Autor Tema: Controlar un DC Motor con Mosfet.  (Leído 1125 veces)

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Desconectado stk500

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Controlar un DC Motor con Mosfet.
« en: 20 de Agosto de 2018, 10:04:13 »
Hola chicos,

Quiero hacerme un controlador para un Motor de 24 voltio/500 vatios mas o menos , yo habia pensado en usar un IR2110 pero no
estoy seguro si me dara resultados lo que quiero.

quiero usar solo 3 pines de un Atmega , donde seria (Direccion,Stop y PWM) y no se sin con un IR2110 lo podria hacerlo y por aqui vengo hacer una consulta de si este esuqema me daria buen resultados, los Mosfet todavia no lo he elegido, y quizas me puedan
echar una mano para elegirlo, pero ante queria saber si mi Circuitos que aun no lo he montado ni probado me sirva.

Se agradece vuestras colaboraciones..

Ub Saludos


Desconectado Pinolillo16

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Re:Controlar un DC Motor con Mosfet.
« Respuesta #1 en: 20 de Agosto de 2018, 11:38:51 »
Que tal STK500. Dejame encontrar el link donde Chaly propone una solucion bastante buena que implemente y los resultados fueron buenos. Basicamente se trata de hacer un Puente H con Relevadores y la parte baja del puente H la regulas con un Mosfet N. El propone el IRF3205 debido a sus caracteristicas y es bastante bueno.

Dentro de las principales ventajas que le veo a ese tipo de diseños son:

- Es mas robusto.
- No tienes casi nada de perdida entre Drain y Source.
- Te olvidas de la elevacion de voltaje para Gate.
- Evitas calentamiento en componentes = mayor eficiencia.

Desde luego si tus conmutaciones en cambio de giro no son tan continuas creo que este tipo de puentes h es una excelente opcion.

Saludos

Desconectado stk500

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Re:Controlar un DC Motor con Mosfet.
« Respuesta #2 en: 20 de Agosto de 2018, 16:46:50 »
Gracias Pinolillo por tu sugerencia, yo habia visto algun circuitos de nuestros amigo Chaly, pero ninguno reunian mis criterio.
los que he vistos ha sido con Relay, y asi no lo quiero, la conmutacion de direcion de cambio, llevara un retardo de casi 10 segundo.
estoy buscando un equivalente para el MOS 74HCT00 para probarlo el circuito.

Tambien he visto esta opcion
pero no me queda claro como hacer el cambio de direcion


Saludos

Desconectado Picuino

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Re:Controlar un DC Motor con Mosfet.
« Respuesta #3 en: 20 de Agosto de 2018, 17:37:21 »
Puedes buscar esquemas de drivers para motores brushless de modelismo.
Las tensiones y corrientes son muy semejantes.

Por otro lado, dependiendo del motor y de la aplicación, tendrías que pensar en algun tipo de control de corriente. En caso contrario puedes quemar el driver o el motor.

Saludos.

Desconectado stk500

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Re:Controlar un DC Motor con Mosfet.
« Respuesta #4 en: 21 de Agosto de 2018, 03:18:03 »
Puedes buscar esquemas de drivers para motores brushless de modelismo.
Las tensiones y corrientes son muy semejantes.

Por otro lado, dependiendo del motor y de la aplicación, tendrías que pensar en algun tipo de control de corriente. En caso contrario puedes quemar el driver o el motor.

Saludos.

Hola Picuino,
llevo semana buscando Driver para motores DC, y las mayorias de informacion te dejan en dudas, las mayoria son persona con projecto que buscan como yo, en los datasheet de los driver no confio muchos en los datos que ponen, y los Mosfet con 300 Vatios y muchos amperios no nada baratos para experimentar y quemar algunos..

en otros Post en Arduino, comentaba de una Locomotiva que la compre con control , la compre como defectos y con 2 motores de 24 voltio 500 vatios cada unos, eso me dijo el vendedor, pero en el motor no se vee los datos,estos motores llevan transmisiones y lo queremos sin transmisiones, mi amigo el mecanico vamos a cambiar la base donde estaban fijados los motores y montar motores de Silla mecanica sin Transmisiones, osea como la que llevan las motos....

