4:
Hallamos el valor del resistor R5:
Y finalmente el valor del capacitor C2:
El circuito queda de la siguiente manera:
Y la simulación es la siguiente:
La línea de color verde es la magnitud y la línea de color amarilla es la fase. Se observa que la fase inicia en 180 grados.
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