Autor Tema: Control de velocidad Motor CC - MOSFET o BJT?  (Leído 14437 veces)

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Desconectado gera

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Re: Control de velocidad Motor CC - MOSFET o BJT?
« Respuesta #15 en: 23 de Agosto de 2013, 15:07:09 »
Muchas gracias por la explicación BBMNet, quedó claro como el agua! Igualmente pienso alimentar todos los integrados del circuito con 3.3V regulados. No quiero usar un pic a 5V porque consume más, y porque se comunica con otros IC que trabajan a 3.3V.

Estuve viendo las hojas de datos de los MOSFET que me recomendó AKENAFAB, y me gustó el IRLR8729. Tiene un VGS(th) de 1.35/2.35 V, o sea que en principio puedo controlarlo directamente con el pic. El esquema sería algo así:



Ahora... el motor consume 100mA sin carga, y 1600mA bloqueado. El robot es liviano, no creo que consuma más de 500mA cada motor. No podre usar un MOSFET mas pequeño, onda 2n7000?

Mil gracias por sus aportes!

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Re: Control de velocidad Motor CC - MOSFET o BJT?
« Respuesta #16 en: 23 de Agosto de 2013, 15:52:12 »
Un poco sobredimensionado no?

El de fairchild se te quema en cuanto lo enciendas: es de 200mA. Si sacas cuentas en el mejor de los casos de RDSon = 1.2ohm, con 0.5A te sube 120ºC.

Busca algo intermedio. Si no puedes poner sot233 pon sot89 pero no d2pak. Además el de IRF no es logic level. 2.35V es arriesgarte a que no te vaya ya que eso es para IDS=0 y VDS=VGS. Busca alguno con VGSth max 1V o 1.2V.

Y si no lo tienes claro no te calientes más la cabeza y pon un driver. Al fina me como mis palabras jejeje.

Un saludo.
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Re: Control de velocidad Motor CC - MOSFET o BJT?
« Respuesta #17 en: 23 de Agosto de 2013, 16:07:37 »
Y si no lo tienes claro no te calientes más la cabeza y pon un driver. Al fina me como mis palabras jejeje.

Jaja y sí, no me cuesta nada poner un driver, y me dejo de dar vueltas. Total no me complica tanto el circuito.
Encontré varios MOSFET bastante buenos y en encapsulados más pequeños, pero dudo que pueda conseguirlos en mi ciudad.


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Desconectado manwenwe

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Re: Control de velocidad Motor CC - MOSFET o BJT?
« Respuesta #18 en: 23 de Agosto de 2013, 16:33:30 »
Vaya gera! Y tanto que tienes razón: si no lo puedes comprar online es más dificil. Además el driver no hace falta ni que sea especifico: si no lo encuentras te lo puedes fabricar con operacionales baratitos, o con mosfet P o NPNs, etc.

Un saludo!
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Re: Control de velocidad Motor CC - MOSFET o BJT?
« Respuesta #19 en: 23 de Agosto de 2013, 19:35:51 »
El pensar que los MOSFET sólo disipan calor cuando cambian de estado es un error muy común. Esto se debe a que al cambiar de estado los MOSFET exhiben una "rampa" de encendido o apagado en la cual la resistencia cambia de muy baja a muy alta y viceversa y es durante este tiempo que se nota más el efecto de calentamiento. La resistencia de encendido de los MOSFET es muy baja y por eso aparentan no disipar calor en ese estado.

Los tiempos de las rampas están dados por la acumulación o depleción de cargas en la zona de compuerta que como debes recordar es como si fuera un capacitor (condensador). Estas "rampas" son totalmente dependientes de cada componente particular de ahí que los hay de velocidad "normal", "rápidos" y "ultra rápidos".

La proporción de los tiempos de encendido y apagado contra los tiempos de las "rampas" de conmutación es lo que define la frecuencia máxima de operación y está directamente relacionada con el efecto que mencionas de que a mayor frecuencia el componente se calienta más. Esto es que entre mayor sea la frecuencia el tiempo de operación se acerca más al tiempo total de las "rampas". Si la frecuencia es muy alta el componente puede llegar a operar como una resistencia de baja a alta pero sin alcanzar el corte ni la saturación. El calentamiento en esta zona es rápido y tiene efectos catastróficos en el MOSFET.

