Informe Practica MOSFET Conclusiones y Recomendaciones Listas

FACULTAD DE INGENIERIA EN SISTEMAS, ELECTRONICA E INDUSTRIAL

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO

F . I . S . E E. INDUSTRIAL I FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA PERÍODO ACADÉMICO: SEPTIEMBRE/2013 – FEBRERO/2014

FORMATO DE TRABAJO FINAL I.

PORTADA UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial “” Titulo: Control de velocidad de giro del motor con MOSFET Carrera: Electrónica y comunicaciones Área Académica: Física y Electrónica Ciclo Académico y Paralelo: Quinto A Alumnos participantes: Andrade Andy Martínez Mauricio Pico Magaly Módulo y Docente: Circuitos Electrónicos II, Ing. Ayala Paulina

II.

INFORME DEL PROYECTO 1. 2.

PP YY

2.1 Título Elaboración del circuito regulador de velocidad de un motor de corriente contínua. 2.2 Objetivos -

2.2.2 general

Implementar un circuito diseñado para controlar la velocidad de giro de un motor de corriente continua, mediante el transistor de Mosfet 540 de canal n y los demás componentes electrónicos. -

2.2.3



Analizar el comportamiento del MOSFET mediante los datos medidos vs datos



calculados. Fundamentar la ley de Shockley realizando los cálculos y verficando en la



practica Obtener los datos característicos del transistor en la hoja de datos (datasheet)

2.3 Resumen El circuito de regulación de velocidad del motor recibe el nombre de circuito modulador de ancho de pulso (pulse width modulatio) o PWM, este circuito realiza la función de ajustar la cantidad de potencia entregada a una carga eléctrica, este circuito tiene como principal componente el transistor MSOFET que

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tiene varias aplicaciones en circuitos de potencia como circuitos conmutadores de alta velocidad, para nuestro caso se ha usado un motor de corriente continua. El circuito PWM para motor además consta con IC 555 que se suele ser usado en circuitos generadores de pulso o temporizadores u osciladores. http://www.robotroom.com/PWM5.html

2.4 Palabras clave:     

PWM Mosfet Corriente Velocidad Motor

2.5 Introducción PWM es el acrónimo de "Pulse Width Modulation"; "Modulación de impulsos en anchura" expresión que se refiere un modo especial de modulación. Esta técnica se utilizaba inicialmente, casi exclusivamente para el control de potencia y velocidad de motores de corriente continua, pero con el tiempo se ha ido ampliando el campo de aplicación, por ejemplo ha permitido construir dispositivos mucho más eficientes, más compactos y más ligeros. Muchas aplicaciones de PWM se encuentran actualmente en las fuentes de alimentación conmutadas, circuitos de control de potencia vía radio como puede verse en aplicaciones de radio control. http://electronica-electronics.com/Circuitos/Variador_de_velocidad.html El motor de corriente continua es una máquina que convierte la energía eléctrica en mecánica, principalmente mediante el movimiento rotativo. Esta máquina de corriente continua es una de las más versátiles en la industria. Su fácil control de posición, par y velocidad la han convertido en una de las mejores opciones en aplicaciones de control y automatización de procesos. http://www.monografias.com/trabajos82/control-velocidad-motor-dc/controlvelocidad-motor-dc.shtml

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Materiales y Metodología Circuito PWM de otro de corriente continúa PWM(Modulación por Ancho de Pulso) utilizando el LM555 hacemos que por medio del voltaje cambie su ancho de pulso, al igual su amplitud. La modulación por ancho de pulso es una técnica utilizada para regular la velocidad de giro de los motores DC. Mantiene el par motor constante (es la fuerza que es capaz un motor de ejercer en cada giro). Controlado por Mosfet de alta frecuencia con pulsos del 555 en alto (encendido o alimentado) y bajo(apagado o desconectado).

Figura 1: circuito PWM del motor dc

Componentes principales MOSFET 540 El MOSFET 540 es un transistor con alta ganancias de frecuencia usado en circuitos de potencia, una característica principal que se toma en cuenta para su uso es que soporta una corriente en el drenador de hasta 30A cuando está en modo encendido el cual lo hace útil en aplicaciones de potencia para motores esta aplicación también se deber a su alta velocidad de conmutación para velocidades.

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Figura 2: MOSFET 540 canal n

IC 555 El temporizador IC 555 es un circuito integrado (chip) que se utiliza en una variedad de aplicaciones y se aplica en la generación de pulsos y de oscilaciones. El 555 puede ser utilizado para proporcionar retardos de tiempo, como un oscilador, y como un circuito integrado flip-flop. http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_integrado_555

Figura 3: IC 555

Análisis del transistor Mosfet  Ecuación de shockley La ecuación de shockley describe el comportamiento del transistor MOSFET mediante una curva parábola que relaciona los parámetros de IDss, ID, Vgs, Vp que

el transistor tiene

y cómo varían estos según el modo en que este se

encuentre trabajando (encendido o apagado).

I d=ID ss

(

V 1− gs Vp

2

)

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La ecuación de shockley representa de manera la relación física que existe entre las características de drenaje y las características de trasferencia.

Figura 4: Características de drenaje y transferencia de un MOSFET tipo empobrecimiento de canal n

 Cálculos Datos medidos vs Datos calculados

2.6 Resultados y Discusión El análisis de este Resultados obtenidos al final de la ejecución del proyecto. Incluir una breve discusión; la discusión tiene como finalidad principal mostrar las relaciones existentes entre los hechos y también se evalúan e interpretan las implicaciones de los resultados. 2.7 Conclusiones  Tras encontrar el transistor FET, según el datasheet, la configuración de voltajes es específica, ya que, es sensible la parte del gate, mismo caso que el los transistores BJT, si pasa un poco más del límite establecido se puede averiar el transistor con el que estamos trabajando si no tomamos en cuenta limites especificados, lo mismo para la corriente que circula 

Al tomar en cuenta las polarizaciones del circuito, y las especificaciones generales, tras sacar los datos dados, y datos medidos, nos damos cuenta que el margen de error es muy bajo, y que el transistor puede soportar un poco más del voltaje e intensidad especificados de fábrica, pero al hacer eso ponemos en riesgo el elemento, ya que los transistores FET son más costosos que los BJT

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

El circuito que hemos armado, tiene una configuración de autopolarización, basado en un integrado 555 el cual nos entrega un pulso de reloj, el cual, en combinación con los demás elementos, nos da como resultado, con el potenciómetro, que a más resistencia que tenga el resistor variable, el motor girara más rápido.



Podemos recomendar que, si bien el circuito de control de velocidad de un motor usando un FET, es recomendable, si se trabaja con el datsheet, ver los valores máximos soportados por el mismo, y ver los datos de la fuente de alimentación, para que si la fuente es demasiado alta, armar un regulador para su alimentación. 2.8 Referencias bibliográficas Las referencias bibliográficas, aplicando la norma IEEE. 2.10. Fotografías y gráficos Es conveniente incluir algunas fotografías, esquema o planos en los que se pueda observar la elaboración del proyecto por parte de los integrantes del equipo.