Herramientas De Control

Un troceador es fundamentalmente un circuito que nos permite obtener una tensión variable a la salida Vo, menor o igual a la de la fuente de alimentación Vs, y este control se logra por medio de la conmutación controlada de un semiconductor de potencia.

La técnica más difundida para el control del ciclo de trabajo de la señal de control y, por ende , del flujo de potencia es la modulación PWM, en la que se varía el tiempo de encendido k para un periodo T que permanece constante.

Decidimos llevar a la implementación un circuito de puente H para el control de la velocidad y sentido de giro de un motor de cd, debido a su amplio campo de aplicación en la industria(son conocidos como impulsores) y en los circuitos de mediana potencia ,además fue útil para reforzar los conocimientos adquiridos en clase previo al examen ordinario.

Revisando el estado del arte y las diferentes topologías de este circuito ,encontramos que a diferencia de aplicaciones de baja potencia en las que solo era necesario una etapa de aislamiento entre la señal de control y la etapa de potencia; ahora era necesaria una adicional, compuesta por drivers para adecuar las señales de tensión TTL y llevarlas al nivel necesario para operar los semiconductores de potencia.

Modos de operación High y Low: Selección del driver

Asimismo observamos que en los dif. esquemas encontrados, la mayor parte de ellos utilizaban ya fuera MOSFET o IGBT´s como interruptores. Esto se debe a que los transistores bipolares BJT son dispositivos controlados por corriente, por ende más difíciles de manejar(MOSFET e IGBT son controlados por voltaje) y el valor de su hFe es muy pequeño.

Optamos por utilizar MOSFET, ya que sólo requieren de una pequeña corriente de entrada y son los dispositivos más comunes en aplicaciones de mediana potencia, tal es el caso. Además de su relativa disponibilidad y bajo costo en el mercado.

Dentro de nuestra investigación recordamos los dos modos de operación básicos en un MOSFET , Low y Hig Side Mode .

Fig. 2 Low Side Operation

Como puede observarse en el modo Low no es necesario el empleo de un driver.

El diodo D1 es un diodo de rodada libre que permite que la corriente generada por la fem del motor cuando el transistor se apaga, se disipe.

El resistor R1 se encarga de proteger al microcontrolador y el resistor R2 permite que el transistor se apague cuando el nivel de la señal de control sea impredecible (“three-state”).

Fig. 3 Operación en modo High Side

Sin embargo si desea operarse en el modo High-Side el empleo del driver es más adecuado,las ventajas de usarlo son: proporciona una corriente de mayor magnitud que a la salida del MCU, lleva la señal TTL a su nivel de voltaje de polarización (típicamente entre 12-15V) el cual logrará superar el VGS necesario para formar el canal.

Después

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