Autor Tema: Coche a bateria para niño  (Leído 6102 veces)

0 Usuarios y 1 Visitante están viendo este tema.

Desconectado RALF2

  • Moderadores
  • PIC24H
  • *****
  • Mensajes: 2034
Re:Coche a bateria para niño
« Respuesta #45 en: 04 de Enero de 2016, 18:54:16 »
No carlo no me di a entender el ic al que me refiero es el IC1B, te fuiste muy adelante.
Mi pregunta en con respecto a ese y el pin 2 del SV1.  :D
Por eso te pregunto que señal entra por el pin 2 del SV1 y luego esa señal pasa por el IC1B que es un seguidor de voltaje y de alli va al espejo de corriente, esas son las etapas que aun tengo dudas porque no se que señal inyectas por el pin 2 y que hace la resistencia de 1M ohm?

Saludos

Desconectado Chaly29

  • Moderador Global
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 4311
Re:Coche a bateria para niño
« Respuesta #46 en: 05 de Enero de 2016, 01:11:11 »
Hola RALF2, aaaaaaaa, OK, no encontraba SV1 y eso que yo diseñé el circuito  :D :?

En SV1 va conectado un potenciómetro que oficia de acelerador, o sea será la interfaz con el usuario.
En un simple pote de 1K lineal, no importa si deslizante o rotativo, al PIN2 de SV1 iría conectado el cursor de dicho pote, o sea este entregaría la señal que variaría entre 2.7 y 5.4 volts, que luego el IC1B (seguidor de tensión) la convierte en una señal de baja impedancia para así poder alimentar el espejo de corriente que realiza la rampa de aceleración.

Con R1 y R2 se ajusta el umbral de tensión entre los cuales se encontrará conectado los extremos de dicho potenciómetro.

R2 se ajusta de tal manera que la tensión presente en el PIN1 de SV1 sea levemente inferior al pico mínimo de la señal triangular (en teoría sería una tensión aprox. de 2.5V) y con esto se conseguiría el duty cicle de 0% o sea la detención total del motor.

R1, al contrario de R2, se ajusta para que en el PIN3 de SV1 exista una tensión levemente superior al pico máximo de la señal triangular (en teoría sería una tensión aprox. de 5.5V) y con esto se conseguiría el duty cicle del 100% o sea la máxima potencia de parte de los motores.

R1 y R2 pueden ser reemplazadas por sendas resistencias de 820 ohms si no se desea andar de ajustes, que al estar conectados en serie se deberá de tener un poco de paciencia, porque al calibrar uno descalibraremos el otro y se debe ir con cierto tacto hasta conseguir los valores adecuados.

Cualquier tensión presente en PIN 2 de SV1 comprendida entre 2.5V y 5.5V dará su proporcional en duty cicle para excitar los mosfet.

Continuando con el circuito, IC1B al ser un seguidor de tensión, la tensión presente en la entrada será la misma de la salida, pero la salida entregará la intensidad necesaria para alimentar de manera correcta el espejo de corriente y ahora te explico como funciona esto:

Supongamos acelerador sin presionar. Cursor del pote en contacto directo con el PIN1 de SV1, por lo que en PIN2 de SV1 tendremos 2.5V (ajuste mínimo) y en PIN7 de IC1B los mismos 2.5V. El espejo de corriente ya esta en reposo por lo tanto en los pines de C3 están estos mismos 2.5V. Esta sería la condición de reposo del circuito o sea sin aplicarle potencia a los motores.
Ahora supongamos que pisamos en acelerador a fondo. PIN2 de SV1 pasa a estar conectado al PIN3 de SV1, por lo tanto a la entrada del seguidor de tensión tendremos 5.5V (ajuste máximo) y por el PIN7 del mismo aparecerán esos 5.5V, pero recuerda que en la posición de reposo que teníamos anteriormente eran los 2.5V en pines de C3, ahora existe una diferencia de 3V que hay que "llenar" y de eso se encarga el espejo de corriente. Este espejo irá "llenando" C3 más o menos rápido según se tenga regulado el preset R4, y de acuerdo a esta escalada de tensión será la escalada del duty cicle de los mosfet y por consiguiente la potencia aplicada a los motores.
Estando R4 seteado a su máxima resistencia, la aceleración desde cero a máximo se producirá en aproximadamente 3 segundos. A menor resistencia de R4 este tiempo será menor también, por lo que acelerará más bruscamente.

