Unesp – Universidade Estadual Paulista Engenharia Elétrica Alunos: Guaraci Nakamura R. C. Rafael...

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Engenharia ElétricaEngenharia Elétrica

Alunos:Alunos:Guaraci Nakamura R. C.Guaraci Nakamura R. C.Rafael CubaRafael CubaVitor ZaccariVitor Zaccari

ObjetivosObjetivos

• Familiarização do uso do circuito Integrado MC33030 da motorola.

• Estudo das características operacionais do MC33030

Circuito Integrado MC33030 Circuito Integrado MC33030 MotorolaMotorola

Caracteristicas:

Possui Amplificador de Erro para monitoração em malha fechada Janela detectora com “Dead Band” e ajuste manual do centro da referência da entrada Drive/ Freio lógico com memória de direção Corrente máxima de 1 Ampère (na chave H) Detetor de sobrecorrente programável Tempo de atraso de desligamento por sobrecorrente programável Desligamento por sobretensão

Funcionamento MC33030Funcionamento MC33030

Diagrama de blocos

Detalhando o funcionamento de cada Detalhando o funcionamento de cada parte do dispositivo:parte do dispositivo:

Error Amp - Amplificador de Erro para monitoração em malha fechada

• Pode funcionar como Buffer ou como amplificador de nível de tensão• Esse sinal é jogado para o Window detector.

Window detector - Janela detectora com “Dead Band” e ajuste manual do centro da referência da entrada.

• Nesta parte do circuito, o nível de entrada de tensão (que vem do Amp erro) é comparado com uma tensão de referência.• Neste ponto é que ocorre a banda morta ou “Dead Band”, onde o motor é freado por ação do freio lógico do circuito, indicando que o mesmo já chegou ao ponto desejado de trajeto no servo posicionamento.• A entrada do circuito pode se dar através do pino 3 ou da saída do Amplificador de Erro.

Detalhando o funcionamento de cada Detalhando o funcionamento de cada parte parte

do dispositivo:do dispositivo:

Drive Brake Logic – Drive / Freio lógico com memória de direção

• As duas entradas a esquerda são as saídas A e B do circuito comparador (window detector)• A em nível lógico alto gira num sentido. B em nível lógico alto gira em outro sentido. A e B estiverem em nível baixo motor será freado logicamente.• Flip-Flop serve para não permitir que a chave H seja acionada nos dois sentidos, provocando um curto-circuito na fonte.• É nesta parte do circuito que ocorre o bloqueio da chave H em caso sobrecorrente ou sobretensão.



Power H Switch - Parte vital do CI, pois é na chave H que passa toda a corrente que alimenta o Motor

• Chave H é responsável pelo acionamento e freamento lógico direto do motor. O motor parte com a tensão e a corrente fornecida pela fonte do circuito, até o limite de 1 Ampère. Para ilustrar o funcionamento do circuito da ponte em H, vamos supor primeiramente que a saída B do comparador está em nível lógico alto e também que o circuito esteja operando dentro dos seus limites, ou seja, sem sobretensão ou sobrecorrente. O funcionamento do circuito quando a saída A do comparador é acionada é semelhante ao descrito acima, dada a simetria do circuito.

1 5

7

2

3 4 6



• Se a corrente da chave-H for maior que a corrente de referência o comparador irá cortar o transistor, iniciando o carregamento do capacitor de atraso ( CDLY). • Quando a tensão do capacitor chegar a tensão de referência, irá disparar o comparador de tensão, que por sua vez irá “setar” o Flip-Flop, desligando o motor através do controle no circuito “Drive Brake Logic”.

Over Current Detector (Detector de sobrecorrente programável) :Tempo de atraso de desligamento por sobrecorrente programável



• O controle de desligamento por sobrecorrente é dado a partir do dimensionamento do resistor Roc, dado pelo gráfico:


do dispositivo:do dispositivo:Over Current Detector (Detector de sobrecorrente programável)

Over-Voltage Monitor

• Se a tensão de operação do circuito ultrapassar 18 Volts, o motor é desligado e o CI só volta a funcionar caso a tensão de operação fique abaixo de 17.5 volts. Isto é possível devido a histerese do comparador.• É possível notar que a tensão de operação vai de 8,0 a 17,5 V.



Circuito Interno do MC33030Circuito Interno do MC33030

MC33030MC33030Valores Máximos:

MC33030MC33030

SimulaçãoSimulação

0

11

0

1

0

0

0

0

1

11

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1

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0 0

1

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Motor - ON

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0

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Motor - Brake

- ON- ON- Brake- Brake

Diagrama de TempoDiagrama de Tempo

No Data Sheet podem ser encontrados vários circuitos de aplicação deste circuito integrado, dos quais podemos citar:

• Sistema de servo posicionamento: “tracking” solar• Servo sistema por sensoreamento magnético• Servo sistema por sensoreamento de temperatura• Entre outros

Aplicações do MC33030Aplicações do MC33030

Os 2 tipos de motores são utilzados em processos industriais que exigem alta precisão de posicionamento e atendem igualmente as mais diversas aplicações na área de automoção

A comparação foi feita com base no erro de estado estacionário, ultrapassagem (%UP) e erro de posicionamento

Comparação entre Servo Motor e Comparação entre Servo Motor e Motor de PassoMotor de Passo

O servo motor DC desenvolveu uma velocidade mais estável, além de não apresentar ultrapassagem de sinal nos instantes de aceleração e desaceleração

Logo, Motor DC é uma alternativa melhor pois processos industriais exigem, além da precisão no posicionamento, um controle bem desenvolvido de torque e velocidade

Comparação entre Servo Motor e Comparação entre Servo Motor e Motor de PassoMotor de Passo

ConConclusãolusão

Análise do circuito abordou diversos conceitos de eletrônica industrial

Motor DC é mais indicado para aplicações industrias, ao invés de motor de passo

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