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domingo, 12 de mayo de 2013

PWM3A.02


Hace ya unos cuantos meses, publiqué un artículo (PWM II) en el que describía un controlador de corriente PWM, que había construido, aprovechando la información que sobre éstos elementos había recopilado en ese momento. La idea era utilizar este tipo de control, en mi maqueta hasta tanto no se pusiese en marcha el control electrónico de tracción que tenía previsto. Poco después construí un modelo doble, que fue el que realmente utilicé en mi maqueta, hasta que hace un par de meses empezó a funcionar el sistema electrónico.

Como es mi costumbre, publiqué en la página de descargas de este blog, las instrucciones necesarias para construir estos elementos, y me consta que algunos aficionados han utilizado esta información para realizar sus propios controladores.

Sin embargo, hay mucha gente que no tiene entre sus habilidades la construcción de circuitos electrónicos, y por eso en ocasiones se han dirigido a mi, para ver si les podía proporcionar uno de estos elementos ya montado. Ese ha sido por ejemplo el destino del controlador doble que había venido utilizando en mi maqueta hasta el mando electrónico. En general, no he tenido problema en atender estas peticiones, aunque no me quiero plantear este tema como un negocio.

Sin embargo, el diseño inicial, había sido hecho realmente para mi mismo, con lo cual había utilizado por ejemplo un tipo de conectores que yo uso habitualmente, pero que no son comunes en la afición maquetista. Por otro lado, el tipo de disipador que había utilizado en el diseño inicial, ha sido descatalogado en la tienda donde habitualmente lo compraba, así que pensé que debería cambiar un poco el diseño, para, evitar estos problemas.

También se daba la circunstancia de que en algún caso, algún usuario ha tenido problemas con la polaridad de la alimentación, y tal como estaba hecho, si se conectaba con la polaridad cambiada, se inutilizaba. Lo lógico era poner una protección para evitar este problema.

Todo esto me ha llevado ha hacer un cambio de diseño, utilizando un disipador más estándar, conexíón a la vía mediante clemas, y conexión a la alimentación mediante un conector de alimentación, protección contra inversión de polaridad, etc. El nuevo diseño (PWM3A.02) es el que vemos en la cabecera, y por cierto es un poco más pequeño que el anterior, gracias a la colocación vertical del disipador.

Este nuevo diseño está a disposición del que lo quiera descargar para construirlo, en la página de descargas de este blog.

Como prueba del primer prototipo, he grabado el siguiente vídeo que permite apreciar que el buen funcionamiento de la versión anterior se mantiene totalmente. Realmente electrónicamente es idéntico

Como en algún caso me han preguntado por la posibilidad de utilizarlo en escala N, he querido dejar constancia de que basta cambiar la alimentación de 9 a 12 Voltios para que sea válido para la escala N.



Como curiosidad, se ve en un momento del vídeo, una imagen tomada del osciloscopio, en la que se aprecia como varía la anchura de pulso de la señal PWM al actuar sobre el potenciómetro de control.


5 comentarios:

  1. Buenas noches Ignacio.
    Me llamo Jesús y sigo tu blog muy frecuentemente.
    Estoy intentando hacer tres controladores como este PWM3A.02, pero en el que acabo de hacer y probar tengo, problemas.
    1º el primer diodo de entrada (el que está junto al led verde de funcionamiento) se funde al tres por dos.
    2º Cuando me funciona el potenciómetro estando en 0 la locomotora sale rápidamente si intento girar el potenciómetro la loco se para, u otras veces se pone en funcionamiento dando tirones.
    3º Un por favor: Me podrías especificar los condensadores, si son "nanos", tienen polaridad, pues los que yo he encontrado son electrolíticos y a 35 v.
    4º Detrás de la clema de conexión al transformador se puede situar un puente rectificador, concretamente el DB107 para así rectificar la entrada de la continua?
    Si no te importa me puedes responder a parte de aquí al siguiente correo: tomillar09@gmail.com
    Un cordial saludo

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    Respuestas
    1. Hola Jesus.

      Prefiero responder "en abierto" porque así a lo mejor le sirve a alguien más.

      1 Me sorprende muchísimo que se funda el diodo D6 que es un 1N4007 Si se funde indica que hay algo muy mal, porque está muy sobredimensionado. ¿has medido la intensidad que circula de la fuente de alimentación a la entrada? En vacío debe ser de menos de 100 mA, y con eso es imposible que se funda el fusible. Con una locomotora rodando deberá ser del orden de 500 mA y como mucho 1 A. Con eso el diodo no se funde. Ese diodo está ahí para proteger el circuito si se conecta la polaridad de la alimentacion al revés, Si garantizas que no vas a conectarlo al revés, podrias puentearlo.

