Pontes H - Informações e datasheet's

[TigPT]

Vi no how they make it ou k é do discovery, e eles disseram k era steppers, tiveram a descascar aquilo tudo muito fixe o episódio, aquilo está mesmo bom, tuda a electrónica está em duplicado para n mandar ng ao chão em caso de avaria

[msr]

TigPT li um bocado na diagonal mas acho que entendi! Thanks

Obrigado pelas respostas. Só para não estar a colocar aqui offtopic, visto este topico ser sobre pontes H, vou fazer um quote do Njay e vou para este topico falar das minhas ideias sobre o tal "self balancing robot"

[msr]

Estou com algumas dúvidas.
As pontes-H servem apenas para controlar o sentido de rotação dos motores, certo?
Para controlar a velocidade utiliza-se PWM, conforme o duty-cicle será a velocidade, certo?

Hoje consegui tirar um tempito e escangalhei um brinquedo antigo para lhe tirar o motor. Pus-lhe uma pilha de 1.5V aos terminais e o gajo lá rodou.
Depois liguei-o ao Arduino, ligado ao gnd e ao pino 11 (PWM) mas não rodou. Fiz um pequeno programa que  que fazia analogWrite(motorPin,value) com value=[0:255]. Não era suposto rodar? A amplitude dos pulsos que saem do arduino é 5V certo?

Depois liguei directamente aos 5V do Arduino e rodou. Liguei aos 3.3V e voltou a nao rodar. Depois percebi que ligando aos 5V e logo de seguida aos 3.3V ele continuava a rodar (parece que aproveitava a "boleia" de ter vindo dos 5V). Entretanto um dos fios partiu-se, já nao tive tempo para soldar outro e fiquei com esta duvida... o que é que correu mal?

E já agora, para controlar a velocidade, porquê utilizar PWM e não variar a tensão? Por ser mais prático o PWM?



Obrigado
 

[msaleiro]

Isso é muito simples.. O problema não são os 5V, mas sim a corrente que o motor precisa. Quando ligas directamente aos 5V do arduino estás a puxar corrente do regulador, ou seja, consegues puxar os cerca de 200mA que esse motor precisa para arrancar e rodar. Quanto aos 3.3V rodar apenas com o arranque feito pelos 5V deve-se ao facto de provavelmente o regulador de 3.3V também não conseguir dar muita corrente. Quanto às saídas do Arduino.. essas provavelmente não dão mais do que 20 ou 30 mA.. Para fazeres isso assim precisas de uns Transístores de passagem ou de uns integrados que são MOSFET drivers, de entre muitas outras alternativas...

[TigPT]

Exacto.. como a tensão pedida pelos motores é muita e o arduino não consegue dar, ele desliga-se para evitar queimar.

As pontes H servem de transístores e permitem converter baixa corrente em alta corrente, pelo que são ideais para alimentar motores e permitir trocar-lhes o sentido.

PWM permite um controlo muito mais preciso da velocidade do que o controlo de tensão, é por isso que é utilizado.

[Njay]

Um pino do arduino muito provavelmente consegue dar quase 90mA, mas já em esforço. A corrente máxima indicada pelo fabricante é de 40mA, e há outra condicionantes (por exemplo, a soma da corrente de todos os pinos de um porto não pode exceder 200mA). Por isso, e como já foi aqui explicado, o arduino não consegue dar corrente suficiente ao motor para o colcoar a funcionar. A saída de 3.3V, se bem me lembro, também está limitada a cerca de 10mA, daí o mesmo problema.

E depois ainda há outro problema. É que um motor, especialmente quando é atacado com PWM, gera picos de "alta tensão", e isso dá cabo dos semiconductores sensíveis como o chip do Arduino.

[msr]

Obrigadão pelas respostas pessoal!
Se nao se importarem, aqui vão outras tantas perguntas:

Então eu ao ligar directamente às saídas do arduino é como se tivesse de contar com uma "resistência interna" do mesmo, certo? De tal modo que no máximo terei os tais 90mA?

Tenho que ver se aprendo mais qualquer coisa sobre motores DC, mas porque razão é que os motores "puxam" corrente/tensão em vez de se "contentarem" com aquilo que lhes é dado? (se é que me faço entender) Deve ter qualquer coisa a ver com electromagnetismo nao?

Ao usar a L293D entre o motor e arduino, como se envia um PWM (amplitude dos pulsos sempre = 5V) para o L293D, o que vou ter à saída é tambem "corrente pulsada" sempre com o mesmo valor certo? Quanto maior o duty-cicle do PWM mais longos serão também os "pulsos de corrente" logo maior velocidade, ou estou a pensar mal?

Vou ter mesmo que comprar um L293D, mas tenho por aqui um L272 em que na datasheet sugerem um procedimento para controlar um motor DC. Já alguem experimentou?


Obrigado

[Fifas]

Quando adquires um motor DC, vais ver que existem varios tipos....uns com mais força, outros com mais velocidade, etc....

E cada um vai precisar de uma determinada corrente para trabalhar a 100%....São características de cada um.

Quanto à alimentação pelas pontes, terás de dar uma alimentação "secundaria" à ponte, pois só com o PWM do arduino não vai fazer nada. O que a ponte H vai fazer, é "variar" a tensão de entrada (chamemos secundaria) de acordo com o PWM recebido e vai dar uma tensao ao motor dependendo desse mesmo PWM.

