[Solucionado] - Controlar Coche RC de 12v con Transistores

Como podréis adivinar en cuanto empecéis a leer, soy novato en el mundo de la electrónica :grin:, no así en el de la programación, pero me he decidido dar el paso al mundo ‘real’ y me he hecho con un Arduino. :fearful:

Tras trastear con los tutoriales, leer foros y consejos, y aprovechando que un sobrino tenia un coche de RC sin mando por ahí abandonado, se lo he cogido prestado, y mi idea es hacer diabluras con él y el Arduino UNO. :slight_smile:

Como no dispongo de ningún circuito integrado para controlar los motores, he pensado hacerlo con unos transistores, de momento. :roll_eyes:

Los mayores problemas que tengo ahora es el del diseño del circuito, porque la pila del coche marca 6v pero con el multimetro me dice que tiene 12v, así que he pensado en hacer un divisor de potencia… Pero me da pánico :~ver una nube de humo así que antes de hacerlo en real, os pido ayuda.

Adjunto el circuito que he pensado…

Por medio de dos resistencias creo dos circuitos de 6v, y con cada uno alimento uno de los motores, y de uno de ellos tambien le doy de comer al Arduino.

Por programa le daré las instrucciones para moverse…

¿Es factible este circuito?
Y una duda de GRAN NOVATO ¿Para que es necesario poner los diodos ?

MUCHAS GRACIAS!!!

En la parte de si ese circuito es factible o no dejaré que te contesten los que saben más de electrónica.

Personalmente te recomiendo que busques en google información sobre puentes h ("H bridge" en google) que es el tipo de circuito que se suele utilizar para gobernar motores DC con inversión de giro.

También puedes recurrir a circuitos integrados que te hacen esta función, como el L293 o el L298. Estos los puedes conseguir incluso ya montados en mini-boards para que no te compliques.

Como te ha puesto josemanu si buscas en google “puente H” o “H bridge” aparecerán montones de paginas muy bien documentadas y explicadas, y si solo quieres esquemas lo buscas en google imágenes y saldrán paginas y paginas.

Te pongo una foto de un circuito que me hice hace tiempo, lo que tienes que tener en cuenta es la intensidad máxima que soportan los transistores, en mi caso son de 600mA, ya que si los motores consumen más los transistores acabaran fritos, también si utilizas un puente H nunca actives la marcha “oraría” y la marcha “antihoraria” ya se te freirán los transistores.

Te paso dos links de un compañero del foro donde te dice como hacer dos tipos de puentes H con integrados y bastante económicos (Por mucho menos de 8€ puedes controlar los dos motores).

Juantxo:
[…]
Y una duda de GRAN NOVATO ¿Para que es necesario poner los diodos ?
[…]

Los diodos son para descargar la sobrecarga del circuito que produce el motor y no quemar los transistores. También te recomiendo poner en los motores unos condensadores cerámicos para evitar interferencias. :slight_smile:

Edito:
No me había dado cuenta pero creo que el divisor ese de tensión no esta bien. Mírate esto de la wikipedia que esta muy bien explicado.

Ten en cuenta también la potencia que soporta una resistencia, las comunes de 1/4W a 6 voltios te soportaran ±40mA, lo más fácil te sera usar un regulador de tensión de 6V (http://artefactos.leame.com/index.php?module=weblogmodule&action=view&id=17).

Un saludo!

Como dice JRodrigo ese divisor de tensión no está bien, además de que no se puede hacer un divisor de tensión de potencia, sólo se puede usar para señales

Juantxo: la pila del coche marca 6v pero con el multimetro me dice que tiene 12v

Si la pila marca 6V, lo más seguro es que tenga 2 en serie.

Juantxo: pero con el multimetro me dice que tiene 12v, así que he pensado en hacer un divisor de potencia... ¿Es factible este circuito?

Es factible pero muy poco recomendable, piensa que con un divisor perderás la mitad de la potencia, por no decir que necesitarás unas señoras resistencias (nos vendría bien saber que corriente consumen los motores).

Para bajar la tensión, tendrías que poner un regulador, pero ten bien presente que si los motores están pensados para 12V, conectarlos a 6V reducirá mucho las prestaciones (En el peor de los casos, no tendrá fuerza para vencer la fricción estática, y no se moverá hasta que lo empujes un poquito.

Como dicen los compañeros, busca un puente en H, te permitirá controlar los motores con 12V usando lógica a 5V como la del arduino* (*la mayoria de Arduinos, algunos van a 3.3V).

Juantxo: Y una duda de GRAN NOVATO ¿Para que es necesario poner los diodos ?

