Elegir el Driver de Motor Perfecto: Guía Completa

¿Qué es un Driver de Motor? Si busca controlar un motor con su Arduino, necesitará usar un driver de motor. Pero, ¿qué es un driver de motor y cómo elige el correcto?

En este artículo, responderemos a esas preguntas y más. Discutiremos qué tipos de drivers de motor están disponibles, qué puede hacer cada tipo y cómo elegir el adecuado para su proyecto. ¡Siga leyendo para aprender todo lo que necesita saber sobre drivers de motor!

¿Qué es el driver de motor?

Motor Bldc de Engranajes Planetarios

Un driver de motor es un dispositivo electrónico que controla la velocidad y dirección de un motor eléctrico. Puede usar drivers de motor para controlar motores pequeños como juguetes, coches teledirigidos o robots. También puede usarlo para controlar motores más grandes en aplicaciones industriales.

¿Es Necesario un Driver de Motor?

La razón principal para usar un driver de motor es proteger el microcontrolador de las grandes corrientes requeridas para impulsar un motor. Si intentara conectar un motor directamente a un microcontrolador, la corriente que fluye a través del microcontrolador lo dañaría.

La otra razón para usar un driver de motor es que puede proporcionar más potencia que el microcontrolador. Por tanto, esto es útil para aplicaciones donde necesita mover cargas pesadas o impulsar motores que requieren mucha potencia.

¿Cómo Funciona un Driver de Motor?

Un CI driver de motor es un amplificador de potencia. Además, toma una señal de baja potencia del microcontrolador y la amplifica para proporcionar suficiente potencia para impulsar el motor.

Además, la mayoría de los drivers de motor también tienen protección integrada contra cosas como sobrecorriente y sobretemperatura. Esto protege tanto al microcontrolador como al propio driver de motor.

Cómo Detener el Motor (Frenado)

Cuando quiera detener el motor, tiene dos opciones:

– Deslizamiento (coasting):

esto es cuando quita la alimentación del motor. La desventaja es que el motor seguirá girando por un tiempo y podría dañarse a sí mismo o a lo que esté conectado.

– Frenado (braking):

esto es cuando aplica alimentación al motor en la dirección opuesta. Esto hará que el motor se detenga casi inmediatamente.

Sin embargo, la desventaja de esto es que puede poner mucho estrés en el motor y podría dañarlo.

Cuál elija depende de su aplicación. Si necesita detener el motor rápidamente, debería usar frenado. Si no le importa que el motor gire un tiempo después de quitar la alimentación, entonces puede usar deslizamiento.

Una forma de pensarlo es esta: si estuviera en una bicicleta bajando una colina, querría deslizarse. Pero si estuviera en una bicicleta subiendo una colina, querría frenar.

Otra cosa a considerar es qué tipo de motor está usando. Si está usando un motor DC con escobillas, necesitará un driver de motor que pueda manejar las altas corrientes que estos motores requieren. Si está usando un motor paso a paso, necesitará un driver de motor que pueda hacer micro-pasos.

Tipos de Driver de Motor

Hay dos tipos principales de drivers de motor: con escobillas (brushed) y sin escobillas (brushless).

Los drivers de motor con escobillas son típicamente aplicables para aplicaciones de menor potencia como juguetes RC. Además, también son más fáciles de usar porque no requieren sensores o controladores especiales.

Los drivers de motor sin escobillas son comunes para aplicaciones de mayor potencia como drones y vehículos eléctricos. Además, son más complejos de usar porque requieren sensores y controladores especiales.

Además de con y sin escobillas, también tenemos los siguientes tipos:

driver motor DC

Motor DC

Fuente: Wikimedia commons

Los motores DC son el tipo más común de motores. Son comunes en todo, desde ventiladores hasta discos duros. Además, puede usar motores DC para controlar la velocidad y dirección.

driver motor servo

ServoDrive

Fuente: Wikimedia commons

Los motores servo son aplicables en aplicaciones que requieren control preciso, como robots y máquinas CNC.

Además, podría usar el motor servo para controlar su posición, velocidad y par.

driver motor paso a paso

Motor Paso a Paso

Fuente: Wikimedia commons

Un driver de motor paso a paso es un tipo de motor eléctrico que convierte energía eléctrica en energía mecánica. Y puede usarlos para controlar la velocidad y dirección.

Además, son aplicables en aplicaciones que requieren posicionamiento preciso, como impresoras y escáneres. También, podría usarlos para controlar la tasa de pasos y dirección.

Otros Tipos:

Además de los tipos anteriores, también hay otros tipos de motores eléctricos, como

Driver Paso a Paso Digital

El Driver Paso a Paso Digital es un driver de motor que usa señales digitales para controlar el motor paso a paso.

