MOSFET's em paralelo.

[cabteixeira]

Saudações a todos!

Estou tentando desenvolver um circuito PWM para controlar a velocidade um motor DC.

O motor em questão é o motor de partida de uma motocicleta CG125 da Honda, igual a este:

Devido a corrente do motor ser alta, estou pensando em colocar dois MOSFET's IRFZ46N em paralelo, para que eles dividam o trabalho (metade da corrente pra cada um).

Montei um protótipo, que funcionou. Mas gostaria de melhorar ainda mais o desempenho, pois fiquei com algumas dúvidas:

1) Como calcular a polarização (resistor) do Gate?

2) Sendo dois dispositivos iguais (MOSFET's), posso ligar simplesmente os terminais de Dreno e Source juntos (Dreno com Dreno, Source com Source) ou devo isolar os terminais de Source dos MOSFET's com resistores de baixo valor igual fazemos nos transistores de junção bipolar?

Grato pelas respostas!

[albert_emule]

Saudações a todos!

Estou tentando desenvolver um circuito PWM para controlar a velocidade um motor DC.

O motor em questão é o motor de partida de uma motocicleta CG125 da Honda, igual a este:

Devido a corrente do motor ser alta, estou pensando em colocar dois MOSFET's IRFZ46N em paralelo, para que eles dividam o trabalho (metade da corrente pra cada um).

Montei um protótipo, que funcionou. Mas gostaria de melhorar ainda mais o desempenho, pois fiquei com algumas dúvidas:

1) Como calcular a polarização (resistor) do Gate?

2) Sendo dois dispositivos iguais (MOSFET's), posso ligar simplesmente os terminais de Dreno e Source juntos (Dreno com Dreno, Source com Source) ou devo isolar os terminais de Source dos MOSFET's com resistores de baixo valor igual fazemos nos transistores de junção bipolar?

Grato pelas respostas!

1) Como calcular a polarização (resistor) do Gate?

Geralmente em PWM se quer que o mosfet conduza o mais rápido possível.

Se fosse possível nem usaria resistor de gate. Mas acontece que o gate se comporta como um capacitor e capacitor quando posto em uma fonte sem limitação de corrente por resistor, sua corrente tende ao infinito.

Isso danifica o mosfet.

Por isso você vai até o datasheet do mosfet e observa quanto de energia o gate consegue absorver e calcula um resistor de gate para que libere uma energia segura durante o processo de carga do gate, bem abaixo do limite.

Na prática costuma-se usar de 4,7R a 10R.

Uma situação de melhor condução é quando a freqüência é alta, como 60Khz por exemplo, então você pode usar 4,7R para limitar a corrente de carga do gate, e um diodo no sentido da descarga.

Mas em Freqüências abaixo de 20khz não se preocupe com o diodo de descarga.

2) Sendo dois dispositivos iguais (MOSFET's), posso ligar simplesmente os terminais de Dreno e Source juntos (Dreno com Dreno, Source com Source) ou devo isolar os terminais de Source dos MOSFET's com resistores de baixo valor igual fazemos nos transistores de junção bipolar?

Pode ligar sim em paralelo sem resistor de equalização de corrente.

Mosfets tem o coeficiente de temperatura predominantemente negativo na resistência. Isso significa que quando esquentam, sua resistência interna aumenta um pouco.

Se posto em paralelo, seus dissipadores tem que ser o mesmo para que o calor seja igual entre todos eles, assim eles equalizam as correntes entre eles automaticamente.

Isso não ocorre com transistor bipolar e nem com a maioria dos IGBTs, pois seu coeficiente de temperatura é predominantemente positivo na corrente de coletor, o que faz o componente diminuir a resistência interna quando quente.

Acaba virando um efeito dominó, o primeiro que se aquece, diminui a resistência, e fica mais quente ainda pois vai segurar a carga sozinho e acaba explodindo. Por isso que neles tem que ter aquele resistor de equalização de corrente.

[MatheusLPS]

@albert_emule

Muito boa a resposta. Essas infos aí em não sabia. Aprendi coisa nova.