Ya hemos quemados varios Mosfet con eso motores , el controlador que venia le hace trabajar con 15,400khz de frecuencia, eso ya lo he medido, y ese modulo viene ya programado y no lo quiero ni ver :5] :5]   

este modulo lleva un Atmega con 2 Driver L5110 mas bien un LM5110, que segun el que me lo vendio no sabe de nada, con 12 voltio iba muy bien, pero al usarlo con 24 voltios ya me fundio 6 Mosfet y un L5110 , ya lo he cambiado todos  y viendo la hojas de datos del  driver L5110  este trabaja hasta 18 voltio VDD/VSS y va atacado al 24 voltio, cosas que lo supe mas tarde...

Conclusion me quiero hacer todos nuevos, Hardware y Software, con todos los requisitos de seguridad para usarlo en los circuitos de los Parque, que es una gozada :mrgreen: :mrgreen:

Un Saludos

Desconectado Picuino

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Re:Controlar un DC Motor con Mosfet.
« Respuesta #5 en: 21 de Agosto de 2018, 05:48:17 »
Una buena noticia, los mosfet que soporten 24V y 20A son baratos y fáciles de conseguir.

Los problemas que tienes que resolver son, diseñar un buen driver (te recomiendo dos IR2110 que comentabas) y medir la corriente del motor.
Para el segundo problema, te recomiendo medir la tensión del motor (back EMF) porque eso te permite además controlar su velocidad de manera muy precisa y calcular su corriente aproximada conociendo su resistencia.

Saludos.

Desconectado Picuino

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Re:Controlar un DC Motor con Mosfet.
« Respuesta #6 en: 21 de Agosto de 2018, 07:37:15 »
Tambien he visto esta opcion
pero no me queda claro como hacer el cambio de direcion


Saludos

Ese circuito está bien para empezar.
Se puede controlar de muchas maneras. La forma mas sencilla de entender es conectar una rama del puente en H a positivo o a negativo y con la otra rama le das más o menos tensión alternando los dos mosfet con PWM.

El controlador de los drivers debería tener  deadtime variable para evitar cortocircuitos y para evitar que conduzcan los diodos de los mosfet.

Además deberías añadir un divisor de tensión para medir la tensión del motor.

Cuando pueda intento enviar el esquema.
Yo he conseguido con medición de back emf controlar la velocidad de un motor dc con un error aproximado de 1rpm a bajas revoluciones y diferentes cargas. Es casi semejante a tener un encoder en el motor dc.

Saludos.

Desconectado Picuino

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Re:Controlar un DC Motor con Mosfet.
« Respuesta #7 en: 21 de Agosto de 2018, 19:32:48 »
Unas preguntas sobre el motor:
   ¿Qué resistencia interna tiene?
   ¿Y voltaje y corriente nominal?
   ¿Qué RPMs máximas alcanza?

Saludos.

Desconectado cristian_elect

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Re:Controlar un DC Motor con Mosfet.
« Respuesta #8 en: 22 de Agosto de 2018, 03:19:45 »
Para un motor de 500W se necesita si o si un limitador de corriente máxima. Si el motor es de imanes permanentes el frenado puede ser electrico, hay 2 formas más conocidas de controlar su velocidad la una es PWM y la otra es PFM en el modo pwm hay 2 maneras de hacerlo, una es que Q1 conmute y Q4 este siempre conduciendo eso para un sentido y para el otro hacen lo mismo pero es Q3 y Q2 y para frenado rápido Q2 y Q4 activo a la vez pero con control de corriente por que se queman; la otra manera de PWM con deadtime es que Q1 y Q4 conmuten medio ciclo y otro 1/2 ciclo Q2 y Q3 si el pwm está al 40% o menos gira en un sentido y si pwm está al 60% o más gira para el otro, y para el frenado es PWM al 50% este modo es mas difícil que se quemen los mosfet al frenar. Los valores de 40 y 60% se nota el giro rapido y mas cerca al 50% es debil el giro.

Desconectado Picuino

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Re:Controlar un DC Motor con Mosfet.
« Respuesta #9 en: 22 de Agosto de 2018, 17:04:10 »
Midiendo la tensión back-emf se puede controlar la velocidad y tambien limitar la corriente.
La velocidad es proporcional a la tensión interna del motor.
Si conoces la resistencia del motor, la tensión de puente en H y la tensión interna del motor, calcular la corriente es sencillo. Divides la diferencia de tensiones entre la resistencia del motor.

