- DRIVER DEL MOTOR

El "driver" del motor es el elemento que se encarga de proporcionar potencia a los motores a partir de las baterías. Hay muchos tipos de drivers en función de las características que queráis (sentido de giro reversible), regulación de velocidad, corriente, tensión... Aquí indicaré sólo algunos:

- RELÉS:

Los relés son conmutadores electro-mecánicos controlados por electro-imanes (bobinados). El contacto está en una posición cuando no se aplica corriente en el bobinado y cuando se le aplica corriente conmuta al otro contacto. Así se puede conmutar el motor entre Vcc (batería) y masa. Utilizando 2 relés se puede realizar la inversión de giro del motor.

Los relés no se deben conmutar demasiadas veces, así que no sirven para regular la velocidad de las ruedas.

La gran ventaja es su alta capacidad de dar corriente y tensión (220V sin problemas...).

Una desventaja es su peso...

- L298:

Se trata de un driver integrado para controlar 2 motores simultáneamente. Puede proporcionar hasta 4A y controlar hasta 46V. Es adecuado para controlar motores de media potencia, ya que si le pedís demasiada corriente se calentará y no será eficiente. Permite controlar el sentido de giro del motor. Si os bajáis el datasheet podréis encontrar en él el diagrama de conexión.

- MOSFET:

Los MOSFET son transistores de potencia con capacidad de dar niveles de corriente muy elevados. Tienen 3 patas: puerta (GATE), drenador (DRAIN) y surtidor (SOURCE). Cada MOSFET tolera un cierto nivel de tensión (VDS máxima) que tendréis que elegir según la tensión de la batería (se recomienda seleccionar el doble como mínimo... los motores generan picos muy elevados y pueden hacer explotar los transistores...). Hay 2 tipos de MOSFET:

• MOSFET Canal-N: Pensados para ir conectados entre el motor (DRAIN) y masa (SOURCE). El transistor conduce cuando la tensión de puerta (GATE) es superior a la tensión límite del transistor (Vth: Threshold voltage). Cuando GATE está a 0V el transistor está en corte y no conduce.

• MOSFET Canal-P: Pensados para ir conectados entre alimentación de la batería (SOURCE) y el motor (DRAIN). El transistor conduce cuando la puerta (GATE) está a una tensión por debajo de la tensión límite del transistor (Vth: Threshold voltage) respecto al surtidor (SOURCE). Es decir, cuando V(GATE) es igual a V(SOURCE) el transistor está en OFF, y cuando (V(GATE)-V(SOURCE))< V_TH (valor negativo) entonces conduce.

Un inconveniente de los MOSFET es el tiempo que tardan en conmutar (debido a la alta capacidad de puerta que tienen). Para que conmuten rápidamente (y se puedan usar para regular la velocidad de un motor), se necesita un driver de puerta cómo el ICL7667.

A parte de los elementos de conmutación hay que tener en cuenta que los motores generan picos de tensión / corriente muy elevados en el momento de arrancar o de parar o de invertir el sentido de giro. Estos transitorios pueden destruir la electrónica de vuestro robot!!! Es importante añadir una serie de elementos de protección para los circuitos:

- CONDENSADORES:

Los condensadores cerca de los circuitos integrados ayudan a suprimir los transitorios de tensión en las alimentaciones. También evitan generar interferencias. Hay que poner de distintos tamaños y valores en paralelo.

- PUENTE DE DIODOS DE SUPRESIÓN DE TRANSITORIOS:

Se trata de un puente de diodos que se conectan tal y como se muestra en la imagen:

Los diodos deben ser de tipo rectificador rápido y deben poder tolerar niveles de corriente elevados (superiores a los del motor) y tensiones en inversa más altas que la alimentación. A veces los transistores MOSFET ya incorporan un diodo en inversa en el mismo encapsulado que hace esta función.

- OPTO-AISLADORES:

Los opto-aisladores son dispositivos electro-ópticos que permiten AISLAR / SEPARAR totalmente las masas de dos circuitos. Es decir, se pueden tener dos baterías no conectadas entre sí. Eso hace imposible que el motor queme otros circuitos sensibles del robot, como por ejemplo el microcontrolador (sí, me ha pasado...). Un opto típico es el 4N25. Incorporan un diodo LED que cuando se le hace pasar corriente genera luz. Esta luz la capta un foto-transistor que conmuta su estado. La luz sólo puede ir del LED al transistor y no al revés... de esta forma se puede hacer pasar un señal del microcontrolador hacia el motor sin que pueda hacer el camino al revés.