Otras carreras Análisis circuito Conexión/Desconexión motor de corriente continua

[Visitante]

El siguiente esquema sirve para controlar la conexión y desconexión de un motor de escobillas de corriente continua.
Cuál es la función de las resistencias de 2k7 en este circuito? Y la del diodo D1??

Gracias, un saludo

[Alriga]

a) Las 3 resistencias de 2k7 o lo que sería lo mismo, 1 resistencia de 900 Ohm, sirve para que el diodo Zener superior, (que es el que trabaja) disipe menos potencia. Mira en el hilo Diodo Zener en el que se explica que cualquier resistencia RL en paralelo con el Zener hace que éste trabaje disipando menos potencia.

b) El motor DC en funcionamiento (con el MOSFET conduciendo) es equivalente a una resistencia en serie con una inductancia, atravesadas ambas por la corriente del motor "I", circulando según el dibujo de arriba hacia abajo.

Si no estuviese el diodo en paralelo con el motor, cuando queremos parar el motor, llevando el MOSFET a corte, estamos queriendo pasar de tener una corriente importante a tener corriente cero en muy poco tiempo, (el tiempo de conmutación de un MOSFET es muy pequeño) Recuerda la ecuación de definición de una inductancia:

$v=L \ \dfrac{di}{dt}$

$U \approx L \ \dfrac{I-0}{\Delta t}$

Como $\Delta t$ es muy pequeño la tensión "U" que aparecería en la inductancia equivalente al motor sería muy grande. Al estar el borne superior del motor a tensión fija Vbat, ésta gran sobretensión de conmutación "U" aparecería en el borne inferior del motor que es también el terminal del transistor MOSFET. Consecuencia: sobretensión en el transistor y destrucción del mismo.

Para evitar la sobretensión se pone el diodo en paralelo con el motor. Cuando el MOSFET se abre, la corriente encuentra un camino alternativo al transistor pasando ahora por el diodo y regresando al motor. El motor es ahora un circuito serie RL por el que pasaba una corriente inicial "I" y al que hemos puesto en cortocircuito mediante el diodo: la corriente inicial "I" se irá atenuando al disiparse energía en la resistencia de los bobinados del motor, la corriente se atenuará según:

$i(t)=I \cdot \exp \left (-\dfrac R L \ t \right )$

Y al cabo de muy poco tiempo, la corriente habrá prácticamente desaparecido.

Saludos.

PD. Observa que el dibujo no está bien, en la parte inferior del MOSFET dice –Vbat pero ese terminal aparece conectado a masa.