Autor Tema: Coche a bateria para niño  (Leído 6383 veces)

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Desconectado elfrancho

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Coche a bateria para niño
« en: 31 de Diciembre de 2015, 07:56:28 »
Amigos del foro, antes que nada felicidades y que terminen bien el año!

Les comento que compré a mi hijo un coche a batería.

Tiene dos motores de corriente continua con caja de reduccion. Y una bateria de 12V 7A.

Si bien tiene dos velocidades, he estudiado el circuito y tiene una llave que lo que hace es poner ambos motores en serie o paralelo. El PROLEMA es que sigue siendo muy agresivo para la edad de el, al arrrancar lo hace muy fuerte y se asusta. Por eso decidí hacer un regulador de velocidad. PWM.

Hice un circuito muy comun con un PIC, un potenciometro y un transistor MOSFET de 100V 30A

Monté los componentes en la placa y realicé pruebas con una lámpara de diodo, logré sacarle 6A y el transistor a penas se pone tibio...

Peeerooo, al momento de ponerlo en el coche, funcionó muy bien unos minutos hasta que el transistor calentó demasiado, tanto que el disipador estaba tocando un cable y le derritió la vaina...

Alguno tiene idea porque puede calentar tanto??

Entre el bobinado de los motores puse un DIODO 1n4007 en inversa para proteger al transistor.

Saludos !

PD. no estoy en casa, pero en breve subo el circuito !!


FELICIDADES !!!!

Desconectado MerLiNz

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Re:Coche a bateria para niño
« Respuesta #1 en: 31 de Diciembre de 2015, 08:44:26 »
Los motores son cargas inductivas por eso se te calientan y no como las pruebas que hiciste.

Tendrias que poner tu esquema y el consumo de los motores para que podamos ver las causas. Yo creo que un 1n4007 es poca cosa, este se usa para motores pequeños, quizas sea ese el problema, o quizas el conexionado, como ya te digo, sin esquemas poco podemos ver.

Desconectado Picuino

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Re:Coche a bateria para niño
« Respuesta #2 en: 31 de Diciembre de 2015, 08:58:41 »
Con esquema respondemos. No olvides la referencia del mosfet  ;-)

Desconectado Yoshua

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Re:Coche a bateria para niño
« Respuesta #3 en: 31 de Diciembre de 2015, 15:42:04 »
Me parece que el 1n4007 se te queda corto si el motor es medio pesado, tendría que ser alguno mas rápido y de mas corriente como UF5803 o alguno parecido. También podría ser que el voltaje en la compuerta del mosfet no sea la suficiente para que entre en plena conducción y por eso caliente, también podrías probar poniendo dos mosfets o mas en paralelo para distribuir la carga y que no calienten demasiado.

Desconectado Chaly29

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Re:Coche a bateria para niño
« Respuesta #4 en: 31 de Diciembre de 2015, 16:41:20 »
Hola elfrancho, 1N4007 para eso, olvidate, debes de usar algo mucho más reforzado y rápido. Un mosfet de solo 30A para esos motores, lo mismo, por lo menos yo usaría 4 mosfet IRF3205, por el tema de la distribución de cargas y bajar las impedancias.
Luego un PIC entrega muy poca tensión para excitar correctamente un mosfet, por lo que se debe de usar un circuito driver adecuado.

Pero bueno, esperaremos tu respuesta.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

La teoría es cuando se sabe todo y nada funciona. La práctica es cuando todo funciona y nadie sabe por qué.

Desconectado micro_pepe

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Re:Coche a bateria para niño
« Respuesta #5 en: 01 de Enero de 2016, 14:40:46 »
En una ocasión desguacé uno de esos coches, y tienen un motor identico a los de los coches RC, en RC se usan variadores de velocidad con 4 o 5 Mosfet en paralelo, y el diodo es uno con encapsulado TO220 de alta corriente. Luego como dice Chaly deberias excitar los Mosfet con 12v y un driver entre el Mosfet y el PIC.

Saludos!!!
Se obtiene más en dos meses interesandose por los demás, que en dos años tratando de que los demás se interesen por ti.

新年快乐     的好奇心的猫死亡

Desconectado elfrancho

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Re:Coche a bateria para niño
« Respuesta #6 en: 02 de Enero de 2016, 01:36:00 »
Bueno muchachos, muchas gracias por sus respuestas !! 