Para medir las tensiones del puente  y del motor solo hace falta un par de divisores de tensión (4 resistencias).

Saludos.

Desconectado willynovi

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Re:Controlar un DC Motor con Mosfet.
« Respuesta #10 en: 22 de Agosto de 2018, 22:44:15 »
Hola, en el momento que anduve viendo para diseñar un puente h me leí un par de notas de aplicación donde me aclaraban bastante varios temas que te fueron indicando arriba.

AN281 ST - DRIVING DC MOTORS
https://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/application_note/40/c8/8b/01/c4/7a/49/fe/CD00003791.pdf/files/CD00003791.pdf/jcr:content/translations/en.CD00003791.pdf

AN380 ST - HOW TO DRIVE DC MOTORS WITH SMART POWER ICS
http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/SGSThomsonMicroelectronics/mXxzst.pdf

AN452 ST - Load current sensing in switchmode bridge motor driving circuits
https://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/application_note/1f/e0/a4/2a/2b/08/49/43/CD00003758.pdf/files/CD00003758.pdf/jcr:content/translations/en.CD00003758.pdf

AN936 IR - The Do’s and Don’ts of Using MOS-Gated Transistors
https://www.infineon.com/dgdl/an-936.pdf?fileId=5546d462533600a40153559e997e1180

AN978 IR - HV Floating MOS-Gate Driver ICs
https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-HV_Floating_MOS_Gate_Drivers_AN978-AN-v01_00-EN.pdf?fileId=5546d462533600a40153559f7cf21200

Y respecto al driver me había decantado por el IR2110. pero lo cierto es que lo compré y no lo he usado aun porque me dispersé del tema.
Intento enseñarte a pescar, si solo quieres pescados, espera que un pescador te regale los suyos.

Desconectado stk500

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Re:Controlar un DC Motor con Mosfet.
« Respuesta #11 en: 23 de Agosto de 2018, 01:37:58 »
Para un motor de 500W se necesita si o si un limitador de corriente máxima. Si el motor es de imanes permanentes el frenado puede ser electrico, hay 2 formas más conocidas de controlar su velocidad la una es PWM y la otra es PFM en el modo pwm hay 2 maneras de hacerlo, una es que Q1 conmute y Q4 este siempre conduciendo eso para un sentido y para el otro hacen lo mismo pero es Q3 y Q2 y para frenado rápido Q2 y Q4 activo a la vez pero con control de corriente por que se queman; la otra manera de PWM con deadtime es que Q1 y Q4 conmuten medio ciclo y otro 1/2 ciclo Q2 y Q3 si el pwm está al 40% o menos gira en un sentido y si pwm está al 60% o más gira para el otro, y para el frenado es PWM al 50% este modo es mas difícil que se quemen los mosfet al frenar. Los valores de 40 y 60% se nota el giro rapido y mas cerca al 50% es debil el giro.

Hola Cristian,
Un limitador de corriente lo habia pensado, pero no es necesario ya que la Locomotora no debe superar los 30  kilometo hora ,
y de frenado no necesita , tu manera de hacerlo me lo estudiare´
muchas gracias por tu aporte.


Midiendo la tensión back-emf se puede controlar la velocidad y tambien limitar la corriente.
La velocidad es proporcional a la tensión interna del motor.
Si conoces la resistencia del motor, la tensión de puente en H y la tensión interna del motor, calcular la corriente es sencillo. Divides la diferencia de tensiones entre la resistencia del motor.

Para medir las tensiones del puente  y del motor solo hace falta un par de divisores de tensión (4 resistencias).

Saludos.

Picuino, el que me vendio los Locomotora al pintarla ,pinto´tambien las carcasas de los 2 motores y lo unico que se vee es 24Voltio,
yo no lo quiero hacer tan sostificado, ya que lo unico que interesa es ,

pero me gustaria hacer 2 versiones una de ella como tu y Cristian comenta.