      2 Si hace eso que dices es que no funciona en absoluto. No se cuál puede ser la causa.

      3 Si te refieres al valor de los condensadores C1 y C2 son respectivamente de 100 y de 330 nanofaradios. Lo que me dices de que sean electrolíticos me deja descolocado porque no hay condensadores electrolíticos de esos valores. Si son electrolíticos será porque son de 100 y 330 microfaradios o sea mil veces mayores. Si es asi, no me extraña que no funcione,

      4 Este circuito se alimenta con corriente continua. Si pones un puente rectificador, tendrás corriente rectificada, pero no continua. Para tener corriente continua necesitas por lo menos un condensador de mucha capacidad (1000 microfaradios por lo menos) y sería mucho mejor poner además un circuito regulador de tensión como un 7812 0 algo así.

      Un saludo

      Ignacio



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  2. Gracias por la pronta respuesta, Ignacio.
    El diodo D6 lo tenia equivocado había puesto un 1N4148 y ahora me he fijado y es verdad tienes un 1N4007 y que casualidad y decírmelo lo puse ayer el 1N4007 al ver que se fundían al poco tiempo.
    En cuanto a los condensadores el nF los había interpretado como microfaradios y esos son los que tengo puestos, los cambiaré en cuanto encuentre los nanosfaradios, por cierto ¿a qué voltaje los tengo que pedir?
    Para probar he utilizado un transformador de un halógeno que sabes van a 12 v. pero aunque pone continua sale en alterna y así con el puente rectificador DB107 se estabiliza a continua. Miraré también el que me recomiendas el 7812.
    Ya os contaré como me ha ido.
    Gracias.
    Un saludo maNchego
    Jesús

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    Respuestas
    1. Si, el diodo D6, como te decía se encarga de asegurar que la polaridad de la alimentación es correcta, pero si te fijas toda la corriente de la alimentación, pasa por él, asi que tiene que aguantar por lo menos 1 A, y el 1N4148 no lo aguanta.

      Los condensadores electrolíticos se indican siempre con su capacidad en microfaradios "uF" y van desde 1 uF a varios miles. Además resisten tensiones relativamente bajas por lo que se fabrican en versiones para 16 V para 32 V etc. Y tienen polaridad, asi que en el esquema hay que indicar el polo positivo y negativo.

      Los condensadores cerámicos o de poliester se indican siempre en picofaradios "pF" o en nanofaradios "nF" Los nanofaradios son miles de picofaradios. No tienen polaridad y la tensión que soportan es bastante alta, por lo menos de 100 V. Por eso, salvo casos muy especiales no se especifica tensión para ellos.

      Un microfaradio es un millón de picofaradios, o sea mil nanofaradios. Asi que si pones un condensador de 330 uF en lugar de 330 nF has puesto un condensador mil veces mayor. Concretamente el condensador C2 establece la frecuencia de la señal PWM de manera que si debería ser 40 Hz la habrás dejado en 0,04 Hz lo que equivale a un pulso cada 25 segundos. Supongo que esos son "los tirones" que notabas.

      Ya me contarás

      Ignacio

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    2. Otra cosa:

      Un puente rectificador No convierte la tensión alterna en continua, si llamamos continua a la que tiene un valor constante, como la de una pila.

      Lo que hacel puente rectificador, como su nombre indica, es rectificar la corriente, es decir darle la vuelta a las semiondas negativas dejando todas las semiondas positivas, pero el valor de la tensión sigue oscilando entre cero y el valor de pico.

      Este circuito necesita corriente continua de verdad, o sea de tensión constante. Para eso necesitas una fuente de alimentación que de corriente continua, lo cual se consigue poniendo en primer lugar un puente rectificador y luego un filtro que elimine las fluctuaciones de tensión.

      El filtro más elemental es un condensador electrolítico de unos 1000 uF, pero ese sistema tiene el problema de que cuanto más corriente proporciona, más rizado permanece. Por eso lo más recomendable es añadir un circuito regulador de tensión

      En este artículo:

      http://mimaquetaz.blogspot.com.es/2011/11/pwm-ii.html

      Tienes el esquema de un filtro estabilizado, que lleva un condensador de 2200 uF y luego un estabilizador de tensión L78S09 . Ese regulador de tensión es para 9 voltios, par 12 voltios sería un L78S12

      Si quieres saber algo más sobre las diferencias entre corriente rectificada, continua y PWM, mírate este artículo y su continuación:

      http://mimaquetaz.blogspot.com.es/2014/09/corriente-continua-i.html





      Un Saludo

      Ignacio

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