REGOLATORE VELOCITÀ PER MOTORI DC

Schema per Realizzare un Regolatore di Velocità per Motori DC con Segnale PWM…

 

 

 

 



 

INTRO

Il segnale PWM è un segnale ad onda quadra in cui il tempo nello stato alto può essere variato rispetto al tempo totale di periodo e questo viene indicato da un valore detto Duty Cycle.

Un Duty Cycle del 50% vuol dire che il tempo nello stato alto è uguale a quello nello stato basso, un DC del 25% invece vuol dire che il tempo nello stato alto è ¼ del tempo totale del periodo.

Un segnale di questo tipo ha un valore medio pari al valore massimo del segnale moltiplicato per il DC. Se si ha un picco di 12V con un DC del 80% è come avere una tensione continua di 9.6V.

Variando quindi il DC di un segnale e inviando questo segnale ad un motore in corrente continua o una ventola, questo è come se ha una tensione ai capi che dipende dal duty cycle, quindi si può variare la velocità. Il fatto che si invia un onda quadra non è un problema dal punto di vista del funzionamento visto che il tempo di accensione e spegnimento è molto piccolo perché solitamente si usano frequenze superiori a 20KHz.

 




 

SCHEMA

Lo schema è il seguente:

La tensione di alimentazione, continua e stabilizzata, può andare da un minimo di 5V ad un massimo di 15V. R4, R1, D1 e D2 formano il percorso di carica e di scarica del condensatore di temporizzazione C2, si usano due diodi Schottky per avere una minore caduta di tensione e poter avere un DC molto alto o molto basso. Si possono usare diodi al germanio o altri tipi di diodi Schottky, se proprio non si dispone di nessuno di questi tipi di diodi, usate un 1N4148.

Variando R1 varia il DC del segnale PWM.

C1 e C6 sono condensatori di filtro.

Il segnale PWM in uscita viene inviato al MOSFET Q1 di tipo N che amplifica in corrente il segnale PWM accendendo e spegnendo il flusso di corrente in base a questo segnale. Si può usare un LED a basso consumo con una resistenza di protezione che indica con la sua luminosità se il trimmer R1 è in posizione per avere la massima velocità o la minima.  Può essere usato qualsiasi mosfet di tipo N, l’importante è che deve supportare la corrente che serve al motore.

In alternativa se non si hanno dei mosfet di tipo N si può usare un transistor Darlington o uno normale di tipo NPN:

R7 devi avere un valore pari a (VDD* Hfe_trasistor)/(Corrente_motore), ad esempio con 12V, un trasistor con Hfe da 100 e un motore da 8A R7=(12*100)/(8)=2500 Ohm, quindi 2.2KOhm. C7 serve per avere fronti di salita e discesa non degradati.

 

DOWNLOAD

Potete scaricare la simulazione del circuito con MULTISIM14 al seguente LINK!!!



 

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8 pensieri su “REGOLATORE VELOCITÀ PER MOTORI DC

  1. Salve, a me servirebbe un pwm che funzioni con 24v e che possa assorbire una corrente di 30/35 A e che funzioni con un acceleratore per bici elettrica(quelli cinesi), è possibile costruirlo, se sì gentilmente potrebbe mandarmi lo schema? grazie (motore 24v 30A)

    • Ciao 🙂
      Anche il seguente schema va bene, magari ti consiglio di sostituire l’integrato NE555 con la sua versione CMOS (più veloce e con fronti di salita e discesa più rapidi) ovver un LMC555. Poi devi sostituire il MOSFET, per quelle potenze conviene usare un IRFP240 con apposito dissipatore. Inoltre come diodo di ricircolo dovresti usare un diodo Schottky con corrente di 30A come questo: MBR30100CT.

      Per altre domande non esitare a scrivere

  2. Salve, è possibile realizzare un pwm che abbia una frequenza di 350/400 Hz e che abbia un carico a 12V con assorbimento di corrente di 20/25A? Grazie in anticipo per la risposta.

    • Ciao,
      la frequenza può essere variata variando il valore di C2 secondo le formule sul multi-vibratore NE555 che trovi nel sito.
      per quanto riguarda correnti di 20-25A bisogna usare un apposito mosfet con carica di gate bassa (meno di 50nC) e una corrente di almeno 30 ampere supportata, potrebbe servire anche un aletta di raffreddamento sul mosfet se la sua RDSon non è molto piccola

  3. Grazie mille per la risposta. Volevo chiederti, essendo poco pratico, se il seguente mosfet IRFB5615PBF possa andare bene. Grazie ancora.

      • Ciao ne555, a dir la verità lo devo comprare :-). Se hai un modello migliore da suggerirmi ben venga :-).
        Mille grazie per il tuo supporto.

        • non so da quale fornitore compri tu solitamente, io compro da ebay anche se ci mettono un mesetto ad arrivare. il mosfet IRF510 ha una corrente maggiore supportata di quello da te proposto, una carica di gate minore (quindi fronti di salita e discesa più rapidi) anche se ha una resistenza serie maggiore, però con circa 1 euro ne compri 5.

          Molto simile a quello da te proposto vi è il mosfet FQP30N06L, resistenza molto bassa, carica di gate minore e con 1 euro ne prendi 2 da ebay, ti consiglio quest’ultimo

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