1__  que la aceleracion sea suave

2_ Stop para detenerse o cambiar de direcion

3_ un interruptor de Emergencia

gracias Picuino por tu sugerencia, 


Hola Willynovi,

yo me he leido un moton de Aplicaciones y debo decir que ninguna te dan detalle 100% del circuitos y sus prestaciones...
todos se basan en Algorimos Matematico ,que al final te deja sin saber que elegir....

de todas formas muchas gracias por tu aporte y me lo voy a ver de todos modos..

Un saludos


Desconectado stk500

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Re:Controlar un DC Motor con Mosfet.
« Respuesta #12 en: 23 de Agosto de 2018, 02:12:23 »
He estado probando el primer circuito que puse, con los integrados Cmos, y me gusta , pero no tengo Transistor mosfet para la potencia del motor.

he estados buscando Mosfet logic level gates, desde 40V hasta 100V ,desde 120A y minimos 250Vatio, he encontrado N-channel
 
sabe alguien alguna paginas de busqueda por caracteristica?

cada vez que tengo que buscar Mosfet me encuentro con muchas paginas que solo te dan Votage y Amperaje, pero de Logic level gates no te ponen nada... debe ir buscando el Datasheet y leerlo, una perdida de tiempo para buscar... :5] :5]

llevo todos el dia de ayer buscando...


Saludos
 

Desconectado Picuino

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Re:Controlar un DC Motor con Mosfet.
« Respuesta #13 en: 23 de Agosto de 2018, 03:21:09 »
Hola stk500,

1º. Con ese driver (IR2110) no necesitas transistores logic level.
Este transistor te puede funcionar muy bien:
   IPD90N04S4L-04
   Mosfet-N, 40V, 90A, 3.2mOhm, 1.2 V_threshold, <30ns conmutación, empaquetado TO-252-3, 0.80 Euros
   https://www.mouser.es/ProductDetail/Infineon-Technologies/IPD90N04S4L-04?qs=sGAEpiMZZMshyDBzk1%2fWi5eGkr%252bPRUK3K2SPzwPav6A%3d
   
Esta es la página donde lo he encontrado:
   https://www.mouser.es/Semiconductors/Discrete-Semiconductors/Transistors/MOSFET/_/N-ax1sf/


2º Medir los parámetros del motor es relativamente sencillo y bastante interesante.
La resistencia se mide con un polímetro en los bornes del motor. Otro sistema es medir la corriente que pasa por el motor, con el rotor parado, mientras le aplicas 1 voltio.


3º Si lo controlas con Back-EMF no te vas a arrepentir. Podrás controlar su velocidad como quieras, es increíble lo bien que funciona para simular un arranque lento, a las velocidades más bajas.

Saludos.

Desconectado Picuino

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Re:Controlar un DC Motor con Mosfet.
« Respuesta #14 en: 23 de Agosto de 2018, 05:59:45 »
Hola, en el momento que anduve viendo para diseñar un puente h me leí un par de notas de aplicación donde me aclaraban bastante varios temas que te fueron indicando arriba.

AN281 ST - DRIVING DC MOTORS
https://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/application_note/40/c8/8b/01/c4/7a/49/fe/CD00003791.pdf/files/CD00003791.pdf/jcr:content/translations/en.CD00003791.pdf

AN380 ST - HOW TO DRIVE DC MOTORS WITH SMART POWER ICS
http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/SGSThomsonMicroelectronics/mXxzst.pdf

AN452 ST - Load current sensing in switchmode bridge motor driving circuits
https://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/application_note/1f/e0/a4/2a/2b/08/49/43/CD00003758.pdf/files/CD00003758.pdf/jcr:content/translations/en.CD00003758.pdf

AN936 IR - The Do’s and Don’ts of Using MOS-Gated Transistors
https://www.infineon.com/dgdl/an-936.pdf?fileId=5546d462533600a40153559e997e1180

AN978 IR - HV Floating MOS-Gate Driver ICs
https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-HV_Floating_MOS_Gate_Drivers_AN978-AN-v01_00-EN.pdf?fileId=5546d462533600a40153559f7cf21200

Y respecto al driver me había decantado por el IR2110. pero lo cierto es que lo compré y no lo he usado aun porque me dispersé del tema.

Son bastante interesantes los datasheet.
Voy a copiar las referencias en uno de los post de documentación: https://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=43211.0

Saludos.
« Última modificación: 23 de Agosto de 2018, 10:06:03 por Picuino »