16 março 2017

Controle Bidirecional de Pequenos Motores CC

No texto de hoje apresento um circuito capaz de controlar tanto a potência quanto o sentido de rotação de um motor de corrente continua.


Utilizando apenas dois transistores, um amplificador operacional e meia dúzia de resistores o circuito é capaz de controlar motores de corrente continua de até 2 A com tensões entre 6 e 12 V.

O Circuito Proposto

O esquema do circuito controlador bidirecional pode ser visualizado a seguir na Figura 1.

Figura 1 - Esquema do circuito proposto.

A alimentação deve ser simétrica com tensão entre ±6 e ±12 V. De acordo obviamente com a alimentação do amplificador operacional.

Funcionamento do Circuito

O amplificador operacional está conectado como amplificador inversor, sendo a realimentação fechada na malha dos transistores. Isso implica que automaticamente a realimentação ajusta o valor da tensão de base-emissor no transistor. 

Essa conexão entre transistores e amp op é denominada de reforçador de corrente, isso devido a baixa corrente de saída dos CI's amplificadores operacionais.

Sendo neste caso a carga um pequeno motor de corrente continua. Como temos um amplificador inversor, ao ajustar o potenciômetro o que fazemos neste momento é mudar a tensão do divisor de tensão. Tal tensão é aplicada ao amplificador inversor, onde este sinal é amplificado por um ganho Acl.

O valor do ganho pode ser determinado por:

Acl = - R/ R3

O ganho de tensão pode ser mudado de acordo com as características de cada motor.

Variando o potenciômetro, hora a tensão de entrada é positiva e hora é negativa, assim, quando a tensão de saída é positiva o transistor Q2 conduz e aplica ao motor uma tensão negativa. Por outro lado quando a tensão de saída assume valores negativos, Q1 conduz e aplica ao motor uma tensão positiva.

Componentes e Materiais Necessários

O componentes necessários para montar este circuito estão listados a seguir.

➤ LM 358 - Amplificador Operacional;
➤ Q1 = TIP 31 - Transistor NPN de potência;
➤ Q2 = TIP 32 - Transistor PNP de potência;
➤ R1, R2, R5 e R6 = 1K 𝜴 de 1/8 W;
➤ R4 = 100K 𝜴 de 1/8 W;
➤ R3 = 10K 𝜴 de 1/8 W;
➤ P1 = 10K 𝜴 - potenciômetro linear;
➤ Motor de corrente continua de 6 a 12 V.

Componentes opcionais na montagem:

➤ Placa de circuito impresso;
➤ Fios;
➤ Solda;
➤ Caixa para abrigar a montagem.

Algumas Dicas

Primeiramente devemos deixar claro que os transistores devem ser obrigatoriamente dotados de dissipadores de calor.

Para montagens em placas de circuito impresso, manter as trilhas de corrente para o motor largas o suficiente para que a quantidade de corrente demandada pelo motor possa circular.

Caso o amp op LM 358 não esteja disponível, utilize um modelo equivalente que atenda as mesmas características do próprio.

Lembre-se da alimentação simétrica do circuito, ela é essencial para  que o circuito seja bidirecional em corrente e por conseguinte controle o sentido de rotação do motor.

Espero que tenham gostado deste circuito, logo mais teremos muitos outros circuitos práticos sendo apresentados aqui no blog.

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