Por ampliar un poco la respuesta de JRodrigo, cuando paras un motor, este genera una tensión en sentido opuesto, que esos diodos se encargan de limitar.

no es necesaria la resistencia de emisor (la que pones entre positivo y emisor del transistor) pues según el circuito lo que quieres es que trabaje en corte y saturación. si que es recomendable, por no decir imprescindible, que la pongas entre la salida digital de arduino y la base del transistor para no cargarte la salida digital del arduino.

de que valor '? pues mira en las características del transistor que utilices y mira la intensidad máxima de base. ahora, 5 voltios ( salida digital) menos 0,7 ( caída de tensión base-emisor) dividido entre la intensidad máxima de base = resistencia mínima que debes poner.

a tener en cuenta que solo pueden girar los motores en un sentido, si quieres que lo haga en ambos sentidos mira lo que te han recomendado del puente H.

un saludo

JRodrigo:

Juantxo: [...] Y una duda de GRAN NOVATO ¿Para que es necesario poner los diodos ? [...]

Los diodos son para descargar la sobrecarga del circuito que produce el motor y no quemar los transistores. También te recomiendo poner en los motores unos condensadores cerámicos para evitar interferencias. :)

realmente es porque cuando dejas de alimentar el motor, éste tiene aun inercia y ese movimiento genera entre sus terminales una diferencia de potencial, unos voltios, con los polos inversos, es decir donde aplicabas el positivo será el negativo, y donde estaba el negativo aparecerá un positivo. estas tensiones pueden tener picos muy altos y dañas el resto de la electrónica, por eso se pone un diodo en inverso, de esta manera cuando aparezca la tensión inversa el pico máximo será los 0,7 voltios de caída de tensión en el diodo.

se utiliza también en los relés, de la misma manera cuando se corta la alimentación en la bobina del relé aparece una tensión inversa en sus terminales por la energía que contiene en forma de campo magnético, dan picos muy altos de tensión y dañan fácilmente circuitos digitales, por eso se les pone también el diodo en inversa.

un saludo

JRodrigo: Los diodos son para descargar la sobrecarga del circuito que produce el motor y no quemar los transistores. También te recomiendo poner en los motores unos condensadores cerámicos para evitar interferencias. :)

Los motores rara vez sufren interferencias, los campos (E/H) que harian falta para afectar a un motor son de espanto. Más bien al revés, las generan. En realidad lo mejor para un motor (por extraño que suene) es situar una bobina en serie, ya que los motores piden corrientes elevadas durante el arranque, lo cual si genera fuertes interferencias. Una vez en régimen permanente (en funcionamiento) la bobina es completamente transparente al motor. En cualquier caso, esto está pensado para motores grandes, un motor de 12V no te dará muchos problemas. Unos condensadores pueden ayudarte a reducir las emisiones en las paradas, pero si lo pones demasiado grande empezarás a penalizar el arranque de tu motor (le costará más vencer la fricción estática).

SrDonGato: realmente es porque cuando dejas de alimentar el motor, éste tiene aun inercia y ese movimiento genera entre sus terminales una diferencia de potencial, unos voltios, con los polos inversos, es decir donde aplicabas el positivo será el negativo, y donde estaba el negativo aparecerá un positivo.

En realidad este efecto no tiene nada que ver con la inercia propia el motor, si no con el hecho de que un motor no deja de ser una bobina de narices (con nucleo ferromagnético, a más inri...). No hace falta que se mueva, si tu circuito usa una bobina grande por la que pasa un corriente, también necesitarás este diodo.

Cómo muchos ya sabréis, la tensión en una bobina es proporcional a la derivada de su tensión. Cuando la tensión pasa de 12V a 0V de golpe, lo que tienes es una derivada del copón (y negativa), por lo que la tensión se invierte y crece a lo bestia.

mejor explicado si :) pero además el motor actúa como dinamo y genera energía en su movimiento , por eso lo decía, pero si es por el pico que se genera al dejar de alimentar la bobina del motor bruscamente, al igual que un bobinado de un relé.

un saludo

OndO: Cómo muchos ya sabréis, la tensión en una bobina es proporcional a la derivada de su tensión. Cuando la tensión pasa de 12V a 0V de golpe, lo que tienes es una derivada del copón (y negativa), por lo que la tensión se invierte y crece a lo bestia.

Creo que sólo es un error de escritura, no de concepto, lo corrijo:

Cómo muchos ya sabréis, la tensión en una bobina es proporcional a la derivada de su 'intensidad'. Cuando la 'intensidad' pasa de un valor a 0 de golpe, lo que tienes es una derivada del copón (y negativa), por lo que la tensión se invierte y crece a lo bestia.

