Controlar motor de 15v usando 0-5v

[lithium_ion]

Olá! 

Preciso controlar um motor de 15v/+-3A  radiocontroladamente. Pensei em usar um servo motor, que naquele motorzinho dentro dele, a tensão varia de 0 a 5v. Para isso pensei em usar um mosfet de canal N de baixa Rds para controlar a rotação para frente, com a tensão variando positivamente. Para controlar a rotação reversa, variando de -5v a 0v eu não sei o que fazer.

Minhas dúvidas: 

1- Com faço esse controle da rotação com a tensão indo de -5v a 0?

2- Teria alguma maneira de controlar a tensão, em vez de linearmente, com pulsos PWM?

adicionado 8 minutos depois

Vou tentar explicar melhor:

Tenho uma fonte de tensão que varia de 5v ate -5. Quero que de +5 a 0v o motor gire em um sentido. De 0 a -5v quero que ele gire no sentido contrario. Não sei como fazer isso.

[aphawk]

@lithium_ion ,

 

É para isso que existem as famosas pontes H.

 

Conforme a polaridade dos sinais digitais aplicados, o motor irá girar em um sentido, ou em outro, pois a ponte faz a troca da polaridade nos terminais do motor.

 

O truque aqui é saber o que que seu radiocontrole tem como saídas !

 

Paulo

[lithium_ion]

@aphawk pensei em usar as pontes H, mas aplicando +5v em uma entrada, e -5V na mesma entrada ela alterna a rotação?

[.if]

vou responder por ele meio genericamente...

 

Não. Por gentileza, queira dar uma olhadela no conceito de ponte H que é relativamente simples.

você até que pode usar o +5 e -5 e os contados n.a e n.f. de um relé pra inverter a rotação de um motor de 15V mas penso que isso não fica nada bom. você tem melhores opções.

Dica: entre -5 e +5 você tem 10V=um pouco melhor prum motor de 15V. Veja (de novo) os conceitos de ponte H

Mas trabalhar com tensão negativa.. dá um nó na mente. Por isso sou .. positivista kk

[aphawk]

@lithium_ion ,

 

Não estou entendendo o porquê que a saída de ser receptor apresenta saídas negativas ....

 

Precisa saber quais são todas as possibilidades existentes para essas duas saídas. Por exemplo, quando o motor estiver parado, as tensões nas duas saídas são de 0 Volts, ou apresentam uma mesma tensão, igual, que não faz o motor girar ?

 

Aliás, pensando melhor, tá meio esquisito...

 

voce quer usar um servomotor, desses usados em radiocontrole ?

Eles recebem um sinal digital, um trem de pulsos, e conforme o período, ele faz o motor do servo girar.

Mas não sei no que isso vai te ajudar a controlar o seu motor principal de 15V/3A , pois pelo que você está falando para fazer o motor girar ao contrário é necessário inverter a polaridade da tensão aplicada a ele...

 

Uma ponte H faz isso, mas o controle dela é feito por duas entradas digitais, que aceitam tensões entre 0 e 5 Volts, e existe uma terceira entrada, própria para ligar uma saída PWM, que faz o controle da força do motor ( ou velocidade de rotação... ) . 

 

Dá para você postar o esquema elétrico disso tudo que você tem aí ?

 

Paulo

[lithium_ion]

@aphawk Não tenho esquema,  @Isadora Ferraz mas conheco os conceitos.

Eu usaria essa tensão que varia de 5 ate -5v para controlar um driver que ajuste a rotação de um motor, de relativa alta potencia. Se fosse ligado, parado, desligado quebraria o eixo de tamanho o tranco que daria no sistema aqui, por isso essa necessidade de controlar linearmente.

Não estou conseguindo me expressar muito bem. A placa do servo que eu tenho, aparece na saída do conversor, de 5v a -5v, dependendo da posição do stick do radio controle. Não sei como eu irei usar essa variação para ligar uma ponte h, visto que a ponte h tem duas entradas, que variam de 0 a 5v. Estou pensando em usar um microcontrolador.

