- DRIVER DEL MOTOR

El "driver" del motor és l'element que s'encarrega de proporcionar la potència als motors a partir de les bateries. N'hi ha de molts tipus segons les característiques que vulgueu (sentit de gir reversible), regulació de velocitat, corrent, tensió... aquí n'indicaré només algun:

- RELÉS:

Els relés són conmutadors electro-mecànics controlats per electro-imans (bobinats). El contacte està en una posició quan no s'aplica corrent al bobinat i quan s'aplica conmuten a l'altre. Així poden conmutar el motor entre Vcc (bateria) i massa. Utilitzant 2 relés es pot realitzar la inversió del gir del motor.

Els relés no s'han de conmutar gaires vegades, així que no serveixen per regular la velocitat de les rodes.

El gran avantatge és la seva capacitat de donar molt corrent i molta tensió (220V sense problemes...).

Un desavantatge és el seu pes...

- L298:

Es tracta d'un driver integrat per a controlar 2 motors simultàniament. Pot proporcionar fins a 4A i controlar fins a 46V. És adequat per a controlar motors de mitjana potència, ja que si demaneu massa corrent s'escalfarà i no serà eficient. Permet controlar el sentit de gir del motor. Si us baixeu el datasheet podreu trobar-hi el diagrama de connexió.

- MOSFET:

Els MOSFET són transistors de potència amb capacitat de donar nivells de corrent molt elevats. Tenen 3 potes: porta (GATE), drenador (DRAIN) i surtidor (SOURCE). Cada MOSFET tolera un cert nivell de tensió (VDS màxim) que haureu de triar segons la tensió de la bateria (es recomana agafar el doble com a mínim... els motors generen pics molt elevats i poden fer explotar el transistors...). Hi ha 2 tipus de MOSFET:

• MOSFET Canal-N: Pensats per anar connectats entre el motor (DRAIN) i massa (SOURCE). El transistor condueix quan la tensió a la porta (GATE) és superior a la tensió llindar del transistor (Vth: Threshold voltage). Quan GATE està a 0V el transistor està en tall i no condueix.

• MOSFET Canal-P: Pensats per anar connectats entre l'alimentació de la bateria (SOURCE) i el motor (DRAIN). El transistor condueix quan la porta (GATE) està a una tensió per sota de la tensió llindar del transistor (Vth: Threshold voltage) respecte al surtidor (SOURCE). És a dir, quan V(GATE) és igual a V(SOURCE) el transistor està en OFF, i quan (V(GATE)-V(SOURCE))< V_TH (valor negatiu) aleshores condueix.

Un inconvenient dels MOSFET és el temps que tarden a commutar (degut a la alta capacitat de porta que tenen). Per a que commutin ràpid (i es puguin fer anar per regular la velocitat d'un motor), es necessita un driver de porta com el ICL7667.

A part de l'element de conmutació s'ha de tenir en compte que els motors generen pics de tensió / corrent molt elevats en el moment d'arrancar o de parar o de invertir el sentit del gir. Aquests transitoris poden destruir l'electrònica del vostre robot!!! És important afegir una sèrie d'elements de protecció per als circuits:

- CONDENSADORS:

Els condensadors a prop dels circuits integrats ajuden a suprimir els transitoris de tensió en les alimentacions. També eviten generar interferències. Se n'ha de posar de diversos tamanys i valors en paral·lel.

- PONT DE DÍODES DE SUPRESSIÓ DE TRANSITORIS:

Es tracta d'un pont de díodes que es connecten tal i com es mostra en la imatge:

Els díodes han de ser de tipus rectificador ràpid i han de tolerar nivells de corrent elevats (superiors als del motor) i tensions en inversa més altes que l'alimentació. A vegades els transistors MOSFET ja incorporen un díode en inversa en el mateix encapsulat que fa aquesta funció.

- OPTOAÏLLADORS:

Els optoaïlladors són dispositius electro-òptics que permeten AÏLLAR / SEPARAR totalment les masses de dos circuits. És a dir, es poden tenir dos bateries no connectades entre sí. Això fa impossible que el motor cremi altres circuits sensibles del robot, com per exemple el microcontrolador (sí, m'ha passat...). Un opto típic és el 4N25. Incorporen un díode LED que quan se li fa passar corrent genera llum. Aquesta llum la capta un foto-transistor que commuta el seu estat. La llum només pot anar del LED al transistor i no al revés... d'aquesta manera es pot fer passar un senyal de microcontrolador cap al motor sense que pugui fer el camí invers.