Si 3 segundos es demasiado rápido, puede incrementarse el valor de C3, pero no recomiendo que sea superior a los 100uF donde se conseguirá un tiempo de unos 6 o 7 segundos.

R5 sencillamente iguala tensiones para compensar deficiencias de los transistores Q1 y Q2 al no ser ideales.

Espero haber sido claro y esta ves haberte entendido lo que deseabas preguntar.

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 RALF2

  • Moderadores
  • PIC24H
  • *****
  • Mensajes: 2034
Re:Coche a bateria para niño
« Respuesta #47 en: 05 de Enero de 2016, 01:24:32 »
Excelente explicacion por demas  :mrgreen:
Muchas gracias, Chaly29, eso era lo que queria saber  :D

Solo se te escapo lo del resistor de 1M ohm   :mrgreen:

Saludos


Desconectado Chaly29

  • Moderador Global
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 4311
Re:Coche a bateria para niño
« Respuesta #48 en: 05 de Enero de 2016, 05:48:07 »
No, no se me escapó:

R5 sencillamente iguala tensiones para compensar deficiencias de los transistores Q1 y Q2 al no ser ideales.

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 RALF2

  • Moderadores
  • PIC24H
  • *****
  • Mensajes: 2034
Re:Coche a bateria para niño
« Respuesta #49 en: 05 de Enero de 2016, 07:31:31 »
Perfecto Chaly29!

Muchas gracias por la explicacion y aclaraciones  :mrgreen:

Saludos

Desconectado elfrancho

  • PIC16
  • ***
  • Mensajes: 101
Re:Coche a bateria para niño
« Respuesta #50 en: 08 de Enero de 2016, 04:45:01 »
Sigo sacandome dudas para terminar el esquematico....


* 002.jpg
(86.15 kB, 776x619 - visto 244 veces)


1. Que función cumple R15? es solo protección?
2. R10 de 1K no es un valor demasiado bajo? forma un valor resistivo en serie con 4k7 (en mi circuito que tengo 5v del PWM del PIC). Por las duadas simule en PROTEUS y no alcanza a disparar el BC337.
3. Ese diodo va montado en disipador ?

Saludos !!

Desconectado elfrancho

  • PIC16
  • ***
  • Mensajes: 101
Re:Coche a bateria para niño
« Respuesta #51 en: 08 de Enero de 2016, 04:48:23 »
Charly !!!  que soft usas para realizar los esquematicos ??  me gusta mucho la simbología..

Saludos

Desconectado Chaly29

  • Moderador Global
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 4311
Re:Coche a bateria para niño
« Respuesta #52 en: 08 de Enero de 2016, 06:49:38 »
Hola elfrancho, el soft es el Eagle 6.4.0 en mi caso.

R15 cumple la función de filtrado, digamos que casi se comporta como una bobina/inductancia, pero es más facil de conseguir y más económica. Puedes eliminarla, pero no lo recomiendo.

R10, no es un valor muy bajo, en este caso acelera la velocidad de conmutanción del transistor T3, en caso de usar el circuito con un PIC es posible eliminarla, pero no lo recomiendo.

Lo diodos D2 y D3 se montan en el mismo disipador en el que se encuentran los mosfet. por comodidad y para permitirles una mejor disipación y menor emisiones de señales EMI.

Acá te paso una imagen del diseño del PCB que yo realicé para que tengas una guía, la misma tiene un tamaño de 96 x 80 mm, las lineas rojas son los puentes a realizar y todo lo azul son las pistas del PCB, todo esto visto desde el lado de los componentes, la disposición de los diodos con respecto a sus respectivos mosfet no es aleatoria, están justo en medio de los mismos para mejorar sus desempeños:


* PCB.png
(38.66 kB, 764x634 - visto 224 veces)


Espero te sea de ayuda.

Un saludo.

Atte. CARLOS.



« Última modificación: 08 de Enero de 2016, 06:52:58 por Chaly29 »
La teoría es cuando se sabe todo y nada funciona. La práctica es cuando todo funciona y nadie sabe por qué.

Desconectado elfrancho

  • PIC16
  • ***
  • Mensajes: 101
Re:Coche a bateria para niño
« Respuesta #53 en: 12 de Enero de 2016, 19:14:32 »
Muchas Gracias por tu respuesta Charly !!!

Revisando mi STOCK de materiales electrónicos he encontrado varios TIP122 y TIP127 transistores darlington NPN y PNP !!!

