PUENTE H CON TRANSISTORES MOSFET

PUENTE H CON TRANSISTORES MOSFET

DIEGO ALEJANDRO PEREZ COGUA

Cód. 1118542542

LUIS ALBERTO CASTAÑEDA RINCON

Cód. 1118537432

Presentado a:

Ing. Julio César Ospino Arias

UNIVERSIDAD DE PAMPLONA

FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITECTURA

ELECTRÓNICA DE POTENCIA

PAMPLONA

2011

INTRODUCCIÓN

El propósito de un puente H, es entregar la máxima potencia para que este trabaje con una mayor eficiencia operativa y menor cantidad de pérdidas de energía por temperatura para Hacer girar los motores impulsores en mecanismo de robots, máquinas, herramientas (CNC) o cualquier otro sistema electromecánico que requiera de movimiento de piezas.

OBJETIVO GENERAL

Diseñar y construir un puente H con transistores MOSFET para determinar el control de giro de un motor DC.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Comprobar los modos de operación de cada transistor con voltaje variable y una resistencia de 30Ω.

Verificar que en el sentido de giro que deseo tener los transistores estén en conducción y los contrarios estén en corte.

MARCO TEÓRICO

En la actualidad, para operar motores permitiendo un funcionamiento de giro en ambos sentidos se utilizan, en la mayoría de los casos circuitos con transistores MOSFET, BJT, entre otros . Algunos diseñadores prefieren utilizar transistores de canal P para los lados superiores y de canal N para los inferiores. La ventaja de este concepto de diseño es que las tensiones necesarias para activar la G de los transistores de canal P se podrán sacar directamente de la alimentación utilizada para el motor. Si por el contrario utilizamos transistores de Canal N en el lado superior de la H, la tensión necesaria para activar la G deberá provenir de un elevador de tensión que funcione por encima del valor nominal de alimentación del motor. Observemos la siguiente imagen para comprender este concepto:

Para obtener un sentido de giro determinado, los transistores MOSFET mostrados en la imagen deberán comportarse como verdaderas llaves conmutadoras. Tal como se desprende de la hoja de datos del transistor empleado, para que este tipo de transistor MOSFET de canal N conduzca a pleno, ofreciendo la menor resistencia entre D y S, la tensión de G respecto a S deberá ser más positiva. Si asumimos que el transistor Q1 (en un sentido de giro) y Q3 (en el otro sentido de giro) ofrecen la mínima resistencia, el potencial de 22 Volts que alimenta los D respectivos pasará (según el giro seleccionado) hacia el motor.

Pero volviendo sobre la teoría, para que en el V+ existan los 22Volts, en el G debemos aplicar una tensión entre los 24 y los 26 Volts, es decir, 2 a 4 Volts por sobre el V+. De lo contrario, la tensión necesaria para activar el transistor a la máxima conducción se descontará de la tensión de alimentación y al motor no le llegara al voltaje deseado. De este modo, tendremos una máxima circulación de corriente a través de D – S para hacer girar el motor al máximo, con una diferencia de potencial de 2 Volts o más entre estos dos terminales del transistor. Esto equivale, según la fórmula de potencia, que 2 Volts multiplicados por la máxima corriente del motor será una potencia que disipará en forma de calor en el transistor. Cuanto mayor sea la corriente para hacer funcionar el motor, mayor será el calor generado por los transistores, mayor será el tamaño de los disipadores. Esto, por supuesto, hablará muy mal del diseñador del circuito quien nunca comprenderá por qué calientan tanto los transistores de las ramas superiores porque Un verdadero Puente H para controlar motores debe ser capaz de entregar la máxima potencia posible para una mayor eficiencia operativa, con la menor cantidad de pérdidas de energía por temperatura y un diseño poco apropiado.

Transistor

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