Driver Paso a Paso de Lazo Cerrado

Un Driver Paso a Paso de Lazo Cerrado es un tipo de driver de motor que usa retroalimentación para controlar el motor paso a paso.

Driver Paso a Paso Analógico

El Driver Paso a Paso Analógico es un tipo de driver de motor que usa señales analógicas para controlarlo.

Driver Paso a Paso Integrado

Un driver de motor integrado es un tipo de driver de motor que combina las características de un driver de motor y un microcontrolador. Y este tipo de driver de motor a menudo es aplicable en aplicaciones de robótica.

Driver Motor BLDC

Los motores BLDC son motores DC sin escobillas. Y son comunes en aplicaciones que requieren alto par y bajo ruido, como discos duros de computadora y vehículos eléctricos.

Los drivers de motor BLDC se usan para controlar la velocidad y dirección.

Circuito Driver Motor DC

En esta sección, aprenderemos algunos circuitos de driver motor DC.

Circuito Driver Motor DC Usando Transistores

Circuito driver motor DC

Este es un circuito básico de driver motor DC. Además, opera usando un motor DC, una resistencia y un transistor de potencia (D880).

Circuito Puente H

Circuito Puente H

El circuito puente H sirve para controlar la velocidad y dirección de un motor DC. Además, puede usar este circuito en aplicaciones donde el motor DC necesita ser impulsado en ambas direcciones.

Además, puede usarlo en aplicaciones robóticas. Como cambiar la dirección de un robot.

CI driver de motor

Un CI driver de motor es un CI especializado que puede usar para controlar motores. Además, los CIs driver de motor pueden ser útiles para controlar motores DC, motores servo y motores paso a paso.

Los CIs driver de motor más frecuentes son los siguientes:

– L293D

L293D es un tipo de CI driver puente H. Y puede usarlo para impulsar cargas inductivas como relés, solenoides, dc, motores paso a paso bipolares, etc.

– L298N

L298N también es un tipo de CI driver puente H. Además, se usa para impulsar motores DC, motores paso a paso y actuadores.

– A4988

– DRV8825

DRV8825 es un CI driver de micro-pasos con un traductor integrado para fácil operación. Además, podría usar DRV8825 para impulsar motores paso a paso bipolares.

Función del driver de motor

Las funciones de los CIs driver de motor incluyen:

– suministrar potencia al motor

– controlar la velocidad y dirección del motor

– frenar el motor

– proteger el motor de daños por corriente excesiva

– proporcionar una función de límite de corriente

Aplicaciones de Drivers de Motor

Ahora que sabemos qué son los drivers de motor y qué hacen, veamos algunas de las aplicaciones más comunes.

Una de las aplicaciones más comunes es en juguetes teledirigidos. El driver de motor amplifica la señal del microcontrolador para que pueda controlar los motores en el juguete.

Otra aplicación común es en discos duros. El driver de motor aquí controla el motor del husillo que gira los discos.

unidades de computadora de diferentes tipos

En impresoras, el driver de motor controla tanto los motores de alimentación como el motor del carro del cabezal de impresión.

Y finalmente, en máquinas de ensamblaje automatizadas, el driver de motor nuevamente controla una variedad de motores, incluyendo motores de cinta transportadora y motores de brazo agarre.

Beneficios de los CI Driver de Motor

Los siguientes son ventajas:

– En primer lugar, puede proporcionar más potencia que el microcontrolador.

– Luego, tiene protección integrada contra cosas como sobrecorriente y sobretemperatura.

– Finalmente, ahorra espacio porque combina tanto el amplificador como el driver de motor en un solo CI.

Desventajas de los CI Driver de Motor:

– Primero, pueden ser costosos.

– Además, debe prestar atención a los voltajes y corrientes nominales.

– Además, algunos CIs pueden ser difíciles de usar.

Ahora que sabe qué es un driver de motor, necesita elegir el adecuado para su proyecto. Esto puede ser complicado porque hay tantos tipos diferentes de drivers de motor.

Cómo Elegir el Tipo Correcto de Driver de Motor

Los siguientes son los factores importantes a considerar al elegir un driver de motor:

– el tipo de motores que está usando (con escobillas o sin escobillas)

Primero, necesita confirmar si está usando motores con escobillas o sin escobillas.

Si no está seguro de qué tipo de motor se usa, eche un vistazo a la hoja de datos.

– el voltaje de sus motores

Al elegir un driver de motor, es importante considerar la tensión nominal, nivel lógico, y características y capacidades.

Elija un driver de motor que esté clasificado para el voltaje de su motor, pueda manejar el nivel lógico de su microcontrolador y tenga las características y capacidades que necesita.

