control del motor de CC usando BJT

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Intentando controlar la velocidad de un motor de CC (MFA 918D100112 / 1 encontrado en enlace ) usando el pin PWM en Arduino conectado a la base de un npn BJT (2N3904 enlace ). Este es el circuito propuesto:

No estoy seguro de los valores de resistencia para elegir. Como entendí correctamente, R2 se usa como una resistencia de bajada débil cuando la base está flotando, y R1 se usa para asegurar que un Vbe sea 0.7 V para la saturación cuando el pin Arduino suministra 5 V. R3 se usa como resistencia limitadora de corriente en Para no freír el transistor.

¿Cómo elijo los valores correctos para las resistencias? Espero haber entendido la teoría correctamente.

    
pregunta elecstud

3 respuestas

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Algunas cosas que vas a tener que resolver.

  1. El motor que conectaste funciona de 12 a 24V. No el 3V que se muestra en su circuito propuesto.
  2. El transistor NPN 2N3904 no es adecuado para esta aplicación. Por lo general, son buenos para hasta ~ 200 mA mientras que el motor especifica una corriente de carga de 300 mA y aumentará a medida que se coloque más carga en el motor.
  3. Una resistencia en serie con el motor realmente no va a funcionar. Debe permitir que los devanados del motor limiten la corriente y luego elegir un transistor (con suerte un MOSFET) que pueda manejar la corriente.
  4. Cuando conduzca una carga inductiva con conmutación activa, seguramente necesitará un diodo de retorno de retorno a través del motor o, de lo contrario, la patada inductiva en el momento de apagado apagará su transistor.
  5. Use un MOSFET y puede limitar la cantidad de carga actual en la salida de Arduino.

Ok @elecstud ... la pelota está en tu cancha ahora.

    
respondido por el Michael Karas
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Aquí se discute el circuito:

Hay una serie de problemas.

  1. R3 no tiene sentido y solo desperdiciará energía. Ya está modulando la unidad del motor con PWM, así que ni siquiera puedo adivinar lo que cree que se supone que debe lograr R3.
  2. Se olvidó el diodo de captura de retorno en el motor. Sin él, el transistor se freirá en poco tiempo. Lo mejor sería un Schottky en reversa a través del motor. La menor caída de voltaje de un Schottky producirá una eficiencia ligeramente mayor.
  3. R2 es demasiado bajo. Su propósito principal es asegurarse de que el transistor permanezca apagado cuando nada está impulsando la entrada. 100 kΩ pueden lograr eso mientras no tienen requisitos de corriente excesivos propios durante el funcionamiento normal.
  4. R1 depende de lo que pueda generar la salida digital. La figura de la caída B-E de Q1 es de 700 mV. Si la salida digital pasa a 3.3 V cuando está alta, entonces deja 2.6 V a través de R1. Digamos que la salida digital puede generar 10 mA cuando está alta. Ahora usas la ley de Ohm para encontrar R1. (2.6 V) / (10 mA) = 260. Cualquier cosa menor que eso consumirá más corriente de la que puede generar la salida digital en este ejemplo.
  5. Debe considerar la corriente máxima del motor y la ganancia del transistor para ver si este circuito funcionará en absoluto. Digamos que la corriente de base es de 10 mA cuando está encendido. Si el transistor tiene una ganancia mínima garantizada de 50, entonces puede soportar 500 mA de corriente del motor. Eso suena pequeño, especialmente para el arranque, a menos que sea un motor muy pequeño.
  6. Un BJT no es una buena opción aquí de todos modos debido a posibles problemas de ganancia y su voltaje de saturación. Con solo un suministro de 3 V, la caída de 200 mV o más del transistor en saturación es significativa. Eso es una pérdida del 7% allí mismo.

    Yo usaría algo como el FET IRLML2502. Baja a menos de 80 mΩ con una unidad de compuerta de 3,3 V y 45 mΩ con una unidad de compuerta de 5 V. Conduce su puerta directamente desde la salida digital. R1 no es necesario, y R2 de 100 kΩ evitará que la puerta flote, pero no se interpondrá en el camino.

respondido por el Olin Lathrop
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En lugar de BJT, el uso de un MOSFET será efectivo ya que el transistor que utilizó (2N3903) tiene una corriente de colector máxima de 200 mA, mientras que las especificaciones del motor nos dicen que la corriente de carga es de 300 mA.

TambiéncomodijoMichael,estásusandounabateríade3V,mientrasqueelmotornecesita12-24voltscomoseindica.Porlotanto,debereemplazarunabateríaporunanuevade12Vo24Vdecapacidad.

También,paraevitarquelostransistoressefríendelascargasinductivas,yaseaMOSFEToBJT,necesitaundiododeretornoderetorno,nounaresistencialimitadoradecorriente.Debidoaquelascargasinductivasgeneraránpicosdevoltajecuandoapagueelcircuitoyfreirásutransistor.Porlotanto,debeproporcionarunarutaparaesospicosdevoltajedespuésdequeelcircuitoestéapagado.EsporesoqueaquíseutilizaeldiodoFlyback.

Aquíestáelcircuitorecomendadoparasusrequisitos

EDITAR: Como mencionó Trevor en un comentario, Rgate Resistor (R2) se agrega a un circuito.

    
respondido por el Dhans

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