VARIADOR ELECTRONICO REVERSIBLE CON microcontrolador

[josechu]

Hola Jaimoso,
La verdad que tenéis toda la razón del mundo, ya habéis esperado bastante, este variador se ha hecho de rogar el jodio, por lo que pido disculpas a todos.

Amigo Jaimoso, lo de grande, o lo de profe como algunos me han llamado, se lo agradezco mucho, pero por favor, en adelante tener presente que esas cosas no van con mi persona, máxime cuando solo soy un aprendiz mas, al igual que todos.

Ya lo he dicho muchas veces, todavía me queda mucho por aprender.

Bueno vamos al grano, que hay quedar movimiento a la Flota Cruz del Sur y muchas mas.

[josechu]

Para empezar,
Decir que para este desarrollo final del variador, estoy contando con la colaboración y la ayuda de varios amigos del foro como son:
Carptroya, Rafmon, Xoant, Montañes y un servidor.

Cada uno en su campo, está trabajando para que lleguemos a buen puerto.

Ahora paso a describiros como se tiene previsto construir el variador.

Consta de dos partes:

1ª Un Modulo de Control.

2ª Un Modulo de Potencia. (con dos versiones, normal y potente)

El hecho de hacerlo así, es por lo siguiente,
Primero, se simplifica mas y mejor su construcción para aquellos compañeros que no están muy puestos en la electrónica,
Segundo, el espacio que ocupe este módulo o placa, lo podremos distribuir mejor en nuestro modelo.
Tercero, y muy importante, independientemente del motor o motores que vallamos a utilizar en nuestros modelos, el modulo de control siempre seria el mismo, es decir es común para todos.
Cuarto, en caso de que se nos quemen los transistores Mosfet del Modulo de potencia, no tendríamos que volver a construir un nuevo circuito de control, a no ser que este se viese afectado a pesar de las protecciones incorporadas que ya posee.
Quinto,en el supuesto de que queramos utilizarlo para los modelos que necesitan dos motores, para su propulsión, basta con dos módulos de potencia iguales y un solo modulo de control, incluso con la posibilidad del que lo desee, para el que tenga varios modelos, de tener en nuestros barcos, solo los módulos de potencia que se necesiten para ese modelo, y con un solo modulo de control, poder utilizarlo para los diferentes modelos que cada uno tenga.
Sexto, los módulos de potencia se pueden hacer de dos formas, una más sencilla para motores normalitos, sin mucha necesidad de potencia, y otra un poco mas potente para motores que necesiten mas consumos o sean mas grandes.

No se, si hasta aquí me he explicado correctamente.
Pero en cualquier caso si no lo he hecho bien, decírmelo y lo intentaré de otra forma.

[josechu]

a no ser que exista un error por mi parte, en esta imagen podeis ver el esquema del Modulo de Control, y sobre el cual, están trabajando para realizar la pcb.

una vez que se haya terminado dicha pcb y sea probada, la publicaremos, creo que no hace falta decir, que tengo tanto o mas interes como cualquiera.

[Joaquin Yarza]

Veo que la entrada es de 12 voltios y mi pregunta es si va a tener un rango de entrada de 6 a 12 o exclusivamente tendrá que ser alimentado con 12.

[josechu]

Hola Joaquín,

la entrada tensión o voltaje al que puede funcionar este variador y según mis cálculos puede ser desde los 7 a los 12 voltios.

tal y como está puede funcionar en ese rango de tensiones, si bien la limitación la pondrá los transistores finales o Mosfet,

para tensiones inferiores, habrá que probarlo e incluso modificar un poco la entrada de tensión al micro, suprimiendo el regulador 7805.
también habrá que observar el comportamiento de los Mosfet, se podría hacer con el mismo circuito pero con mosfet diferentes, mas sensibles a tensiones mas bajas.

en el proximo post, pondré el esquema del modulo de Potencia.

[YUMBLE]

Hola Josechu y aledaños
Un diseño simple, prolijo, y por demas confiable por los optoacopladores y diodo de polaridad. y eso que yo de electronica naa de naa.
Esto es indestructible al menos que lo freguemos nosotros con alguna mala maniobra.
Una pregunta por demas obvia pero creo que ayuda,En el caso de un motor de un consumo de digamos 2 amperios y 12v de tension, que problema seria colocar un variador por demas sobrado digamos 50 amperios continuos y 120 amperios de pico, esto es hipotetico solamente para dar un ejemplo.
Un saludo a todos

[josechu]

Muchas Gracias Amigo Yumble.

Ves, tu lo has dicho, una de las causas por lo que se ha tardado un poco mas en publicar el variador, es presisamente en hacerlo bién, o por lo menos eso es lo que hemos querido o pretendido.

Ahora vemos, que quizas, haya merecido la pena esperar un poco.

Bueno seguimos, dije que en el próximo post, pondría el esquema del modulo de potencia, y aquí lo teneis.

[josechu]

Ahora toca explicar un poco el porqué de su funcionamiento, siguiendo los componentes electrónicos usados.

primero vamos a empezar con el Modulo de Potencia Simple, (el último dibujo o esquema)

vemos a la derecha, dos conecciones una de 12 voltios positiva y la otra el comun o masa que es negativa, bien, pues si nos fijamos en el modulo de control, este voltaje con sus amperios viene de donde alimentamos todo el circuito, por lo que si usamos una bateria de 12 voltios y 5 amperios, tendremos eso para alimentar a los Mosfet.

