Saludos compañeros. En este post, construiremos un driver para motores de corriente directa con amplificadores operacionales. El amplificador que se empleará para hacer el montaje de este circuito es un LM 324 el cual es un circuito integrado que, en su estructura interna contiene 4 amplificadores operacionales. Si deseas ampliar la información acerca de este dispositivo puedes entrar AQUÍ para consultar su hoja de datos o datasheet.
El objetivo primordial solo es controlar la velocidad de un motor en una sola dirección. Bien pudiese hacer sido diseñado con un microcontrolador y conectarlo a un opto acoplador para el aislamiento de la etapa de control con respecto a la de potencia, o bien pudimos haber empleado un arduino, sin embargo, consideramos emplear electrónica análoga basada en amplificadores operacionales sencilla y fácil de implementar. Además, nos ayuda a la comprensión de sistemas electrónicos un poco más complejos.
La idea de elaborar este sistema es su fácil reparación y que no hay que programar absolutamente nada. Sin embargo ¡no está demás hacerlo digital y programando!
La etapa de amplificadores operacionales se encarga de generar un pulso PWM que luego irá a un driver de transistores que puede ser un seguidor en contrafase, un par Darlington, unos MOSFET en paralelo para repartir corriente y lógicamente soportar más capacidad en corriente. La primera etapa genera una onda cuadrada con un comparador de tensión y luego la conecta a un integrador que convierte la señal proveniente del comparador en una onda triangular. En la etapa donde está ubicado el divisor de tensión con 2 resistencias de 100k lo que hace básicamente es ajustar el offset para la etapa integradora generadora de onda triangular.
El potenciómetro de control ajusta la modulación del oscilador o la cantidad de pulsos salientes hacia el driver transistorizado. Este circuito está diseñado para trabajar con 12 volts, si trabaja con otro voltaje habría que tener unas consideraciones respecto a los voltajes de saturación.
Finalmente, donde se encuentra ubicado el potenciómetro lo que hace es compararse con la señal triangular. Sino recuerdas el funcionamiento de un comparador de tensión, te recomendamos que accedas a este post con el fin de que puedas comprender la temática. Cuando el voltaje del divisor de tensión es mayor que la señal diente de sierra, la salida cae a cero volts, y en el caso de que la señal triangular sea mayor que la de nivel de DC, lo que ocurrirá es que a la salida se obtendrá un nivel alto de 12 volts. Esto se asemeja un poco al comportamiento de compuertas lógicas.
LISTA DE MATERIALES
1 amplificador operacional LM324
4 resistencias de 100k
1 condensador de 10uF a 25V
1 resistencia de 47k
2 resistencias de 3.9k
1 transistor 2N2222
1 transistor 2N3906
1 MOSFET IRF640
1 diodo 1n4004
1 motor de 12 volts
1 potenciómetro de 10k
Si se te dificulta la visualización de la imagen en este post, da clic AQUI para descargar la imagen del circuito
si quieres la simulación en proteus clickea AQUI recuerda que debes de tener la versión 7.8 de proteus ya que de lo contrario no servirá para otra versión.
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