ETAPA DE POTENCIA

1. ETAPA DE POTENCIA

Cuando se piensa en desarrollar un sistema que permita el correcto movimiento de algún componente electromecánico(motores) lo mas sencillo es recurrir al famoso “PUENTE H” ya que este es siempre la solución más rápida en sistemas donde el giro es una necesidad de operación.

Hay algunas maneras posibles de controlar la dirección del motor. Por ejemplo, puede invertir físicamente los terminales mediante conmutadores mecánicos, como relés y solenoides, pero esto daría como resultado un sistema voluminoso y sensible al impacto, con una fiabilidad menor. Otra opción es generar un voltaje negativo, sin embargo, esto puede dar como resultado un sistema muy complejo ya que la fuente de alimentación principal es una batería, que proporciona corriente continua.

1. puente h

La mejor opción es utilizar un H-Bridge, como se mencionó anteriormente. No necesita generar voltajes negativos ni desconectar mecánicamente los terminales. El H-Bridge puede usar transistores, que soportan altas corrientes fácilmente. La imagen de la derecha muestra un H-Bridge básico, con un motor M y 4 transistores S1, S2, S3 y S4 que funcionan como interruptores de estado sólido.

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Para que el motor gire hacia delante con una tensión V, solo necesita activar S1 y S4 y desactivar (abrir) S2 y S3. Para girar hacia atrás con voltaje V, active S2 y S3 y desactive S1 y S4. Para frenar el motor, puede activar solo S1 y S3, o activar solo S2 y S4, cortocircuitando los terminales del motor. Este efecto de frenado se denomina freno de motor y ocurre debido a que toda la energía se disipa por la resistencia interna del motor, que generalmente es muy baja. Esto da como resultado una rápida disipación de energía, que ocurre hasta que el motor se detiene. Tenga en cuenta que los motores con una resistencia interna muy pequeña pueden generar mucho calor en este proceso.

En la siguiente figura, los switches se implementan utilizando MOSFET, lo que resulta en un circuito H-Bridge simple. Para hacer girar el motor hacia adelante, la corriente de la batería debe atravesar los FET Hi1 y Lo2, siguiendo la ruta A que se muestra en la figura. Para girar hacia atrás, Hi1 y Lo2 deben desactivarse, e inmediatamente después de que Hi2 y Lo1 deban activarse, haciendo que la corriente siga la ruta B. Claramente, para frenar el motor puede activar Lo1 y Lo2 (para que la corriente siga la ruta C, en cualquier sentido), o active Hi1 y Hi2 (para seguir la ruta D, en cualquier sentido). Tenga en cuenta que las rutas C y D solo son posibles porque estos FET incorporan diodos integrados de rueda libre, que permiten que la corriente pase de la fuente al vacío.

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1. diseño de circuito de potencia

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Las resistencias R1, R2, R4 Y R6 han sido adicionadas, para evitar que el MOSFET se autodestruya. Es muy importante instalar estas resistencias antes de instalar el MOSFET. Estas resistencias permitirán un comportamiento estable del MOSFET y además agregarán una protección contra la estática.

D1 a D4 desvían los picos de tensión negativa provocados por los motores evitando que afecten a los transistores. En el caso de los MOSFET´s utilizados en el proyecto ya tienen estos diodos construidos internamente. Adicionalmente tienen diodos externos de 6 amperios.

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