VARIADOR ELECTRONICO REVERSIBLE CON microcontrolador

[josechu]

Hola a todos.

Estimados amigos, informaros que llevo varios días trabajando en el desarrollo de un variador de velocidad, electrónico y reversible para la posible instalación en cualquier barco radiocontrolado.

Las características técnicas y según el Data Shell de los componentes utilizados, son las siguientes:

Funciona a través de los PCM captados del receptor y de los PWM generados respectivamente por el microcontrolador PIC 16f876, que controla un puente en H,
formado por un conjunto de cuatro transistores Mosfet asimétricos en canal N, protegidos contra la corriente inversa producida por el motor, por sus respectivos diodos.

Tensión a 12 voltios, Capaz de soportar hasta una carga de 60 Amperios. (dependiendo de los transistores a utilizar).

Por favor, para los más interesados no me preguntéis por el duti cycle, ni por la frecuencia en Hz, ya que eso es parte del Software y aún está por determinar.

Dicho proyecto, ya ha pasado con éxito la fase de pruebas, correspondiente a la simulación en circuito, el siguiente paso, es la realización de la placa PCB, donde se instalaran los componentes que se muestran en el esquema, y en la que actualmente me encuentro.

A este respecto, me gustaría si fuese posible que si alguien quiere hacer algún comentario, que sea CONSTRUCTIVO, o bien que pudiese servir para mejorar el proyecto, que lo exponga si así lo desea.

ya que este puede ser el mejor momento, y no criticarlo inútilmente después de haberlo realizado.

 

[poka]

Gracias por compartir tus conocimientos. Seria posible que la tensión máxima rondara los 16v Tengo pilas de lipo de 7,4v y conectándolas en serie, la corriente, (completamente cargadas) rondara ese voltaje, Sino tendré que comprar de 11,2 v. Gracias de nuevo .... Saludos Toni

 

[josechu]

Apreciado amigo Toni:
Gracias a ti, por interesarte en mi proyecto,

Lo siento, pero no es posible modificar el circuito tal y como está, para que trabaje a la tensión que comentas,

Este circuito al igual que el de la placa multifunción, que publiqué en su día, me ha costado muchos días y horas de quebrarme la cabeza pensando en su correcto funcionamiento, y solo esta desarrollado para que trabaje a 12 voltios.

Para solucionar lo que tu quieres, una de las posibles alternativas, sería rebajar la tensión que tu tienes, a los 12 voltios, quedando los 4 voltios restantes, en un consumo no aprovechado y produciendo calor en el componente que regule esa tensión, en definitiva sale mas rentable, poner baterías a doce voltios y evitarse problemas.

Un consejo, no las compres hasta que lo veas funcionar, mientras puedes ir ahorrando, ya que este proyecto tardará unos días.

 

[Genaro Miranda]

Hola!
Muy bien por los que veo el diagrama esquematico estas correcto! Adelante!
Saludo!

 

[poka]

Muchas gracias . Esperaré al prototipo final, y perdona, no quiero ser un tocahuevos Gracias de nuevo ............... Saludos Toni

 

[josechu]

hombre por favor, nada de eso de toca.....

de verdad me gustaria enormemente poder ayudarte, si quieres te envio un circuito para que puedas rebajar la tension de 16 a 12 voltios, aguantando 10 Amperios,

pero sinceramente creo que no te merece la pena, pienso que te sale mucho mejor poner las baterias a 12 y no complicarse la vida.

si tienes otra duda o pregunta, para eso estoy, saludos.

 

[josechu]

este esquema que es igual que en el anterior,

lo único que cambia es el microcontrolador, en este caso es el ATMEGA 8, o bien el 16
ya que los pines son compatibles, (o por lo menos eso creo).

la entrada de señal del receptor, es por el pin nº 14, corresponde al PB0,
las dos salidas para el PWM, son el pin 15 y el pin 16, corresponden al PB1 y PB2, salida A, y salida B, respectivamente.

intentaré realizar el PCB, para cada uno de los micros, es decir una para el pic y otra para el Atmel, ya que practicamente son identicas y lo único que cambia es la adjudicación de los pin.

todo esto, es, para aquellos que no sepan o puedan grabar el software en el Pic, tengan la oportunidad de hacerlo con el Atmel, eso si, si antes han realizado los consejos de mi gran amigo Hellmut que ha ofrecido en su Tarjeta Experimental y ya dispongan del grabador ISP, que el propuso en su día.

