Autor Tópico: Cálculo de resistores entre o 74LS09 e o gate do MOSFET na 3AX (Lida 3148 vezes)

Sandro Taguchi · « **Online:** 24 de Março de 2014, 12:22 »

Caro amigos,
Até por sugestão de nosso amigo e "expert" Minilathe (Gil), estou abandonando as velhas PHASE DRIVE para montar uma 3AX com chopper. Só utilizo motores unipolares de baixas correntes (até 2A por fase) e sempre no modo "full". Ocorre que ao ligar a placa os FETs e os CIs 297 e 74LS09 estavam "pegando fogo", mesmo com o trimpot ajustado para 0,1V, ou seja, 1A por fase do motor pois uso Rsense de 0,1ohm. Estou utilizando fetes IRFZ44N e não o IRLZ44N que aparece no esquema da placa, em função da dificuldade de obter os IRLZ (além de serem caros e serem um desperdício para os motores que uso de no máximo 10Kgf. Alguém poderia me indicar alguns outros FETs baratos e fáceis de achar? Como calcular o valor dos resistores (SIL) no gate do transistor (Vcc=5V). Desde já fico grato por quaisquer dicas e esclarecimentos. Ah..os resistores dos pinos SENS1 e SENS2 do 297 estou usando de 4K7.
Abraços a todos! Sandro.

Joao Henrique · « **Resposta #1 Online:** 24 de Março de 2014, 22:32 »

Sandro,
pode utilizar o IRF640N.

Quanto ao 74LS09 (8mA), se puder utilizar o 7409 (16mA) e ainda 12v no SIL melhora muito o aquecimento dos FETs.

Para o cálculo do SIL, basta dividir a tensão pela corrente admissível no 74LS09:

5V/0,008= 635ohms -> valor comercial 680 Ohms
12V/0,008= 1500ohms

Se for o 7409:
5V/0,016=312,5 Ohms -> valor comercial 330 Ohms
12V/0,016=750 Ohms

Obs.: pelos dados que informou, não vejo motivo para os L297 aquecerem.

João

Sandro Taguchi · « **Resposta #2 Online:** 26 de Março de 2014, 08:30 »

Caro João, primeiramente gostaria de agradecer sua ajuda e informações muito úteis.
A questão da alimentação em 12V no SIL e diferenças de correntes entre os 7409 ficaram muito claras para mim.
Quanto ao aquecimento do L297, descobri que errei na montagem dos resistores que ficam entre o Rsense (0,1R 5W no meu caso) e os pinos de entrada no 297 (13 e 14) pois utilizei 470R ao invés de 4K7, poderia ser esta a causa do aquecimento do mesmo? Se não for abusar de sua boa vontade, por sua experiência você acredita que com o IRF640N usando motores com menos de 2A por fase (sempre em modo FULL) pode-se dispensar o dissipador de calor? Mais uma vez fico muito agradecido por suas orientações. Um abraço!!

minilathe · « **Resposta #3 Online:** 26 de Março de 2014, 17:51 »

Dando um pitaquinhos...

Citação de: Sandro Taguchi em 26 de Março de 2014, 08:30

Quanto ao aquecimento do L297, descobri que errei na montagem dos resistores que ficam entre o Rsense (0,1R 5W no meu caso) e os pinos de entrada no 297 (13 e 14) pois utilizei 470R ao invés de 4K7, poderia ser esta a causa do aquecimento do mesmo?

Esses resistores tem a função de implementar um filtro passa baixa para o sinal de corrente (tensão em Rsense) que vai para as entradas dos comparadores do L-297. Esses resistores não deveriam ser a causa de aquecimento, tendo em vista que o sinal de entrada, oriundo do Rsense, é da ordem de milivolts e sendo o resistor de 4K7 a potência será insuficiente para aquecer um CI. Verifique se há saída(s) do L-297 em sobrecarga (com corrente alta) e se a tensão de alimentação está adequada.

Citação de: Sandro Taguchi em 26 de Março de 2014, 08:30

.... o IRF640N usando motores com menos de 2A por fase (sempre em modo FULL) pode-se dispensar o dissipador de calor?

Acho melhor ligar os motores na placa, testar sem dissipador e ver se aquece. Mas, mesmo assim, eu colocaria um pequeno dissipador, por segurança, em cada MOSFET.

Joao Henrique · « **Resposta #4 Online:** 27 de Março de 2014, 05:15 »

Sandro,
basicamente a temperatura dos FETs dependem da corrente, velocidade e frequència de comutação entre os estados (conduzindo ou não) e temperatura ambiente. Ou seja, só testando para saber se podem ficar sem dissipador.

Quanto aos resistores de RSense, troque para os de 4k7 e verifique se a temperatura normalizou.

João

Sandro Taguchi · « **Resposta #5 Online:** 27 de Março de 2014, 09:58 »

Caros Gil e João, mais uma vez agradeço os esclarecimentos e sugestões de ambos.
Seguirei a risca e quando obtiver um resultado, volto a postar na esperança de que as informações poderão ser úteis a outros colegas aqui do fórum.
Grande abraço e mais uma vez muito obrigado aos dois!!

Sandro Taguchi · « **Resposta #6 Online:** 27 de Março de 2014, 11:53 »

Caros Gil e João,

Me ocorreu uma pequena dúvida, vou utilizar uma fonte de 24V para alimentar os motores. Não utilizarei os 5V que alimentam a lógica para os gates, aumentando esta tensão conforme sugestão do João. Para não ter que usar um 7812 para alimentar os gates dos FETs, eu poderia usar os 24V recalculando o valor do SIL para manter a corrente do 74LS09 abaixo de 8mA? Mais uma vez fico grato pela ajuda...

minilathe · « **Resposta #7 Online:** 27 de Março de 2014, 13:22 »

Citação de: Sandro Taguchi em 27 de Março de 2014, 11:53

Caros Gil e João,

Me ocorreu uma pequena dúvida, vou utilizar uma fonte de 24V para alimentar os motores. Não utilizarei os 5V que alimentam a lógica para os gates, aumentando esta tensão conforme sugestão do João. Para não ter que usar um 7812 para alimentar os gates dos FETs, eu poderia usar os 24V recalculando o valor do SIL para manter a corrente do 74LS09 abaixo de 8mA? Mais uma vez fico grato pela ajuda...

Pode polarizar os Gates dos Mosfets com 24V, atente para calcular os resistores respeitando a corrente máxima (o parâmetro I_OL) do 74LS09.

Um aspecto importante é a tensão máxima de operação da saída coletor aberto do 74LS09, não sei se 24V é tensão muito elevada e não achei nada a respeito. Cabe destacar que os CIs do tipo coletor aberto (7409 e outros), foram desenhados para implementar lógicas do tipo wired-OR (coisa antiga, da década de 70) alimentadas por 5V, além de um relezinho de 12V aqui outro alí. Portanto, ao usá-los em tensões mais elevadas (acima de 12V, tensão usual em circuitos antigos) é necessário cuidados.

Sandro Taguchi · « **Resposta #8 Online:** 27 de Março de 2014, 20:53 »

Mais uma vez obrigado Gil, pela sua explicação creio ser mais seguro usar um 7812 e alimentar os gates com 12V não acha? Abraços!

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