[.if]

Realmente 1 de nós está confuso. Um esquema (vulgo uma imagem vale + que 1000 palavras) até que ajudaria 1 pouco +. Mas vejamos se 1/2 que entendi: você tem uma caixa preta que te fornece de -5 a +5. Use estes valores pra modular um pwm que vai ser aplicado na sua ponte h. Um mc ajuda bem: leia o analógico, decida a direção e controle o pwm. Detalhe: mc não trabalha com v negativa. Uma alternativa é fazer um vcc - gnd do mc à parte e aterrar o -5. você vai ter de 0 a 10V. Divida por 2 e vai ter de 0 a 5. O adc de 10 bits: até 511=pwm de um lado. De 512 a 1023=pwm de outro. Se conseguir criar uma imagem mental disso: parabéns! você não faz parte da maioria!

(Ou pelo menos vai saber dar valor a uma imagem que vale + que 1000 palavras kk)

[aphawk]

@Isadora Ferraz ,

 

Acho que de nós 3, dois estão confusos kkkkk !

 

@lithium_ion ,

 

Você pode utilizar um amp op na condição de somador, e assim transformar essa tensão entre -5 a +5 para uma tensão entre 0 e 10V.

Aí, um simples divisor resistivo já transforma entre 0 a 5 Volts, prontinho para aplicar a um microcontrolador.

 

Assim, entre 0 a 2,5 Volts, o microcontrolador vai fazer girar em uma direção, sendo que com 0V será a velocidade máxima, e com 2,5 Volts ficara parado, e a partir daí, de 2,5 Volts até 5 Volts, ira girar em outra direção, sendo que com 5V será a velocidade máxima.

 

Isto pode ser fácilmente feito com um CI de ponte H, como o L298 ou tantos outros parecidos, ou usar um circuito discreto como estes nesta página : http://www.bristolwatch.com/ele/h_bridge.htm

 

Bom, este é o meu post de numero 5.000, e hoje fazem exatos 8 anos que estou aqui no CDH. 

 

Para falar a verdade, o tempo voou, nem parece que passou tanto tempo, e espero chegar com saúde nos post 10.000 e também aos 16 anos de CDH !!!!  Vamos em frente.

 

Paulo

[.if]

A tática que descrevi você nem precisa de ampop pois já tem o 0...10V (0...5 mediante divisor) 'de graça' (sem muito + circuito). Mas é isso. o somador do paulão tende a ficar + legal mesmo.  Se bem que penso que uma jogada com resistores podes aplicar direto no mc sem ser necessário ampop. Desloque o sinal e conviva com uma variação menor do que 0...5. Mas no momento estou resistindo em fazer contas resistivas.

 

Pois eu tenho 1111 curtidas e nem percebi... kk. Mas é isso aí paulão! Além de quantidade suas publicações têm qualidade! Continue focando nela! Sucessos! E tamo junto... por enquanto.

[lithium_ion]

Cara, maravilhosa é a tal da programação. Resolvi o problema do controle. Peguei o sinal direto do receptor (que varia de 1500 a 2000us) e fiz comandar duas portas distintas, variando o pwm. MARAVILHA!

Agora o problema é: Será que a minha ponte H "caseira" vai funcionar?

adicionado 1 minuto depois

Os mosfets não são esses, os reais são IRF630 (infelizmente terei que colocar dissipadores pela "alta" Rds.

[lithium_ion]

Bom, fiz o teste dessa ponte h que eu postei, e não funcionou, nem mesmo com um led, zero de corrente no terminal do motor, e Vcc sendo 12v, a tensão no terminal do motor variou de 0 a 2,6v. Não sei o que deu errado.

adicionado 10 minutos depois

OBS: o microcontrolador está funcionando perfeitamente, o sinal das saidas indo de 0v a 4,6v. Seria isso problema que não está saturando os transistores da ponte h?