 

[josechu]

AMIGO TONI:

dandole vueltas a tu tema, te comento, existe una pequeña posibilidad de alimentar todo el circuito a la tensión de 16 voltios que tu tienes, con dos reguladores de potencia, uno para el circuito del micro y otro para el circuito del puente en H.

pero no me gusta prometer nada, solo digo que existe una pequeña posibilidad, habrá que estudiarla, por favor cuando todo esté terminada me la recuerdas, saludos.

 

[poka]

Gracias , no te preocupes , lo mas sencillo es comprar un par de baterías nuevas. Gracias de nuevo ...Saludos Toni

 

[Hellmut1956]

No mas que para indicar que en la electrónica los caminos a una solución son mínimo tantos como los hay en otros campos de nuestro hobby. Existe la posibilidad de hacerse un regulador de tensión, "switching regulator", que bajaría la tensión con una eficiencia hasta del 95%. Yo, por ejemplo, en mi velero uso 12 baterías LiFePO4 que llenas dan una tensión de 39,6V y vacías al punto permitido 24V. Los frenos eléctricos que uso para fijar la posición del winch que controla las velas, hecho con un motor de paso de 3Nm de torque, requieren 24V y no toleran las altas tensiones de las baterías llenas. Como solo son unos pocos Amperios que requiero, usaré uno de esos switching regulators, construido por mi, en lo que se llama la configuración buck/boost.

"buck" es un tipo de switching regulator que permite disminuir la tensión, y "boost" uno que la aumenta. Existen topografías de circuitos que permiten combinar ambas funciones. La razón para esto es que me permitiría reducir el número de baterías conectadas en serie en mi velero, por ejemplo a solo 10, lo que tendría un máximo de resultado para mejorar el centro de gravedad. Ese circuito disminuye la tensión hasta que las baterías alcanzar el valor permitido, después aumentan la tensión. Si esto resultase necesario. Pues bién, estas cosas serán aspectos que trataremos en un futuro, si Diós me lo permite y me deja la salud necesaria.

 

[josechu]

Hola Hellmut.

si quieres puedes sustituir, el componente L-293-D, por el LM-298, este tiene la misma función, pero soporta hasta 4 amperios de carga.

respecto al regulador Switching, puedes emplear cualquiera de los siguientes componentes,
L-4970a, (el mas potente) LM-2577, (el mas practico), y el uA-78S40 (el mas común).

saludos y gracias.

 

[Hellmut1956]

Hola José

Así es,existen variantes y por eso considero importante capacitar los interesados a crear soluciones por si mismo, pués es imposible satisfacer a todos in que se vuelva una labor de tiempo completo. Pero el LM298 no es uno, pues este es para regular tensiones y no como componente de potencia que incluye los diodos de protección. También es importante diferenciar claramente las funciones y los requerimientos de las alimentaciones eléctricas en un variador. Para operar el controlador y la lógica de la placa solo se necesitan mA, por lo cual una componete de la familia 780X es más que suficiente.
La otra cosa es la tensión de alimentación del motor,esta require que las componetes de potencia, en el caso de mi propuesta de un variador reversible el L293D cumple la función, puedden trabajarlas. El L293D es capaz de soportar hasta 24V cubriendo así los requerimientos de 6V a 24V. Lo que si es el caso, es que como circuito de aprendisaje y experimentación el costo y la facilidad de usarlo son de eminente importancia! Con un costo de solo 1,35 Euros para el L293D con los diodos incluidos esta suma menos de 3,- Euros para poder familiarizarse con todo lo referente al diseno de variadores.

Pero repito como lo he dicho una y otra vez, existen infinitos caminos para encontrar una solución a requerimientos del modelista naval y la tuya es definitivamente válida.

Pero bajo el aspecto de la robustez que se requiere de un variador, el uso de los extremeMosfets de Freescale para tensiones de hasta 12V me parece la mejor solución. estos son tan robustos que desaparee la justificación de poner los MOSFETs en zócalos. repito, mi opinión!

