control de descarga LiPo

La velocidad de un motor de CC es proporcional a la tensión que se le aplica. El consumo de corriente es proporcional al par. Si conecta el motor directamente a la batería, intentará girar a cualquier voltaje que emita la batería, y la única forma de controlar la corriente será variar la carga (par).

Si pudiera disminuir de alguna manera el voltaje del motor, entonces giraría más lento. Dado que la mayoría de las cargas requieren menos par a menos revoluciones, reducir la tensión también debería reducir la corriente. La forma más sencilla de reducir el voltaje del motor es simplemente poner una resistencia en serie, que descargue un voltaje proporcional a la corriente que fluye a través de él ( Ley de Ohm ).

Entonces,sisumotorconsume1Aa10Veinsertaun5Ωresistenciaenserie,entonceselmotorsoloobtendrá5V,loquereduciríasuvelocidadalamitad.Silacargarequieremenostorqueparagiraraestavelocidadmenor,entonceselconsumodecorrientetambiéndisminuirá,loqueharáqueelvoltajeylacorrientealcancenelequilibrioenalgúnlugarentre5~10Vypordebajode1A.

Sinembargo,silacargaexigemáspar,entonceslacorrienteaumentaráylatensiónbajaráaúnmás.Loscambiosenlacargaharánqueelmotorseacelereydisminuyadrásticamente.Siseaplicademasiadacarga,elmotorpuededetenerseynopodervolveraarrancar.

Otroproblemaconelusodeunaresistenciaesquedesperdiciaráenergíaysecalentará(Potencia=VoltajexCorriente,ylaresistenciaconvierteesaenergíaencalor).

Elproblemadelavariacióndelavelocidadsepuederesolverutilizandountransistorconuncircuitodecontrolderetroalimentaciónquevaríasu"resistencia" para mantener constante la tensión del motor mientras le permite extraer la corriente que necesita. Sin embargo, este 'regulador de voltaje lineal' seguirá desperdiciando energía y calentándose.

Afortunadamente, existe otra solución que no desperdicia energía: PWM (Modulación de ancho de pulso). Esto hace uso de la inercia mecánica y la inductancia del motor para controlar la velocidad sin tener que disminuir el voltaje y pasar la corriente al mismo tiempo.

Encender y apagar el motor rápidamente hace que funcione a una velocidad proporcional al voltaje promedio , por lo que al 50% del PWM girará a la mitad de la velocidad como lo haría con 5 VCC. Sin embargo, a diferencia de una resistencia o un regulador lineal, el MOSFET se enciende y apaga por completo, por lo que no baja (casi) el voltaje o no pasa corriente, con el resultado de una pérdida de energía casi nula.

El diodo en este circuito realiza dos funciones. En primer lugar, evita que el MOSFET se dañe por el pico de voltaje (causado por la inductancia del devanado) que se produce cada vez que se apaga el motor. En segundo lugar, desvía la corriente de pico al motor, lo que mejora la eficiencia y mantiene la corriente para que el motor funcione de manera más suave y responda mejor al control de PWM.