O Site do Hardware Livre - OSHW

Controle PWM para motores DC até 3 A (MEC151)

Descrevemos a montagem de um eficiente controle de motores PWM pra tensões de 9 a 15 V, com corrente máxima de 3 A. Este circuito pode servir para operar diretamente com motores ou caixas de redução.

Já abordamos em diversos artigos o principio de funcionamento dos controles PWM que são muito melhores que os controles lineares que apresentam perdas.

Se quiser saber mais sobre o princípio de funcionamento desses controles, que é o mesmo do circuito apresentado neste artigo veja: ALM442 – PWM

 

Como Funciona

No nosso circuito, o que fazemos é o controle tradicional, alterando o ciclo ativo de um sinal retangular de acordo com a potência que desejamos aplicar ao motor.

Na figura 1 mostramos que num controle por pulsos, o que importa é a área da figura abrangida pelo gráfico, pois ela determina a potência aplicada.

 

   Figura 1 – As áreas sob (A) e (B) são iguais, indicando a mesma potência
Figura 1 – As áreas sob (A) e (B) são iguais, indicando a mesma potência

 

Assim, para controlar a potência aplicada, basta gerar um sinal retangular e alterar a largura dos pulsos, ou ainda sua separação, conforme mostra a figura 2.

 

   Figura 2 – Alterando a potência
Figura 2 – Alterando a potência

 

Para gerar os sinais com ciclos ativos que possam ser controlados utilizamos uma das portas disparadoras do circuito integrado 4093, conforme mostra a figura 3.

 

   Figura 3 – Alterando o ciclo ativo de um oscilador 4093
Figura 3 – Alterando o ciclo ativo de um oscilador 4093

 

Neste circuito, a corrente de carga do capacitor é feita por um diodo e ela determina o tempo em que o sinal de saída fica no nível alto.

Por outro lado, a descarga é feita pelo outro diodo, que determina o tempo em que a saída fica no nível baixo.

Como são os resistores associados a estes diodos que determinam os tempos, se um deles for variável, podemos controlar tanto a duração dos pulsos como a separação.

É justamente isso que fazemos em nosso circuito, ligando em série com um deles um potenciômetro de controle, que será o controle de velocidade.

O sinal gerado por este circuito é amplificado digitalmente e aplicado a um transistor que comuta um regulador integrado LM350T.

Este regulador de 3 terminais pode controlar correntes até 3 A, sendo então modulado digitalmente pelo oscilador.

Na saída temos então pulsos de tensão que podem ser aplicados a uma carga até 3 A.

 

Montagem

Na figura 4 temos então o diagrama completo do controle PWM.

 

   Figura 4 – Diagrama do controle PWM
Figura 4 – Diagrama do controle PWM

 

Na figura 5 temos uma sugestão de placa de circuito impresso para a montagem.

 

   Figura 5 – Sugestão de placa para a montagem
Figura 5 – Sugestão de placa para a montagem

 

O circuito integrado LM350T deve ser dotado de um dissipador de calor apropriado.

Para os demais componentes observe as posições do circuito integrado 4093, do transistor e dos diodos.

Os resistores são de 1/8 W e o potenciômetro pode ser lin ou log.

 

Prova e Uso

Para testar, ligue na saída um motor de 6 a 15 V com corrente máxima de 3 A.

Alimente o circuito com a tensão nominal do motor e vá ajustando P1 para verificar a velocidade, retocando o ponto de mínimo em P2 (trimpot).

Se o motor tender a vibrar muito, o que pode ocorrer em alguns casos, altere o valor de C2, operando em outra faixa de frequências.

Comprovado o funcionamento, é só utilizar, respeitando os limite de corrente do circuito.

O circuito também pode operar como dimmer para elementos de aquecimento e lâmpadas incandescentes ou sequências de LEDs com resistores de redução.

CI-1 – 4093 – circuito integrado

CI-2 – LM350T – circuito integrado

Q1 – BC548 – transistor NPN deuso geral

D1, D3 – 1N4248 – diodos de silício

D2 – 1N4004 – diodo de silício

P1 – 2M2 Ω – potenciômetro

P2 – 10k – trimpot

R1 – 100 k Ω x 1/8 W – resistor – marrom, preto, amarelo

R2 – 15 k Ω x 1/8 W – resistor – marrom, preto, verde

R4 – 220 Ω x 1/8 W – resistor – vermelho, vermelho, marrom

C1 – 220 µF x 25 V – eletrolítico

C2 – 47 nF – capacitor cerâmico ou poliéster

Diversos:

Placa de circuito impresso, radiador para o CI, caixa para montagem, fios, solda, etc.

 

BUSCAR DATASHEET

 


N° do componente 

(Como usar este quadro de busca)

 

Opinião

Mês de Muito Trabalho (OP197)

   Estamos em setembro de 2018 e continuamos com nosso trabalho, realizando palestras, viagens, escrevendo artigos, livros e muito mais. Em nossas duas últimas palestras, uma na Uninove e a outra na ETEC Albert Einstein, ambas de São Paulo, pudemos constatar de forma bastante acentuada um fato importante , que constantemente salientamos em nosso site desde seu início. 

Leia mais...

Cego
O pior cego é o que quer ver.
João Guimarães Rosa (1908 1967) Tutaméia - Ver mais frases


Instituto Newton C Braga
Entre em contato - Como Anunciar - Políticas do Site

Apoio Social
Lions Clube de Guarulhos Sul SOS Mater Amabilis
Advertise in Brazil
If your business is Electronics, components or devices, this site is the correct place to insert your advertisement (see more)