Circuito de accionamiento básico

- Dec 22, 2018-

Circuito de accionamiento básico

El circuito de excitación se usa en aplicaciones que usan ciertos tipos de controladores y requieren control de velocidad. El propósito del circuito de accionamiento es proporcionar al controlador un medio para cambiar la corriente de bobinado en el motor BDC. El circuito de excitación que se describe en esta sección permite que el controlador module el ancho de pulso de la tensión de alimentación del motor BDC. En términos de consumo de energía, tal método de control de velocidad es mucho más eficiente que un método de control analógico convencional para cambiar la velocidad de un motor BDC. El control analógico tradicional requiere un varistor adicional en serie con los devanados del motor, lo que reduce la eficiencia. Hay muchas maneras de conducir un motor BDC. Algunas aplicaciones solo requieren que el motor funcione en una dirección. Las figuras 6 y 7 muestran el circuito para impulsar el motor BDC en una dirección. El primero utiliza controladores de gama baja y el segundo utiliza controladores de gama alta. La ventaja de usar un controlador de gama baja es que no tiene que usar un controlador FET. El propósito del controlador FET es:

1. Convierta la señal TTL del MOSFET de conducción al nivel de la tensión de alimentación.

2. Proporcione suficiente corriente para conducir el MOSFET (1)

3. Proporcionar cambio de nivel en aplicaciones de medio puente.

Nota 1: Para la mayoría de las aplicaciones de chip PIC, el segundo punto generalmente no es aplicable porque el pin de E / S del microcontrolador PIC puede proporcionar 20 mA de corriente.

Tenga en cuenta que en cada circuito, se conecta un diodo a través del motor para evitar que el voltaje del Flujo Electromagnético (BEMF) dañe el MOSFET. BEMF se genera durante la rotación del motor. Cuando se apaga el MOSFET, los devanados del motor todavía están energizados y se genera una corriente inversa. D1 debe tener una clasificación adecuada para poder consumir esta corriente.

Las resistencias R1 y R2 en las Figuras 6 y 7 son importantes para el funcionamiento de cada circuito. R1 se utiliza para proteger el microcontrolador de los picos de corriente. R2 se utiliza para garantizar que Q1 se desactive cuando el pin de entrada esté en triple estado.

El control bidireccional de un motor BDC requiere un circuito llamado puente en H. El puente H se llama así por su aspecto esquemático, lo que permite que la corriente en el devanado del motor se mueva en ambas direcciones. Para entender esto, el puente en H debe dividirse en dos partes, o dos medios puentes. Como se muestra en la Fig. 8, Q1 y Q2 constituyen un medio puente, y Q3 y Q4 constituyen otro medio puente. Cada medio puente puede controlar la conducción y el apagado de un extremo del motor BDC para hacer que su potencial de suministro de voltaje o potencial de tierra. Por ejemplo, cuando Q1 está encendido y Q2 está apagado, el extremo izquierdo del motor estará en el potencial de la tensión de alimentación. Al encender Q4, mantener Q3 apagado conectará a tierra el extremo opuesto del motor. El IFWD etiquetado con una flecha muestra el flujo de corriente en esta configuración.

Tenga en cuenta que hay un diodo (D1-D4) en cada MOSFET. Estos diodos protegen el MOSFET de los picos actuales causados por BEMF cuando el MOSFET está apagado. Estos diodos solo son necesarios si el diodo dentro del MOSFET no es suficiente para consumir la corriente de BEMF. Los condensadores (C1-C4) son opcionales. Estos condensadores generalmente no tienen más de 10 pF y se utilizan para reducir la radiación de RF generada por el arco del conmutador.

La Tabla 1 muestra los diferentes modos de manejo para el circuito H-bridge. En los modos de avance y retroceso, un extremo del puente está al potencial de tierra y el otro extremo está en VSUPPLY. En la Figura 8, las flechas IFWD e IRVS representan las rutas del circuito para los modos de operación hacia adelante y hacia atrás, respectivamente. En el modo costero, los terminales de los devanados del motor permanecen suspendidos y el motor gira hasta que se detiene. El modo de freno se utiliza para detener rápidamente el motor BDC. En el modo de freno, los terminales del motor están conectados a tierra. Cuando el motor gira, actúa como un generador. Cortocircuitar los cables del motor es equivalente a tener una carga infinita en el motor, lo que puede hacer que el motor se detenga rápidamente. La flecha de IBRK representa esto

Al diseñar un circuito de puente H, se debe tener en cuenta una consideración muy importante. Cuando la entrada al circuito es impredecible (como durante el inicio del microcontrolador), todos los MOSFET deben estar sesgados al estado apagado. Esto asegurará que los MOSFET en cada uno de los medios puentes del puente H nunca se enciendan al mismo tiempo. Activar el MOSFET en el mismo medio puente al mismo tiempo provocará un cortocircuito en la fuente de alimentación, lo que eventualmente dañará el MOSFET y hará que el circuito no funcione. Una resistencia desplegable en la entrada de cada controlador MOSFET hará esto.


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