TIP122 - https://www.fairchildsemi.com/datasheets/TI/TIP120.pdf
TIP127 - https://www.fairchildsemi.com/datasheets/TI/TIP126.pdf

También estuve con poco leyendo y encontré que esta configuración de transistores de llama TOTEM - POLE


* 04 totempole.jpg
(15.52 kB, 295x332 - visto 206 veces)



Y bueno, en base a los transistores que concontré (TIP122 y TIP127) me surgieron varias dudas


* 04 A OR B.jpg
(121.64 kB, 836x768 - visto 228 veces)


Cual de los dos circuitos funciona mejor? 
Alguno tiene mas ventajas que otro? 
Le modificarían algo ?

Soy un poco torpe para la electrónica analógica....







Desconectado Chaly29

  • Moderador Global
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 4311
Re:Coche a bateria para niño
« Respuesta #54 en: 14 de Enero de 2016, 01:19:53 »
Hola elfrancho, según mi humilde opinión te respondo tus preguntas:

1) Cual de los dos circuitos funciona mejor? 
2) Alguno tiene mas ventajas que otro? 
3) Le modificarían algo ?

1) Sin dudas funcionará mejor el circuito de arriba de los que vos posteaste.

2) La ventaja será sin lugar a dudas la velocidad de conmutación, el circuito superior esta diseñado de manera tal que tiene menores tiempos de propagación, por lo tanto conmutará más rápidamente y eso es un beneficio en ahorro de potencia, menor calentamiento de los MOSFET, etc. Más allá de que el circuito de arriba tiene un menor consumo de potencia.

3) Sin dudas lo modificaría, si miras y comparas el circuito superior tuyo con el que yo te e propuesto, verás que son muy similares, solo que al tuyo le falta una resistencia, un diodo y otro transistor, estos componentes significan una aún más rápida velocidad de conmutación, por lo tanto mejores beneficios de los indicados en el punto 2

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Pda. Los TIP122 y TIP127 yo no los usaría, ya que al ser darlington poseen una caída de tensión bastante alta y corres el riesgo de que los MOSFET no conmuten adecuadamente. Por supuesto es tu elección y con probar no pierdes nada

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

Desconectado elfrancho

  • PIC16
  • ***
  • Mensajes: 101
Re:Coche a bateria para niño
« Respuesta #55 en: 14 de Enero de 2016, 14:25:15 »

3) Sin dudas lo modificaría, si miras y comparas el circuito superior tuyo con el que yo te e propuesto, verás que son muy similares, solo que al tuyo le falta una resistencia, un diodo y otro transistor, estos componentes significan una aún más rápida velocidad de conmutación, por lo tanto mejores beneficios de los indicados en el punto 2

Pda. Los TIP122 y TIP127 yo no los usaría, ya que al ser darlington poseen una caída de tensión bastante alta y corres el riesgo de que los MOSFET no conmuten adecuadamente. Por supuesto es tu elección y con probar no pierdes nada

Me recontra convenciste !!  jajaja voy a utilizar el driver de tu circuito!! y muy probablemente la etapa de potencia también pero utilizaré los IRZ44N.

Igual te cuento que convenciste pero me da bronca porque no lo termino de entender ! jaajaj no se que funciones cumplen esos tres componentes extras !

Gracias Charly !!
Saludos !

Desconectado Chaly29

  • Moderador Global
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 4311
Re:Coche a bateria para niño
« Respuesta #56 en: 15 de Enero de 2016, 00:17:28 »
Hola elfrancho, si deseas usar el IRFZ44 te recomendaría que uses 2 en paralelo por cada motor, ya que uno lo veo muy poco. Pero bueno, también puedes probar y ver que pasa.

Con respecto a los 3 componentes extras que posee el circuito y no sabes para que funcionan, pues solo tienes que preguntar y te responderé.
Dichos componentes solo son importante (o donde realmente cumplen la función para la cual estan destinados) al momento del flanco de bajada de la señal de entrada. Pero analicemos todo el funcionamiento.

En el siguiente esquema:


* Driver IN LOW.PNG
(10.98 kB, 503x327 - visto 189 veces)


Como en la entrada tenemos 0V, T3 no conduce, por lo tanto en la base de T2 estarán presente los 12V de la fuente, como T2 es un PNP tampoco conducirá. Por lo tanto y gracias a R17 el colector de T2 estará a 0V.
Como la base de T1 esta a masa el emisor del mismo también poseerá 0V. Y como la base de Q8 está a 0V, el emisor del mismo nuevamente estará a 0V y estos oV son trasladados a los gates de los mosfet.