@cabteixeira

Qual a vantagem de usar um motor desse porte? Torque dele é muito alto? Ele tem o giro alto também? O mesmo é 12V né.....

Falou

[albert_emule]

@albert_emule

Muito boa a resposta. Essas infos aí em não sabia. Aprendi coisa nova.

@cabteixeira

Qual a vantagem de usar um motor desse porte? Torque dele é muito alto? Ele tem o giro alto também? O mesmo é 12V né.....

Falou

Não tem vantagem nenhuma se ele for funcionar continuamente.

Este é um motor de escovas, que foi projetado para funcionar apenas durante a partida que é 15 segundos no máximo.

Certamente ele não irá durar muito funcionando continuamente.

[ilkyest]

Não tem vantagem nenhuma se ele for funcionar continuamente.

Este é um motor de escovas, que foi projetado para funcionar apenas durante a partida que é 15 segundos no máximo.

Certamente ele não irá durar muito funcionando continuamente.

o motor tem um torque bastante elevado. mas a questão é.... nos carros, o motor de partida, até onde sei, não funciona em 12V, funciona bem acima disso

no caso da moto,não é a mesma coisa não? até onde sei é por descarga de capacitor, mas a tensão é 12v? não é bem mais alta não?

[albert_emule]

o motor tem um torque bastante elevado. mas a questão é.... nos carros, o motor de partida, até onde sei, não funciona em 12V, funciona bem acima disso

no caso da moto,não é a mesma coisa não? até onde sei é por descarga de capacitor, mas a tensão é 12v? não é bem mais alta não?

Você está confundindo ignição com motor de partida.

O motor de partida funciona em 12V. É só um motor elétrico feito para dar aquela girada inicial no motor.

quando não existia motor de partida, era usado uma manivela, mas isso é a muito tempo mesmo.

[cabteixeira]

Na prática costuma-se usar de 4,7R a 10R.

Nossa... Não imaginava que fosse tão baixo assim...

Uma situação de melhor condução é quando a freqüência é alta, como 60Khz por exemplo

Vou medir (com o osciloscópio) pra ver qual a frequência que ele está operando.

Se posto em paralelo, seus dissipadores tem que ser o mesmo para que o calor seja igual entre todos eles, assim eles equalizam as correntes entre eles automaticamente.

Estão no mesmo dissipador.

Qual a vantagem de usar um motor desse porte? Torque dele é muito alto? Ele tem o giro alto também? O mesmo é 12V né....

Vantagem? Em princípio, nenhuma... É simplesmente uma questão de custo x benefício.

Este motor é o motor de partida de uma motocicleta popular (uma Honda CG 125). Você acha peças para esta moto até na padaria...

O torque é muito alto (ele precisa vencer a inércia do motor da motocicleta, precisa conseguir girar o motor mesmo durante o ciclo de compressão dos gases (quando o motor fica muito "pesado") para que o motor da moto consiga partir. Na moto, ele trabalha com um conjunto de engrenagens que reduz as RPM's do motor e aumenta ainda mais o torque.

Não tem vantagem nenhuma se ele for funcionar continuamente.

Este é um motor de escovas, que foi projetado para funcionar apenas durante a partida que é 15 segundos no máximo.

Certamente ele não irá durar muito funcionando continuamente.

Eu considerei isso.

Só que, conforme eu disse, é uma questão de custo x benefício.

Um motor brushless para a minha aplicação custa R$ 400,00 no Mercado Livre. Além disso, o circuito de acionamento para este tipo de motor é infinitamente mais complexo de montar que o de um motor DC comum, com escovas.

Conforme disse, a questão é custo x benefício: este motor custou R$ 56,00. O bloco de escovas dele custa R$ 11,00. Como estou apenas fazendo experiências, não compensa ainda investir num motor mais eficiente.

[Jony3012]

daí pessoal, sou novo no fórum... Estou desenvolvendo um Automodelo com o mesmo projeto que o seu, cabteixeira, gostaria de ver com você se pode postar o circuito, pois, não consegui montar um que funcione corretamente com o "Burrinho" de moto?

valeu...