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.
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.
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.
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.
Na figura 5 temos uma sugestão de placa de circuito impresso 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.