Lo PROMETIDO es deuda, aqui les dejo el esquema actual...

Aun no hice tiempo de hacer mas pruebas. pero estos dias voy encontrar un huequito para sentarme un rato a jugar..

Saludos !!!

https://www.dropbox.com/s/dy9vkgz0k2mjp8g/circuito1.jpg?dl=0

« Última modificación: 02 de Enero de 2016, 07:36:26 por elfrancho »

Desconectado elfrancho

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Re:Coche a bateria para niño
« Respuesta #7 en: 02 de Enero de 2016, 04:59:11 »
Bueno..  sin hacer pruebas, por sus comentarios y un poco que he leído saco algunas conclusiones.

1. Diodo 1n4007 es muy chico, debería usar un diodo rápido de 10A.
2. El transistor que usé 60n10 creo que es un derroche, me parece que lo reemplazaría por 2 IRFZ44N en paralelo (55V, 49A, 0,0175 ohm). Montados en disipador (son económicos y tengo varios).
3. Tensión de disparo, poner un driver (bc337 con resistencia a 12v en colector).
4. Por qué no energizar los motores por separado (1 mosfet por cada motor)??.

En cuanto a la frecuencia, 1Khz está bien o les parece que debería cambiar ? cuales son los PRO y las CONTRAS ?

Que les parece ?

Saludos!

Desconectado Picuino

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Re:Coche a bateria para niño
« Respuesta #8 en: 02 de Enero de 2016, 07:25:28 »
El transistor 60n10 está bien, aunque podrías escoger uno con menos Vgs_th. Así puedes atacarle con el microcontrolador directamente a 1kHz.
El otro transistor necesita driver y eso te va a complicar las cosas.
Si aumentas la frecuencia, las pérdidas y el calentamiento del mosfet aumentan. Por encima de 20kHz no se oye el pitido.

Todavía falta el esquema (es importante)

Un saludo.
« Última modificación: 02 de Enero de 2016, 07:28:33 por Picuino »

Desconectado elfrancho

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Re:Coche a bateria para niño
« Respuesta #9 en: 02 de Enero de 2016, 07:35:42 »
El transistor 60n10 está bien, aunque podrías escoger uno con menos Vgs_th. Así puedes atacarle con el microcontrolador directamente a 1kHz.
El otro transistor necesita driver y eso te va a complicar las cosas.
Si aumentas la frecuencia, las pérdidas y el calentamiento del mosfet aumentan. Por encima de 20kHz no se oye el pitido.

Todavía falta el esquema (es importante)

Un saludo.

Gracias por tu respuesta.  No se que servidor de imágenes usar. Lo quise poner más arriba pero me pone el logo de imagen rota....   Aca te dejo el link
https://www.dropbox.com/s/dy9vkgz0k2mjp8g/circuito1.jpg?dl=0

Saludos

Desconectado planeta9999

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Re:Coche a bateria para niño
« Respuesta #10 en: 02 de Enero de 2016, 09:15:13 »
El otro transistor necesita driver y eso te va a complicar las cosas.


¿ Porque el otro transistor necesita driver ?, según los datasheet todos los MOSFET que se han mencionado (IRF3205, 60N10, IRFZ44N) tienen un Gate Threshold Voltage entre 2 y 4 voltios.

Yo tengo un diseño similar, pero con un PIC18F, en mi caso puedo poner un IRLR8729 o un IRFZ44NSPBF. El IRLR8729 tiene un VGS th menor, entre 1.35 y 2.35v.

Entiendo que el VGS th es el voltaje con el que hay que atacar a la puerta para que el MOSFET conduzca, y en todos estos casos ese voltaje (2 a 4v) estaría dentro del que suministra el puerto del PIC (5v), osea que no se necesitaría un transistor adicional (driver) entre el PIC y el MOSFET.

Mi única duda es que pasa cuando el voltaje que aplicamos a la puerta supera el máximo que se indica para VGS th en el datasheet, en este caso el PIC entrega 5v por el puerto, y según el datasheet el VGS th máximo es 4v.
« Última modificación: 02 de Enero de 2016, 09:19:09 por planeta9999 »

Desconectado juaperser1

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Re:Coche a bateria para niño
« Respuesta #11 en: 02 de Enero de 2016, 10:44:34 »
Citar
Porque el otro transistor necesita driver ?, según los datasheet todos los MOSFET que se han mencionado (IRF3205, 60N10, IRFZ44N) tienen un Gate Threshold Voltage entre 2 y 4 voltios.

