Polaridad inversa

A menos que este sea un pequeño actuador, la resistencia que necesitarías sería muy grande. Por ejemplo, digamos que su accionador es algo como this

La corriente de bloqueo se indica en 3.4A. Digamos que desea ejecutar esto a media potencia, por lo que, en lugar de 12V, desea 6V para el actuador, usando la ley de ohmios podemos determinar el valor del resistor = Caída de voltaje / Corriente = 6 / 3.4A = 1.76 Ohmios. Si ignora el hecho de que no puede encontrar una resistencia de 1,76 ohmios y tendría que conformarse con algo más cercano, la potencia nominal para esto tendría que ser P = I ^ 2 * R = 3.4 ^ 2 * 1.76 = 20.34W. (Hay una forma más fácil de llegar a este número, pero quería mostrar el proceso) Una resistencia de 20W es grande, costosa y requiere un disipador de calor y, probablemente, un ventilador para mantenerlo fresco. También tenga en cuenta que está descargando mucha potencia en esta resistencia para generar calor, por lo que, desde el punto de vista de la eficiencia, es un gran desperdicio.

Lo que desea es un controlador de motor de CC que pueda controlar la dirección del motor y usar un algoritmo llamado Modulación de ancho de pulso (PWM) para modular el 12VCC en la salida, de modo que el motor pueda controlarse a casi cualquier velocidad con mucha Mayor eficiencia que una resistencia. Hay muchos controladores de motor a la venta en línea que puede encontrar en un minorista de pasatiempos electrónico como sparkfun o pololu.

Aquí está el cableado para el interruptor de inversión DPDT: -

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Como puede ver, un cable separado suministra + 12V para avance y retroceso. Entonces, para hacer que el actuador vaya más lento en una dirección, solo tiene que insertar algo en uno de estos cables para disminuir el voltaje.

El actuador probablemente tiene un motor de CC en el interior. Podría usar una resistencia para reducir la velocidad, o varias resistencias diferentes elegidas con un interruptor multipista. Sin embargo, el motor consumirá más corriente a medida que aumenta la carga, lo que provocará que la resistencia disminuya la tensión y la ralentice aún más. Si la carga es constante, entonces puede probar diferentes valores de resistencia hasta que obtenga la velocidad que desea, pero si es variable, la velocidad del actuador variará enormemente, posiblemente incluso estancándose si el voltaje cae demasiado. Si el actuador consume mucha corriente, entonces la resistencia se calentará y debe ser de alta potencia.

Un controlador de motor PWM resuelve estos problemas porque no usa resistencia para disminuir el voltaje, sino que, en cambio, rápidamente enciende y apaga el motor con una relación variable. El motor ve esto como un voltaje promedio que no cambia con la carga, y el controlador se mantiene frío porque está completamente encendido o apagado y por lo tanto no desperdicia energía.

La fuente de alimentación se puede conectar directamente al controlador, pero es posible que su salida no esté referenciada a ninguno de los rieles de alimentación, por lo que para obtener la velocidad máxima en una dirección y la velocidad controlada en la otra, debe cambiar ambos Cables del motor. El circuito se vería así: -

^{simular este circuito}

Si el uso de una resistencia es un método tolerable, puede obtener diferentes velocidades colocando un diodo a través de la resistencia para que se desvíe en una dirección.

Un diodo de silicio disipará aproximadamente 1 vatio por amplificador.
El diodo reducirá un poco la velocidad en el modo rápido debido a la caída de aproximadamente 1 voltio a través de él.

Un diodo Schotty caerá alrededor de 0.5 voltios.

Los resistores no son excelentes porque reducen el par de torsión disponible de un motor de CC sin necesariamente reducir mucho las RPM.

Es posible que pueda usar un módulo regulador de dólar ajustable simple y económico para reducir los 12V a un voltaje adecuado para la dirección 'lenta', sin embargo, existe el riesgo de que cambie de avance rápido a retroceso lento ('enchufe' El motor) indica que la inercia del motor y del tren de engranajes generaría suficiente corriente inversa para dañar el módulo. Un diodo Schottky de gran tamaño en la salida del módulo lo impediría (polarización inversa paralela), pero aún podría dañar el motor o el tren de engranajes por el frenado rápido.

Puede controlarlo todo con un interruptor DPDT central. A continuación se muestra un ejemplo. El regulador podría ser algo así como un LM2596 si la calificación actual es adecuada. Las cuatro partes opcionales podrían agregarse para apagar el regulador cuando el interruptor está en los estados hacia adelante o apagado, suponiendo que el regulador tenga una habilitación baja activa similar a un LM2596. Un LM2596 sería adecuado para un actuador con una corriente de parada a 12V de hasta varios amperios (ya que no estaría corriendo a los 12V completos en la dirección lenta).

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Circuito interno de un módulo típico (algunos incluso tienen voltímetros incorporados)