[lithium_ion]

Atualização:

Acabei descobrindo algo que não sei se é bom ou ruim. A ponte está FUNCIONANDO !!! Mas de forma bizarra. Vcc = 10v, liguei 2 leds de 5w em série e fui testar. Ao colocar o dedo no fio de entrada os leds acenderam, inverti a polaridade do led e toquei na outra entrada, acendeu também (simulei o motor girando de um lado e do outro). Ao colocar o fio da entrada diretamente no Vcc, de 10v, o brilho ficou baixo, bastante baixo, bem menos do que quando eu tinha colocado o dedo, e na outra polaridade tambem. Bem estranho. Não sei o que é isso, nem o que fazer. 

Estou começando a acreditar em coisas sobrenaturais. Como pode meu dedo ter mais potencial que a fonte de 10v? Não estou encostado em nenhum terminal de outra fonte, a não ser sujeito à radiação eletromagnetica (que nem ****** chega a mais de 10v)..

[Renato.88]

@lithium_ion Coloque resistores aterrando os Gates dos Mosfets, não é bom deixar livre, no caso pode ser 2 resistores de 1K já que dois deles estão interligados

[Nao Sei]

O seu circuito não vai funcionar mesmo,há vários erros.usar algum software de simulação,e coloca para simular, verifica as tensões em todos os pontos,após isto vai começar a surgi um luz,ai você vai procurar por mosfet tipo n,para entender como funciona(foco vgs),ai vai entender o motivo por não funcionar corretamente,após isto vai perceber que aqueles mosfet N superiores devem ser trocados por tipo P,e terá que ter um driver(pode ser feito de transistor) de acionamento entre o micro e mosfet. 

[.if]

você disse que

22 horas atrás, lithium_ion disse:

conheco os conceitos

mas talvez não o suficiente. A dica de...

 

11 horas atrás, Nao Sei disse:

usar algum software de simulação

é bem boa.  Realmente do jeito que você fez não deve funcionar com motor 12V. Pra usar todos mosfets canal n você deve lançar mão de um driver/circuito que aumenta a tensão no gate uns 5V acima de 12V nos 2 de cima senão eles não 'fecham contato'

Pesquise 1 pouquinho +. Já está quase lá

 

Ah sim, um multmetro ajuda mas no caso pra um melhor conhecimento um osciloscópio cai bem. P.ex. o de 0 a 4.6V que você mediu é onda pulsante (algo me diz que você já sabe disso mas algum eventual incauto navegante do futuro pode não saber).

[lithium_ion]

@Mestre88 O próprio uC já vai colocar o nível baixo , então os resistores de pull down não serão necessários.

@Nao Sei Quais erros? A simulação eu só sei usar um programa extremamente limitado, que não serve, nao sei usar o isis protheus. O problema do Vgs, vi no datasheet que ele satura com 10v, e não foi o que aconteceu.

Pensei em usar amplificadores operacionais para aumentar essa tensão de 5v para 12v, e em vez de 12Vcc usar 15v.

adicionado 3 minutos depois

@Isadora Ferraz

3 minutos atrás, Isadora Ferraz disse:

Ah sim, um multmetro ajuda mas no caso pra um melhor conhecimento um osciloscópio cai bem. P.ex. o de 0 a 4.6V que você mediu é onda pulsante (algo me diz que você já sabe disso mas algum eventual incauto navegante do futuro pode não saber).

 

 Eu sei disso, mas eu medi o duty cycle, com multimetro True Rms, a frequencia do oscilador de pwm do uC é de 500Hz.

adicionado 28 minutos depois

Bolei esse circuito, irei fazer a placa. Não faço ideia do valor dos trimpots. 5k ou 100k, qual está bom?

[.if]

1 hora atrás, lithium_ion disse:

O problema do Vgs, vi no datasheet que ele satura com 10v, e não foi o que aconteceu.

o próprio nome diz: vGS ou seja o Gate tem que ficar 10V maior que o Source pra ele saturar. No caso da ponte imagine os mosfets de cima que tem apenas 12 v disponíveis no gate sendo que pra saturar tem que vencer os 12V que estão no Source que vão pro motor. 