Yo tengo un diseño similar, pero con un PIC18F, en mi caso puedo poner un IRLR8729 o un IRFZ44NSPBF. El IRLR8729 tiene un VGS th menor, entre 1.35 y 2.35v.

Entiendo que el VGS th es el voltaje con el que hay que atacar a la puerta para que el MOSFET conduzca, y en todos estos casos ese voltaje (2 a 4v) estaría dentro del que suministra el puerto del PIC (5v), osea que no se necesitaría un transistor adicional (driver) entre el PIC y el MOSFET.

Mi única duda es que pasa cuando el voltaje que aplicamos a la puerta supera el máximo que se indica para VGS th en el datasheet, en este caso el PIC entrega 5v por el puerto, y según el datasheet el VGS th máximo es 4v.

Hola planeta, el driver seria por la velocidad de conmutación no por la tensión a aplicar a la puerta.

un saludo.
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Desconectado RALF2

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Re:Coche a bateria para niño
« Respuesta #12 en: 02 de Enero de 2016, 11:10:13 »
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Hola planeta, el driver seria por la velocidad de conmutación no por la tensión a aplicar a la puerta.
Si pero para la velocidad a la que esta operando 1khz no hace falta, lo del driver tambien es para aumentar el voltaje aplicado a la compuerta y con eso reducir el Vds (y la resistencia Rds).
Podrias colocar el driver para ver si se reduce el calentamiento al alimentar el Vgs con 7v que creo es el voltaje del carrito.
Lo del Vgs(th)max es el voltaje maximo necesario para que comience a circular corriente entre drenador y surtidor, pero ese voltaje se puede aumentar sin problema y con ello reducir la resistencia Rds, siempre y cuando no sobrepase de un cierto valor que ronda los 20V (leer data sheet para mayor informacion)  :D

Saludos
« Última modificación: 02 de Enero de 2016, 16:16:45 por RALF2 »

Desconectado juaperser1

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Re:Coche a bateria para niño
« Respuesta #13 en: 02 de Enero de 2016, 12:03:21 »
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Si pero para la velocidad a la que esta operando 1Mhz no hace falta, lo del driver tambien es para aumentar el voltaje aplicado a la compuerta y con eso reducir el Vds (y la resistencia Rds).

Si es cierto, pero he creido que planeta se refeia a los MOSFET con una tensión de compuerta para conmutarlos directamente desde el micro, y picuino ha dicho que para los otros se necesitarían driver.

Por eso he pensado que planeta pensaba que el driver no sirve para nada en un MOSFET con tensión de puerta dentro del umbral de alimentación del micro, y he querido decir que en esos casos sirve para aumentar la frecuencia de conmutación, y no solo para elevar la tensión de la compuerta.

Creo he entendido mal lo que estaba preguntando, eso me pasa por no leer todos los mensajes  :D :D

Un saludo
« Última modificación: 02 de Enero de 2016, 12:05:29 por juaperser1 »
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Desconectado Picuino

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Re:Coche a bateria para niño
« Respuesta #14 en: 02 de Enero de 2016, 12:52:02 »
El dato Vgs_th sólo es una aproximación.
También tienes que saber lo rápido que conmuta a partir de esa tensión.
Eso te lo dan en las curvas de Id en función de Vds y Vgs

El SUP60N10-16L ha conmutado practicamente por completo a 5V, los otros no.

En el esquema hay que cambiar la R de 1K (no tiene nombre) por otra de 20 Ohm.
Con la de 1K, la conmutación tarda más.

El diodo tiene que ser muy rápido. Tiene peligro de quemarse por culpa del paso a corte. Si es lento, se quema el diodo o el mosfet.


Understanding Diode Reverse Recovery and its Effect on Switching Losses:
https://www.fairchildsemi.com/technical-articles/Understanding-Diode-Reverse-Recovery-and-Its-Effect-on-Switching-Losses.pdf


Saludos.

PD. Paso el tema a electrónica de potencia.


 

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