En cuanto al voltaje, la mayoría de los drivers de motor pueden manejar un rango de voltajes. Por ejemplo, el L293D puede manejar voltajes entre +36V a -36V. Sin embargo, es importante asegurarse de que el voltaje que está usando esté dentro de los límites especificados del driver de motor. Si excede el voltaje máximo, podría dañar el driver de motor.

La tensión nominal del driver de motor es importante. La mayoría de los drivers de motor pueden operar a voltajes entre aproximadamente 0.65V y 36V.

Las características y capacidades del driver de motor también son importantes. Así que elija un driver de motor que tenga las características y capacidades que necesita para su aplicación.

– la corriente nominal de sus motores

Es esencial elegir un driver de motor que pueda manejar la cantidad de corriente que sus motores consumirán. Si elige un driver que no es lo suficientemente potente, se sobrecalentará y posiblemente dañará su motor. Si elige un driver que es demasiado potente, estará desperdiciando dinero en características excedentes que nunca usará.

Esta es la cantidad de corriente que el driver de motor puede proporcionar a los motores. Si está usando motores grandes que requieren mucha corriente, necesitará usar un driver de motor con una alta corriente nominal. Por ejemplo, el L293D puede proporcionar hasta 600mA por canal.

-Interfaz

Al elegir un driver de motor, también necesita considerar la interfaz de control. En comparación, la interfaz más común es un puente H. Este tipo de interfaz le permite controlar la dirección y velocidad de los motores.

Otras interfaces incluyen L293D, L298N y TB6612FNG. Estas interfaces proporcionan diferentes características y capacidades.

Si está usando un driver de motor con un microcontrolador, también necesitará considerar el nivel lógico de la interfaz. La mayoría de los microcontroladores usan lógica TTL, que no es compatible con muchos drivers de motor.

Necesitará usar un convertidor de nivel lógico si quiere usar un microcontrolador TTL con drivers de motor.

– la cantidad de par que necesita

Aunque también necesita considerar el par, tiene que mirar el par de retención. Este es el par requerido para mantener el motor sin moverse.

El par de sujeción es lo que necesita para superar la resistencia de la carga. Si necesita mover una carga pesada, necesitará un motor con un alto par de sujeción.

– la velocidad a la que necesita que giren sus motores

Además, la velocidad de rotación de su motor debe considerarse. Necesitará elegir drivers de motor que puedan proporcionar la cantidad de potencia que necesita para rotar sus motores a la velocidad que necesita.

– el tamaño y peso de sus motores

Esta también es una consideración importante porque necesita asegurarse de que sus drivers de motor puedan soportar el peso y tamaño de sus motores.

– el entorno en el que se usarán sus motores (interior o exterior)

Esto es importante considerar porque diferentes drivers de motor están diseñados para diferentes entornos. Si planea usar sus motores en exteriores, necesitará drivers de motor que sean resistentes a la intemperie.

– la cantidad de dinero que está dispuesto a gastar

No olvide también considerar el precio al elegir drivers de motor. Elija drivers de motor que sean asequibles y estén dentro de su presupuesto.

Al elegir drivers de motor, necesita considerar el tipo de interfaz, la tensión nominal y el nivel lógico. Además, también necesita considerar las características y capacidades de los drivers de motor. De todos modos, elija los drivers de motor que mejor se adapten a su aplicación.

¿Qué es un Puente H?

El puente H es un tipo de circuito de conmutación que incluye dos pares de transistores como interruptores. Las operaciones de reversa y adelante de un motor DC son controladas por los interruptores. La mayoría de los controladores se diseñan en esta forma.

Del mismo modo, cuando se encienden ambos transistores, el motor girará en una dirección. Cuando ambos transistores están apagados, el motor no operará. Los pares de transistores pueden estar encendidos al mismo tiempo, un par puede estar encendido mientras el otro está apagado, o ambos pueden estar apagados.

Esto hará que el motor gire en la otra dirección. La velocidad del motor se aumenta o disminuye ajustando la cantidad de tiempo que cada transistor está encendido.

Resumen

Los drivers de motor son CIs que pueden controlar motores paso a paso o DC. En contraste, hay muchos tipos diferentes de drivers de motor, cada uno con sus propias ventajas y desventajas. Algunos CIs driver de motor comunes incluyen el L298N, DRV8825 y TB6612FNG.

Al elegir un driver de motor, necesita considerar los requisitos de voltaje y corriente de su motor, así como la disipación de potencia máxima permitida para el chip. Además, también necesita asegurarse de que el driver pueda manejar la frecuencia de conmutación requerida para su motor.

La mayoría de los MCUs estándar no pueden impulsar motores de alta potencia directamente, así que necesitará usar un driver de motor si quiere controlar un motor DC o paso a paso de alta potencia.