 

Va com calma. Não faça placa ainda. Dentro de sua limitação você está no caminho certo que tentar "amplificar a tensão" . De fato baste-te um comparador mas lembre-se de alimentar os ampops com pelo menos uns 5 ou + além da v do motor.  No seu caso, caso sature mesmo com 10V no gate e motor de 15V ampops alimentados com 25V (!! cuidado! veja d.s.) Já tô tomando choque kk.

 

Me lembro vagamente que recentemente o amigo @albert_emulepublicou um ci driver pra algo semelhante. Se ele achar que deve, pode republicar pra você ter 1 ideia da coisa.

[lithium_ion]

4 minutos atrás, Isadora Ferraz disse:

Va com calma. Não faça placa ainda. Dentro de sua limitação você está no caminho certo que tentar "amplificar a tensão" . De fato baste-te um comparador mas lembre-se de alimentar os ampops com pelo menos uns 5 ou + além da v do motor.  No seu caso, caso sature mesmo com 10V no gate e motor de 15V ampops alimentados com 25V (!! cuidado! veja d.s.) Já tô tomando choque kk.

 

Me lembro vagamente que recentemente o amigo @albert_emulepublicou um ci driver pra algo semelhante. Se ele achar que deve, pode republicar pra você ter 1 ideia da coisa.

 

É mais complexo que achei kkkkkk. então, para o Mosfet de cima do motor saturar, como Vgssat é de 10v, preciso de Vmotor +10v, saquei. Esses 25v, precisam ser aplicados somente nos mosfets "de cima do motor"?

adicionado 2 minutos depois

Já começa dar problema pelo motivo dos mosfets suportarem +-20Vgs.

[aphawk]

@lithium_ion ,

 

Use um Logic Mosfet, por exemplo um IRL520, esse tipo de Mosfet trabalha muito bem com apenas 5V.

 

Paulo

[lithium_ion]

@aphawk Na cidade q eu moro é bem difícil achar esses componentes "especificos". A maior loja que tem por aqui não tem nenhum irL. Triste

[Nao Sei]

Melhor metodo seria trocar os dois mosfet superiores tipo N,por um tipo P.

 

Contudo,o micro nõ vai acionar este sistema,pois vai sair 0v e 5v,você vai precisar elevar este 5v para 12v(vcc do motor),você pode fazer isto de varias maneiras.

[lithium_ion]

@Nao Sei  Te agradeço bastante pelo desenho do circuito.

Os mosfets irao saturar com 10Vgs? A amplificação ja funcionou usando o amplificador operacional.

Seria só eu dessoldar os 2 de canal N e colocar os de canal P?

[lithium_ion]

Irei refazer a placa da ponte h, não coincidem os terminais. Acabei de comprar dois IRF9530, de canal P para testar. Postarei o resultado.

[Nao Sei]

5 horas atrás, lithium_ion disse:

Irei refazer a placa da ponte h, não coincidem os terminais. Acabei de comprar dois IRF9530, de canal P para testar. Postarei o resultado.

se o o seu amplificador sair gnd e vcc(provavelmente 12v) da ponte,vai funcionar .

6 horas atrás, lithium_ion disse:

@Nao Sei  Te agradeço bastante pelo desenho do circuito.

Os mosfets irao saturar com 10Vgs? A amplificação ja funcionou usando o amplificador operacional.

Seria só eu dessoldar os 2 de canal N e colocar os de canal P?

O mosfet tipo p satura diferente do tipo n,com vgs 0v,o mosfet tipo p aciona.

[lithium_ion]

a ponte h que eu conhecia era diferente. não sei se o funcionamento dessa está correto.

    a    b    saida

    0    0    ré
    0    1    freio
    1    0    nada acontece
    1    1    freio
 

é como se a estivesse em curto com vcc, mas já virei a placa de cabeça pra baixo atras desse possível curto e até agora não achei nada. penso que pode ser algum problema com q4, mas não sei. medindo com um multímetro na escala de resistência percebi 83 ohms de a para vcc, e 2k de b para vcc, bem estranho. será problema nele mesmo?

adicionado 0 minutos depois

obs: r1 e r2 são de 1k.

adicionado 13 minutos depois