Mas abajo tenemos otras dos conecciones, son las PWM canal A, y PWM canal B,
y si os fijais bien vereis que pone a 17 voltios, bueno pues bien esto es porque en mis pruebas he podido observar que para que no se calentasen los Mosfet, he tenido que superar la tensión de 12 voltios en la Gates de los Mosfet, con su relacion a los Drain y Source.
mas adelante intentaré explicarlo mejor, para los que no sepan electronica.

Por ahora, mejor solo os informo, que los cuatro Mosfet utilizados, son los cuatro de Canal N, y esto se puede considerar muy importante, he visto muy pocos circuitos de esta indole que hayan conseguido esto, lo normal es que empleen dos Mosfet de Positivo arriba y los otros dos Mosfet de Negativo abajo,

La ventaja que tenemos empleando los cuatro en N, son muchas, entre ellas, es que al ser todos iguales, deben funcionar mejor, ya que en teoria tienen todos los mismos parametros internos, (eceptuando las tolerancias del fabricante), por lo que se beden de calentar menos, sale mas barato, son mas faciles de conseguir, y nos permite elejir el mosfet que queramos ponerle. es decir, que en este caso he puesto como ejemplo el IRF 540, que da una potencia creo de unos 20 a 28 amperios, pero si quisieramos ponerle otro Mosfet, por ejemplo el IRF 1010, tendriamos unos 80 amperios, aunque nos saldria mas caro.

En denifinitiva, podemos poner el mosfet que queramos, siempre que sea en canal N,
y con esto respondo a la pregunta de Yumble.

[josechu]

seguimos con el mismo Modulo.
ahora el tema de los diodos,

todos los diodos que se deben de usar para este modulo, aconsejo utilizar el BYW 29, o bien similares, al ser considerados estos de actuacion muy rápida, así ayudaremos a evitar dentro de lo posible, los daños que se puedan producir en los mosfet, por la corrientes inversas del motor.

el motor cuando lo paramos, o dejamos de darle corriente, antes de detenerse totalmente, en su inercia da algunos giros, en ese tramo de giros, actua como una dinamo, generando corriente y esta es la que destruye los Mosfet, los diodos es para evitar eso.

las resistencias de 820 K, entre las gates y los source, son para evitar las corrientes estaticas o parasitas, sin estas resistencias, en algunas simulaciones hechas, los mosfet seguian o continuaban activados cuando yo no queria.

el diodo señalado como D-5, es un Led Bicolor, rojo y verde, solo sirve de adorno para indicarnos el sentido del giro, se puede eliminar en el montaje final si quereis.

el diodo señalado como D-6, es un diodo Zener de 12 voltios, es conveniente que sea de tamaño apropiado, es decir que aguante algunos amperios, su funcion es que entre los Drain y Source no se superen los 12 Voltios.

[josechu]

Y ya me queda publicar solo el modulo de potencia doble.
practicamente es el mismo que el anterior, pero con los mosfet iguales, puestos dobles,
así podremos dar caña a motores mas potentes.

respecto a todo lo anterior, intentaré dar la explicaciones de como se supone que funciona todo el circuito, tanto el modulo de control como el de potencia, en el que me queda por describir un poco mejos el tema de los Mosfet con eso de las Gates, Drain y Source.

saludos amigos y ya hasta el Lunes.

[josechu]

bueno amigos, este es el esquema del modulo de potencia doble

practicamente, es el mismo que el anterior con la diferencia de que se han duplicado los Mosfet en paralelo, se supone que así aguantan mas, para los que quieren ir sobraos.

[josechu]

sigo diciendo, que cada uno puede poner el mosfet o los mosfet que mas le guste,
pero ojo, si es muy importante, que todos sean iguales.

NO VALE PONER UNOS POR EJEMPLO CUATRO IRF-530 Y LOS OTROS CUATRO IRF-540
DEBEN DE SER TODOS IGUALES,

si pusiesemos cada uno de su padre o su de madre, las resistencias internas serian diferentes,
con lo cual ya estaria descompensado, y posiblemente se calentaria el que tuviese mayor resistencia interna, con el riesgo si lo obligamos a su posible destrucción.

si quereis hilar muy fino, decirme o preguntarme que es lo que quereis, y yo, lo mismo os puedo aconsejar el tipo de mosfet que os iria mejor, dependiendo de cada caso.

[josechu]

en el siguiente dibujo, trato de esclarecer algunos puntos, para que muchos compañeros puedan distinguir mejor las patillas o pines de los mosfet y los transistores.

los que se fijen muy bién, podrán darse cuenta, que en una cosa parece digo una contradicción, y no es que me halla equivocado, es que es así.

haber quien es el primero que se dá cuenta. los pescaores no vale, ya se que tú lo sabes.
el dibujo es copiray de josechu para http://www.modelismonaval.com" onclick="window.open(this.href);return false;

[YUMBLE]

Que tal Josechu.
Con mi poca electronica, pero con ojo clinico espero no equivocarme.
El supuesto herror ya que tu no lo confirmas asi, creo son las flechas de los transistores que tendrian que ser al reves donde PNP tendria que ser NPN.
Si la respuesta es la correcta que me GANE jajaja.
Un saludo muy grande Yumble.

[josechu]

Hola Yumble,

muy Bien amigo, vas muy bien encaminado, pero no es correcta la respuesta.

haber, los dibujos estan bien puestos y son correctos,
el señalado como PnP, es así.
Y el señalado con NpN, tambien es así.

Una pista, respecto a los Mosfet ............ las flechas
al ganador le invito a un café en Fuenlabrada.