Ingeniero

Universidad Nacional de Misiones

Proyecto Electrónico y Diseño Electrónico
PROYECTO DE LA ETAPA DE
POTENCIA PARA EL COMANDO DE
SERVOMECANISMOS BASADOS EN
MOTORES DE CORRIENTE
CONTINUA DEL TIPO AUTOMOTRIZ
Alumnos: Alejandro Sebastián Buchinger
Jorge Alejandro Godoy
Orientador: Mgter. Ing. Victor Hugo Kurtz

Facultad de Ingeniería – U.Na.M
Oberá, Misiones, Argentina
2012UNIVERSIDAD NACIONAL DE MISIONES
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE ELECTRÓNICA
La Mesa Examinadora, abajo firmante,
Aprueba el presente trabajo de Proyecto Electrónico, titulado

PROYECTO DE LA ETAPA DE POTENCIA PARA EL COMANDO
DE SERVOMECANISMOS BASADOS EN MOTORES DE
CORRIENTE CONTINUA DEL TIPO AUTOMOTRIZ

Elaborado por:

Alejandro Sebastián Buchinger
Jorge Alejandro Godoy
Comorequisito parcial para la obtención del grado de
Ingeniero Electrónico

MESA EXAMINADORA:
_________________________________
Ing. Ricardo Korpys
Titular de la Asignatura

_________________________________
Mgter. Ing. Víctor Hugo Kurtz
Orientador

OBERÁ, SEPTIEMBRE DE 2012.

AGRADECIMIENTOS
A Dios por ayudarnos a cumplir otra etapa de nuestras vidas y darnos la fortaleza
para superar cadainstancia.
A nuestras familias por su amor, soporte y entrega en todo momento.
Al Mgter. Ing. Victor Hugo Kurtz y a todo el plantel del departamento de
electrónica, por su guía y consejo a lo largo de este camino y por escribir un importante
capítulo en nuestras vidas.
A nuestros amigos, que siempre están y son el soporte en las adversidades.

I 
 

RESUMEN
En el presente trabajo seencuentra descrito el proyecto y diseño de una etapa de
potencia para el comando de servomecanismos basados en motores de corriente continua
del tipo automotriz.
Cuenta con teoría descriptiva acerca del principio de operación del prototipo,
metodología de diseño, diagramas circuitales, layout, conclusiones, etc.

Palabras claves: Puente H, PWM, Motor CC, MOSFET.

II 
 

ÍNDICE GENERAL
 Agradecimientos……………………………………………………………………….. I
Resumen ………...……………....……………………………………………………. II
Índice General ………………….……………………………………………….…... III
Listado de Figuras……….…………………….………………………………….... VII
Listado de Tablas……….………..…………………………..……………………… XI
Símbolos y Abreviaturas………….…………………………..……………………. XII
1.

Introducción…………………………………………………………………… 1
1.1.
1.2.

Objetivos...……...……………………………………………………… 1

1.3.

Características generales del proyecto …………………………………. 2

1.4.
2.

Motivación para la realización de este trabajo………………………….. 1

Organización del trabajo ……………………………………………….. 2

Motores de Corriente Continua ……………………………………………... 3
2.1.

Principio de funcionamiento ………………………………………….... 3

2.2.

Tipos de motores de corriente continua ………………………………... 5

2.3.

Parámetrospara la elección del motor …………………………………. 6

2.4.

Control de motores de corriente continua ……………………………... 7
2.4.1. Drivers lineales de tensión ……………………………………... 8
2.4.2. Drivers No lineales de tensión ………………………………... 10
2.4.3. Control del sentido de giro …………………………………… 11
2.4.3.1.

Protección del puente H ………………………………. 15

2.4.4. Control de la velocidad ……………………………………….. 20
2.4.4.1.Control por ancho de pulso PWM …………… 21

2.4.5. Ciclos de funcionamiento y de frenado ………………………. 22
2.4.5.1.

Frenado regenerativo ………………………….. 25
III 

 

2.5.

Elección del tipo de Driver …………………………………………… 27
2.5.1. Elección de los dispositivos de potencia …………………….... 28

2.6.
3.

Sumario ……………………………………………………………….. 30

Etapa de potencia…………………………………………............................. 31
3.1.

Características del motor ……………………………………………… 31

3.2.

Desarrollo del cálculo …………………………………........................ 32

3.3.

Disparo de MOSFET …………………………………………………. 34
3.3.1. Requerimientos de puerta …………………………………….. 35
3.3.2. Circuitos de disparo …………………………………………... 37

3.4.

Elección del driver a utilizar ………………………………………….. 40
3.4.1....