Penso que me expliquei bem....Qualquer coisa, tamos cá para explicar

Cumprimentos

[msr]

Ou seja a alimentação da ponte é uma espécie de "offset" certo? Tensão mínima para por o motor a trabalhar. Acrescenta-se o PWM e aumenta-se a velocidade do motor.

Pois este motor nao sei que caracteristicas tem, mas é daqueles fraquitos Era de uma mota de brincar praí do tamanho de uma mão.

Thanks fifas!


Edit: esqueci-me de outra dúvida! Njay falaste em "especialmente quando é atacado com PWM, gera picos de alta tensão". Nesse caso será bom meter um condensador nos terminais do motor, certo? Ontem desmontei um brinquedo que tinha um condensador entre os terminais do motor, deduzo que seja para isso.

[TigPT]

Podes encontrar aqui a explicação PWM detalhada.

Quando um motor é alimentado por 5V, ele vai dar 100% da sua velocidade (se for um motor de 5V)

Assim, se alimentares com PWM de 50%, ele vai tar metade do tempo a 100%, ou seja, vai estar a metade da sua velocidade. Se deres 2,5V ele pode não dar os 50% isto porque a curva de velocidade do motor não é linear.

Outra razão para utilizar PWM é o torque, quando um motor está sobre esforço (subir ou empurra peso) ele vai ter mais força a 100% da sua curva, mas se deres 2,5V ele passa o tempo todo a menos de 100% e pode nem ter força para andar. Com o PWM de 50% ele dá metade da velocidade, mas quando anda, anda com 100% da força, o que faz este conseguir deslocar-se mesmo que a empurrar ou subir.

O que gera picos de tensão, é o fenómeno do motor ter binário, assim ao contrariar o movimento anterior, quer a arrancar, quer a parar, este vai produzir uma energia parasita, que é gerada pela inercia que o motor tem. Esta energia é sempre contraria à que estar a fornecer, visto que ou é parado a consumir mais corrente porque ele não quer andar logo, ou quando paras de alimentar, que ele quer continuar a andar.
Neste caso o uso do condensador é o ideal para consumir essas descargas parasitas. (condensador cerâmico)

Se não perceberes algo avisa

[Njay]

Então eu ao ligar directamente às saídas do arduino é como se tivesse de contar com uma "resistência interna" do mesmo, certo?

Exacto, embora não seja uma resistência linear, pois varia um pouco com a corrente, a tensão e a temperatura. Mas grosso modo é cerca de 25 Ohms a 25ºC. Por aqui podes ver, por exemplo, que quando tens 20mA a passar, já só tens 5V - 0.02A x 25 Ohm = 4.5V no pino.

Tenho que ver se aprendo mais qualquer coisa sobre motores DC, mas porque razão é que os motores "puxam" corrente/tensão em vez de se "contentarem" com aquilo que lhes é dado?

Cada dispositivo precisa de uma certa "energia" para trabalhar dentro das suas especificações. Se lhe deres menos, ele faz menos. Não podes obter mais do que aquilo que dás.

Os condensadores é dos métodos que há para absorver esses picos, mas não é eficaz ou barato em qualquer situação, depende da potência do motor e dos esforços a que vai ser sujeito.

O que causa os picos são os enrolamentos internos do motor. Um enrolamento é um fio conductor enrolado numa espécie de bobina. As bobinas "não gostam" de ver a corrente que as atravessa mudar muito depressa, e "opõem-se" a isso sempre que tal acontece. Quando desligamos uma bobina da corrente, ela "zanga-se" e dispara um pico de "alta" tensão. É o que acontece quando o PWM vai de 1 para 0.
Claro que isto é uma visão simplista da questão .

[msr]

Muito obrigado pelas vossas respostas!

Tiago obrigado pela explicação do uso de PWM, já fiquei a perceber o porque da sua utilização em vez da variação da tensão.

Em relação ao motor tambem acho que percebi. Deve-se ao facto da corrente no motor nao poder variar instantaneamente, certo? (tal como num condensador a tensão nao varia instantaneamente) Apesar dos pulsos do PWM variarem (praticamente) instantaneamente, a corrente que atravessa o motor leva mais tempo, sendo que nos instantes de transição ocorrem os tais picos de tensão. É isto né?

[TigPT]

Exacto msr

[amando96]

bem tenho uma duvida, e não queria abrir outro topico, por isso faço aqui, espera nao perturbar, mas é sobre pontes H por isso...


bem tenho um motor de 24v e 14Amperes, e queria fazer um speed controller com um 555 timer, há pontes H que aguentem tanta amperagem/voltagem?
tem de ser o mais leve e portatil possivel.

se não der tem de ser ON/OFF =/

[metRo_]

Há pontes h aguentam quanto os transístores aguentarem.
Agora se queres um circuito integrado tipo L293N para fornecer 14A não conheço. Agora podes é tu fazer uma ponte h utilizando transístores. Neste ficheiro tens um trabalho meu da faculdade http://paginas.fe.up.pt/~ee06091/controlomotordc.pdf que foi fazer um drive de motores que fornecia a amperagem que queres.

Tens aqui uma placa que implementa +- o que vais ver no trabalho: http://www.pololu.com/catalog/product/755