¿Cómo funcionan juntos los Mosfets y los potenciómetros?

Estoy tratando de controlar la velocidad de mi motor con el circuito que se muestra a continuación:ingrese la descripción de la imagen aquí

El circuito funciona bien y puedo controlar la velocidad. Sin embargo, no entiendo por qué.

Aquí está mi pensamiento ahora:

De acuerdo con la ley de ohmios, V = RI, por lo que cuando cambia la resistencia en el potenciómetro y tiene un voltaje fijo, la corriente disminuye.

Luego asumo que cuando la corriente disminuye en un mosfet, entonces el voltaje disminuye porque la velocidad angular de un motor es directamente proporcional al voltaje.

¿Es esto correcto?

Ligeramente fuera de tema, pero creo que debería mencionarse: no es así como se debe conducir un motor. Es similar (pero no equivalente) a conducir un automóvil y usar el freno para ir más lento.
Agregaría un diagrama a su pregunta. No todos quieren abrir un video de YouTube solo para ver un esquema... algunos no pueden hacerlo debido a varias restricciones.
¿Hay alguna diferencia entre el potenciómetro para la guitarra del sistema de sonido y el uso de un motor de CC? ¿Cuántos potenciómetros de ohmios son mejores para un motor de CC de 3 V (para mi robot)? Mencione la marca y el ohmio específico, muchas gracias.

Respuestas (1)

El MOSFET está conectado como un "seguidor de fuente", lo que significa que el voltaje en la fuente (más o menos) sigue al voltaje en la puerta, menos uno o tres voltios, según el tipo de MOSFET.

El potenciómetro está conectado como un divisor de voltaje, a través del voltaje de la fuente, por lo que proporciona un voltaje (en relación con el '-' de la fuente, que denomino "tierra") que es (más o menos) proporcional al ángulo de el limpiaparabrisas

Entonces, el voltaje de la fuente es un voltaje variable y relativamente "rígido" (lo que significa que no cambia mucho con la corriente). El motor está conectado desde ese voltaje a tierra.

El motor es de tipo cepillado de CC de imán permanente. El par es proporcional a la corriente del rotor. La corriente del rotor y, por lo tanto, el par, es proporcional a la diferencia entre la fuerza contraelectromotriz del motor y el voltaje aplicado, por lo que la velocidad del motor es (más o menos) constante con cantidades variables de par. (La fuerza contraelectromotriz es proporcional a las RPM del rotor).

Digamos que la resistencia del devanado es de 10 ohmios. La corriente de bloqueo del motor con 10 V aplicados es, por tanto, 1 A (y con 5 V aplicados, 0,5 A). A medida que el motor se acelera, la fuerza contraelectromotriz aumenta y, por lo tanto, la corriente y el par resultante caen, hasta que se establece un equilibrio (incluso sin carga en el eje, se requiere un poco de par para hacer girar el motor debido a la fricción y el efecto del viento). ').

El EMF posterior es solo el voltaje que leería en un voltímetro conectado a los terminales del motor si gira el eje a ciertas RPM.

Los circuitos más eficientes utilizarían un PWM en lugar de desperdiciar la potencia del MOSFET. Los controles de velocidad más precisos podrían medir las RPM del motor y corregir los cambios, o aplicarían una compensación IR (insertando efectivamente un poco de resistencia negativa para compensar la resistencia de los devanados).

Tenga en cuenta que normalmente a uno le gustaría ver un diodo de captura en el motor, pero no es necesario en este caso particular.

si el potenciómetro cambia el voltaje y el voltaje controla la velocidad, ¿cómo interviene el mosfet?
El MOSFET actúa como un amplificador de corriente (no de voltaje). La puerta prácticamente no consume corriente, pero el MOSFET puede suministrar amperios. Si tuviera un potenciómetro de muy baja resistencia con el limpiaparabrisas conectado directamente al motor, sería similar pero consumiría muchos, quizás docenas de vatios, incluso con el motor sin energía.
Tan pronto como "el par es proporcional a la corriente", ¿por qué se inserta el motor en el emisor para controlarlo por voltaje? ¿No es mejor ponerlo en colector para controlar el par por corriente?
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