Con respecto a si utilizar un driver o conectar directamente un pin del microcontrolador, nuevamente depende del componente que elijas. Recuerda que los MOSFET son elementos de voltaje no de corriente como los BJT. La corriente que toman en la compuerta es mínima correspondiento a la corriente de fuga que generalmente está en el rango de los nA. Así, si el MOSFET que elijas tiene un voltaje de disparo dentro del rango de salida en nivel alto del microcontrolador entonces no deberás tener ningún problema. En este sentido te sugiero trabajar con un mínimo de alimentación de 5V al PIC para que no necesites un transistor adicional como driver del MOSFET. De la fuente a baterías de 6V para el motor puedes bajar el voltaje con 1 o 2 diodos 1N4001 para alimentar al PIC. Recuerda poner dos capacitores después de los diodos. Uno de mínimo unos 100uF y el otro de 0.1uF. El primero "amortigua" los 5 volts para el PIC y el segundo atenúa los pequeños picos que se "colarán" de la conmutación del motor.

En particular te sugiero montar una resistencia de 1Mohm entre la compuerta y la fuente del MOSFET a manera de protegerlo contra posteriores posibles descargas electrostáticas. La carga es mínima y no afectará al PIC.

El MOSFET IRFZ24N que sugirió AKENAFAB me parece una buena elección ya que está especificado como de conmutación rápida y dispara con un voltaje de compuerta máximo de 4 volts. Sólo recuerda que este tipo de componentes son sensibles a las descargas electrostáticas. Por eso generalmente los venden envueltos en papel aluminio, así que mantenlo protegido hasta que lo vayas a instalar.

Dado que tu motor es pequeño es muy posible que pudieras bajar la frecuencia portadora PWM incluso hasta unos 2000 Hz o menos. Esto te permitirá mayor control de la frecuencia y garantizar que el MOSFET trabaje más frío. No creo que el nivel de ruido acustico sea molesto. Incluso es muy probable que el ruido de los engranes sea más fuerte.

Suerte.

Buenas explicaciones, BBMNET, y sobre todo fundamentadas  ((:-)),mas abajo les dejo un link de otro foro ,(espero que todopic no se ofenda, que trata el tema )saludos y gracias por el aporte.

Desconectado cicloide2

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Re: Control de velocidad Motor CC - MOSFET o BJT?
« Respuesta #20 en: 23 de Agosto de 2013, 19:41:22 »
Este es el Link http://www.robotsperu.org/foros/workshop-de-puentes-h-vt1038.html, y el foro entre muchas otras cuestiones tecnicas, aborda el tema de diceños de robots, espero sea de utilidad, y prestenle atencion a el Ingeniereo Wiliam Hinojosa, saludos  :-)

Desconectado gera

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Re: Control de velocidad Motor CC - MOSFET o BJT?
« Respuesta #21 en: 23 de Agosto de 2013, 21:13:36 »
Además el driver no hace falta ni que sea especifico: si no lo encuentras te lo puedes fabricar con operacionales baratitos, o con mosfet P o NPNs, etc.

Los drivers si los consigo; pido muestras a microchip jeje. El problema son los MOSFET. Tendré que conformarme con lo que consiga en la electrónica local. Sin embargo, al utilizar gate drivers, puedo ser un poco mas flexible con los mosfet que utilice.
Saludos!

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Re: Control de velocidad Motor CC - MOSFET o BJT?
« Respuesta #22 en: 24 de Agosto de 2013, 14:17:14 »
Perdon por ensuciarte el hilo gera, pero es que venia tan al pelo  ;-)

¿Sabeis si los mosfet N de gate lógico tambien los hay para grandes potencias (en torno a 100A/100V)?. ¿Tienen alguna nomenclatura especial para buscarlos?.

¿Sabeis si con un solo driver, por ejemplo IR2110, se pueden cebar varios mosfet? estos mosfet irian entre el motor y masa y serian 4 que conmutan al mismo tiempo (van en paralelo).

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Re: Control de velocidad Motor CC - MOSFET o BJT?
« Respuesta #24 en: 19 de Mayo de 2015, 17:34:46 »
Ya paso un poco de tiempo  :mrgreen:!

Tengo estos mosfets , que les parecen :       IRLML2502


Saludos!

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Re: Control de velocidad Motor CC - MOSFET o BJT?
« Respuesta #25 en: 19 de Mayo de 2015, 21:09:17 »
Citar
VDS Drain-Source Voltage 20 V
Continuous Drain Current, VGS @ 4.5V 4.2
IDM Pulsed Drain Current  33 A

Son excelentes para esta aplicación!!! Y en un tamaño muy compacto. Los voy a tener en cuenta si es que llego a conseguirlos jeje.
Al final no les conté, pero opté por los BJT. No son tan eficientes como quisiera, pero energía me sobra, no así el espacio. La placa quedó bastante compacta y los motores funcionan a la perfección con dos PWM a 12,0 KHz

Saludos!

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Re: Control de velocidad Motor CC - MOSFET o BJT?
« Respuesta #26 en: 20 de Mayo de 2015, 09:08:00 »
gera, fijate estos en elemon:

IRLML6244TRPBF

yo los uso mucho y son unas mini bestias!

sds.
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Leonardo Garberoglio