 

[josechu]

okey, como tu prefieras,

pero el componente LM-298, lo he estado utilizando yo al igual que otras muchas personas, en las maquetas de trenes, como booster en los sistemas digitales, para poder hacer funcionar a mas de tres o cuatro locomotoras a la vez, y darle la suficiente fuerza en sus motores, como puente H integrado, en un componente.

lo que si es cierto que su coste ronda los 20 Euros, y es mas complicado de manejar.
indudablemente el L-293, es mucho mas economico y facíl de trabajar, pero da menos amperios

lo dicho, efectivamente hay muchos, muchisimos caminos que se pueden recorrer, para llegar a un mismo punto, por ejemplo el camino de Santiago, unos vienen de un sitio, otros de otros, etc, unos escojen una ruta, otros otra, pues en la electronica como tu bien dices ocurre lo mismo, pero claro hay que empezar por dar el primer paso, y luego poco a poco otro y así sucesivamente, bueno que no me quiero enrrollar, que luego me riñe el moderador.
saludos.

 

[josechu]

en estos dibujos muestro como van actualmente las placas del variador con microntrolador.

como se puede observar son dos, una para el PIC 16F876 y la otra para el Atmel.

en esta parte de las placas, es donde estan las digferencias entre un microcontrolador u otro, ya que esta es la parte de control o lógica del variador.

en lo referente a la etapa de potencia o puente en H, las dos son practicamente iguales,
las iré publicando según valla avanzando en su diseño, y a merced del tiempo disponible que le pueda dedicar.

 

[XOANT]

Que bueno Josechu, que apareciste esto se empieza animar,haber si carptroya se anima tambien y a Hellmut ya no le digo nada.Graciñas por estar ahi. Un Saludo.No os desanimeis.

 

[josechu]

gracias Juan.
los amigos que dices, no solo estan muy animados, si no, que al igual que la placa multifunción, colaboran conmigo muy activamente, aunque hasta ahora no hallan dicho nada, y te aseguro que también se rompen la cabeza pensando y al igual que yo, lo hacemos con mucho entusiasmo.
pd. un consejo a navegantes no copies el circuito.
saludos a todos.

 

[Genaro Miranda]

Hola!

Paciencia el que hace berrinches falla mi tarjeta a veces cuando no funciona mi circuito me desespero y me vuelvo loco....paciencia,paciencia ya veras como me voy a quedar al rato le publico las fotos o mañana......... :wink:

Saludos a todos!!!

 

[Genaro Miranda]

Jochesu me equivoce en este foro..........
Saludos!!

 

[jaimoso2003]

hola , muy claras e interesantes las explicaciones , espero ansioso mas detalles, asi puedo dejar de depender de otros para poder hacer mis propios variadores.
muy bueno sigan asi
Saludos

 

[jaimoso2003]

una consulta mas, nosotros y digo nosotros por que pertenezco a flota cruz del sur , que hacemos combate naval radiocontrolado en argentina, usamos variadores de velocidad para los barcos que participan. La mayoria de nuestros barcos andan con baterias de gel de 6v 4 amp y alguno como los mas grandes pueden usar 12 v.
la cosa es que necesitamos variadores que puedan ser modificados para poder dejarle al modelo la velocidad "a escala" como tenia el real, por ejemplo no es lo mismo un destructor que un acorazado, cada modelo tiene "su velocidad".
por el momento estamos usando unos variadores con pic en donde estos se graban a distintos porcentajes para poder variar la potencia -velocidad de cada barco.
hay alguna posibilidad que esta variacion se pueda colocar en el variador en forma de potenciometro o como un selector de porcentajes para no tenes que estar cambiando los pics?
esta tarea de certificacion de velocidad se hace una vez, nada mas, el modelo queda con su velocidad, el pic correcto y listo, pero a veces por alguna falla o accidente en helices , hay que hacer un cambio y hay que certificar otra vez y hacer pruebas y todo eso.
por eso pregunto y de paso lo pongo como inquietud , si se puede armar un variador con este selector, asi como que el variador sirva para cualquier equipo de radio sin importar marca, por que nos esta pasando, que egun el equipo , el variador responde diferente.
perdon pero este tema a nosotros nos viene muy bien.