Ahora supongamos el mismo circuito pero ante un flanco de subida en su entrada:


* Driver flanco HI.PNG
(11.75 kB, 503x327 - visto 177 veces)


Con 5V en la entrada, T3 conduce, por lo que genera una caída de tensión de 0.7V en la base de T2 y este comienza a conducir, colocando su colector a los 12V de la fuente.
Como la base de T1 está a 12V y su emisor se encuentra a 11.3V, T1 no conduce.
Los 11.3V anteriores llegan a la base de Q7 que comienza a conducir mientras Q8 se mantiene en corte por estar polarizado en inversa.
Al conducir Q7 coloca los gates de los mosfet a aproximadamente 11V.
Mientras la entrada esté en 5V la salida se mantendrá en alto.

Ahora el mismo circuito ante un flanco de bajada:


* Driver flanco LOW.PNG
(11.06 kB, 503x327 - visto 176 veces)


Para que entiendas esta parte debes comprender primero otro concepto:
Todo transistor se comporta como un condensador al no ser ideales. Esto significa que entre sus pines existe una cierta capacidad que cuanto más grande es el transistor más grande es esta capacidad.
Esto significa que si polarizas la base de cualquier transistor por medio de una resistencia "X", la combinación de la capacitancia del transistor y la resistencia forman una red RC con una constancia de tiempo de valor XXX dependiendo de los valores de la resistencia y de la capacitancia.
Que significa esto? Que cuanto más grande sea esta constante de tiempo, mas tardará el transistor en empezar a conducir y en producir el corte. O sea los flacos de subida y bajada serán más lentos. Flancos lentos = perdida innecesaria de potencia, calentamiento, etc
Como hacemos para minimizar esos tiempos? Reduciendo los valores ya sea de la capacitancia o de la resistencia. Como el valor de la capacitancia no lo podemos reducir porque es inherente a cada transistor, reduciremos el valor de la resistencia.
Cual es el mejor valor de resistencia? Pues la resistencia de 0 ohms, por lo tanto verás que para conmutar la serie totem pole no uso resistencias. Ya que la señal de 12V se la envío por medio de T2 (ver gráfico 2) y para enviarle los 0V te lo explico en el siguiente gráfico.

Ante un flaco de bajada T3 y T2 dejan de conducir, inmediatamente la base de T1 se pone a 0V gracias a la resistencia R17, por las capacitancias que ya mencionamos las bases de Q7 y Q8 todavía están con los 12V, y esto significa que T1 queda polarizado correctamente y empieza a conducir, descargando los 12V de las bases y colocando las mismas a 0V hasta que regrese el pulso positivo.

T1, T2 y T3, al poseer capacitancias tan pequeñas no se los toma en cuenta, pero con Q7 y Q8 al ser 2 y ser mucho más grades ya la capacitancia es bastante importante. Por lo tanto y al no osar resistencias de base reducimos los retardos al mínimo posible.
Tu circuito usaba resistencias tanto para la conducción como para el corte, por lo tanto significa que es bastante más lento, hablamos de nanosegundos más lento, pero esos nanos te aseguro producen muchas perdidas de manera innecesarias.

Espero me logres entender, cualquier duda la consultas.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Pda, Ten en cuenta que este circuito lo e optimizado para funcionar de manera correcta a más de 50 KHz, donde cualquier perdida por conmutación significa enormes cantidades de calor y muchas perdidas de potencia.

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

Desconectado elgarbe

  • Moderadores
  • PIC24H
  • *****
  • Mensajes: 2174
Re:Coche a bateria para niño
« Respuesta #57 en: 15 de Enero de 2016, 07:24:13 »
 ((:-)) ((:-)) ((:-))
-
Leonardo Garberoglio

Desconectado Yoshua

  • PIC16
  • ***
  • Mensajes: 156
Re:Coche a bateria para niño
« Respuesta #58 en: 15 de Enero de 2016, 15:15:16 »
Una clase magistral   ((:-)) ((:-)) ((:-)) ((:-))

Desconectado elfrancho

  • PIC16
  • ***
  • Mensajes: 101
Re:Coche a bateria para niño
« Respuesta #59 en: 15 de Enero de 2016, 16:44:31 »
Una explicación espectacular  ((:-)) ((:-)) ((:-)) ((:-))!!!!  entendí perfectamente !!! Muchas gracias Charly !!

Postearé el avance del esquemático en cuanto realice los cambios !!!

Saludos!!!