SrDonGato y OndO lo habéis explicado perfecto lo de los diodos, mi contestación era muy light!

@OndO me refería a poner un condensador cerámico en paralelo con el motor, que no te limitara en "casi nada" el arranque, más bien lo decía por que yo lo he notado mucho con el scalextric de ver una televisión de tubo verse afectada por los coches sobretodo los que no tenían la "lenteja", de hay nunca he encontrado mucha información aparte de por interferencias, pero siempre he visto en coches RC y demás jugetitos en los motores con condensadores cerámicos.

Un saludo!

MADRE MIA!!! :astonished:

Cuanta información en poco rato!! Mis conocimientos no llegan para procesarla toda, pero ya veo que me parecía haber descubierto la pólvora, y como mucho podía haber descubierto una explosión! (o al menos un poco de olor a quemado) :stuck_out_tongue_closed_eyes:

Lo del diodo al menos si que me ha quedado claro como el agua. Evita un pico de corriente a la inversa. (o tensión, o diferencia de potencial, que me pierdo con los conceptos)

Voy a procesar el resto de la información que me dais sobre las resistencias y demás, pero ya veo que tendré que esperar a que me lleguen los circuitos de “Puente H” para poner en marcha el juguete… :sleeping:
Para mirar el consumo de los motores, ¿Habría que ponerlos en marcha con el polímetro en linea???

Muchas gracias a todos por la ayuda!!

Si queréis ampliar algo mas, por mi encantado! De todo se aprende!

(Y comentar que en los motores del coche, si que tienen a cada ‘lenteja’ soldada. )

Cheyenne: Creo que sólo es un error de escritura, no de concepto, lo corrijo:

Cómo muchos ya sabréis, la tensión en una bobina es proporcional a la derivada de su 'intensidad'. Cuando la 'intensidad' pasa de un valor a 0 de golpe, lo que tienes es una derivada del copón (y negativa), por lo que la tensión se invierte y crece a lo bestia.

Gracias, se me fue la mano :blush:, es lo malo de escribir posts a las 3am...

EDIT: Lo del condensador en paralelo que comentas de los motorcillos, es una chapuza muy típica para evitarse el diodo de protección (o poder poner uno más lento). Es una buena opción para ahorrar dinero en tiradas largas (las diferencias son de céntimos) siempre que el motor sea pequeño (entiendase por "pequeño" de poca potencia).

Voy a hacer mi pequeño aporte y lo voy a hacer desde mi profundo desconocimiento de la electrónica, así que si digo una barbaridad muy grande, por favor, no os tireis a mi cuello.

En los sistemas RC que utilizo los diodos de protección están integrados en la electrónica propia del variador. Los motores llevan los concesadores cerámicos en paralelo (lentejas) para reducir las interferencias en el sistema de rádio, sobre todo en los sistemas de 27Mhz, 35MHz y en menor medida en los de 75Mhz.

En los sistemas RC que utilizan micro-motores, como los core-less de 6mm y 8mm, no se utilizan condensadores.

En montajes controlados con Arduino he utilizado motores sin condensador y no he apreciado ninguna diferencia de funcionamiento, claro que han sido sistemas en los que el rendimiento no ha sido un factor determinante.

el condensador se le pone para amortiguar los continuos cortes que da el motor cuando cambia de bobinado

esto solo tiene sentido en motores de escobillas y los bobinados están el el rotor (la inmensa mayoría de pequeños motores de DC), que conforme va dando vueltas el motor va cambiando las bobinas que se alimentan, aparecen microcortes de corriente y microbajadas bruscas de tensión cuando se alimenta la siguiente bobina. Estas velocidades con muy altas y a veces hacen interferencias de radio, si ponemos una radio de FM al lado por ejemplo, en ocasiones se pueden oír estas interferencias. Por eso también pueden producir interferencias en los sistemas de radio que se utilizan en RC. poniendo el condensador se minimizan esos cambios bruscos de tensión que ademas a la electrónica le vienen fatal.

a ver si hago un montaje un día y muestro con el osciloscopio la diferencia de poner o no el condensador, no tengo motores a mano ahora.

un saludo ¡

buena explicacion SrDonGato. te animo a realizar ese montaje si algún dia tienes la ocasión, seguro que es muy didactivo verlo en un osciloscopio.

Vistas las respuestas obtenidas, doy el tema por cerrado/solucionado.

Ya he pedido los IC y volveré a la carga cuando los tenga…

Gracias por vuestras respuestas