UNIVERSIDAD TCNICA DE AMBATOF . I . S . E . IFACULTAD DE INGENIERIA EN SISTEMAS, ELECTRONICA E INDUSTRIAL

FACULTAD DE INGENIERA EN SISTEMAS, ELECTRNICA E INDUSTRIAL PERODO ACADMICO: SEPTIEMBRE/2013 FEBRERO/2014

FORMATO DE TRABAJO FINAL

I. PORTADAUNIVERSIDAD TCNICA DE AMBATOFacultad de Ingeniera en Sistemas, Electrnica e IndustrialTitulo: Control de velocidad de giro del motor con MOSFETCarrera:Electrnica y comunicaciones rea Acadmica:Fsica y ElectrnicaCiclo Acadmico y Paralelo:Quinto A Alumnos participantes:Andrade AndyMartnez MauricioPico MagalyMdulo y Docente:Circuitos Electrnicos II, Ing. Ayala Paulina

II. INFORME DEL PROYECTO1. PP2. YY2.1 Ttulo

Elaboracin del circuito regulador de velocidad de un motor de corriente contnua.

2.2 Objetivos

2.2.2 general

Implementar un circuito diseado para controlar la velocidad de giro de un motor de corriente continua, mediante el transistor de Mosfet 540 de canal n y los dems componentes electrnicos.

2.2.3

Analizar el comportamiento del MOSFET mediante los datos medidos vs datos calculados. Fundamentar la ley de Shockley realizando los clculos y verficando en la practica Obtener los datos caractersticos del transistor en la hoja de datos (datasheet)

2.3 Resumen

El circuito de regulacin de velocidad del motor recibe el nombre de circuito modulador de ancho de pulso (pulse width modulatio) o PWM, este circuito realiza la funcin de ajustar la cantidad de potencia entregada a una carga elctrica, este circuito tiene como principal componente el transistor MSOFET que 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 adems 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 Introduccin

PWM es el acrnimo de "Pulse Width Modulation"; "Modulacin de impulsos en anchura" expresin que se refiere un modo especial de modulacin. Esta tcnica 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 aplicacin, por ejemplo ha permitido construir dispositivos mucho ms eficientes, ms compactos y ms ligeros. Muchas aplicaciones de PWM se encuentran actualmente en las fuentes de alimentacin conmutadas, circuitos de control de potencia va 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 mquina que convierte la energa elctrica en mecnica, principalmente mediante el movimiento rotativo. Esta mquina de corriente continua es una de las ms verstiles en la industria. Su fcil control de posicin, par y velocidad la han convertido en una de las mejores opciones en aplicaciones de control y automatizacin de procesos.

http://www.monografias.com/trabajos82/control-velocidad-motor-dc/control-velocidad-motor-dc.shtml

Materiales y MetodologaCircuito PWM de otro de corriente contina

PWM(Modulacin por Ancho de Pulso) utilizando el LM555 hacemos que por medio del voltaje cambie su ancho de pulso, al igual su amplitud.La modulacin por ancho de pulso es una tcnica 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 540El MOSFET 540 es un transistor con alta ganancias de frecuencia usado en circuitos de potencia, una caracterstica principal que se toma en cuenta para su uso es que soporta una corriente en el drenador de hasta 30A cuando est en modo encendido el cual lo hace til en aplicaciones de potencia para motores esta aplicacin tambin se deber a su alta velocidad de conmutacin para velocidades.

Figura 2: MOSFET 540 canal nIC 555

El temporizador IC 555 es un circuito integrado (chip) que se utiliza en una variedad de aplicaciones y se aplica en la generacin 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

Anlisis del transistor Mosfet

Ecuacin de shockleyLa ecuacin de shockley describe el comportamiento del transistor MOSFET mediante una curva parbola que relaciona los parmetros de IDss, ID, Vgs, Vp que el transistor tiene y cmo varan estos segn el modo en que este se encuentre trabajando (encendido o apagado).

La ecuacin de shockley representa de manera la relacin fsica que existe entre las caractersticas de drenaje y las caractersticas de trasferencia.

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

Clculos

Datos medidos vs Datos calculados

2.6 Resultados y Discusin

El anlisis de este

Resultados obtenidos al final de la ejecucin del proyecto. Incluir una breve discusin; la discusin tiene como finalidad principal mostrar las relaciones existentes entre los hechos y tambin se evalan e interpretan las implicaciones de los resultados.

2.7 Conclusiones Tras encontrar el transistor FET, segn el datasheet, la configuracin de voltajes es especfica, ya que, es sensible la parte del gate, mismo caso que el los transistores BJT, si pasa un poco ms del lmite 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 ms del voltaje e intensidad especificados de fbrica, pero al hacer eso ponemos en riesgo el elemento, ya que los transistores FET son ms costosos que los BJT

El circuito que hemos armado, tiene una configuracin de autopolarizacin, basado en un integrado 555 el cual nos entrega un pulso de reloj, el cual, en combinacin con los dems elementos, nos da como resultado, con el potencimetro, que a ms resistencia que tenga el resistor variable, el motor girara ms rpido.

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 mximos soportados por el mismo, y ver los datos de la fuente de alimentacin, para que si la fuente es demasiado alta, armar un regulador para su alimentacin.2.8 Referencias bibliogrficasLas referencias bibliogrficas, aplicando la norma IEEE.

2.10. Fotografas y grficosEs conveniente incluir algunas fotografas, esquema o planos en los que se pueda observar la elaboracin del proyecto por parte de los integrantes del equipo.