MOSFET + FRENO ACTIVO , QUE ES : PARA QUE SIRVE ; COMO SE ISTALA.
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nieblanegra Teniente General
Mensajes : 484 Puntos : 678 Fecha de inscripción : 18/09/2010 Edad : 58 Localización : Mi casa
Tema: MOSFET + FRENO ACTIVO , QUE ES : PARA QUE SIRVE ; COMO SE ISTALA. Miér Dic 07, 2011 5:31 am
Primero comenzaremos por explicas que es eso del mosfet, para que vale y que gano al ponerlo.
Es un transistor, un componente electrónico que se usa en todo lo que se os ocurra. Su aplicación básica es la de ser un interruptor, por lo que permite controlar el paso de una gran intensidad, con una señal de mando muy baja.
En las AEG como todos sabemos, la corriente va de la batería al motor a lo bruto, el negativo va directo, y el positivo (cable rojo), es el que pasa por el gatillo el cual hace de interruptor.
Esto es muy simple, pero crea un arco voltaico, cuando el pistón se acerca a los contactos, para cerrar el circuito y permitir el paso de corriente.
Es decir que justo antes de que el contacto se cierre, salta la corriente a través del aire, lo mismo que un rayo en una tormenta pero enanito….
Este arco voltaico es mayor cuanta más intensidad haya, por lo cual, si la réplica está a 300FPS al motor arranca con más facilidad que cuando está a 350, por o que la intensidad es mayor y por lo tanto el arco voltaico.
Este arco provoca lo que se conoce como electroerosión, es decir, que el metal de los contactos desaparece, produce una suciedad en los contactos. Por causa de esta suciedad, la siguiente conexión es aun peor, y el arco aumenta, así como las pérdidas y el calor en los contactos del gatillo.
Todo esto se traduce en que el contacto poco a poco desaparece, y cada vez gastas más batería en el gatillo y menos en el motor.
Al final el contacto es tan malo que el motor no se da movido ya que demasiada tensión se consume, y la que pasa, no llega para mover le motor, o se desgastó tanto que no se llega a cerrar el circuito y el motor no hace ni el amago de arrancar.
Es muy normal eso de… No se que le pasa a mi réplica que antes estaba perfecta, y ahora al poco de empezar a jugar, los cables y la batería se calientan un montón, y llega un momento que el pistón se queda atrás como si la batería ya estuviese gastada del todo.
Este caso es el típico de unos contactos sucios.
Con el mosfet, evitamos estos problemas, ya que al darle al gatillo lo que realmente haces es ordenar al mosfet que permita el paso de corriente, y como esa orden se realiza con una corriente ínfima, no se crea el arco, ni la suciedad ni nada. De la misma forma se mejora la respuesta del cacharro, ya que con la misma batería de antes, se logrará más velocidad del motor, por lo que el semi será más rápido y en auto notaremos un aumento de la cadencia de disparo, reducir el consumo de batería... La instalación de un mosfet tiene más beneficios que el básico de evitar que se quemen los contactos del switch.
También se puede pasar de instalarlo, y cambiar los contactos cuando se chamusquen, el problema es cuando es una marcadora para la cual es casi imposible comprarlos sueltos, por lo cual, si te los cargas, ya la puedes colgar de la pared... De la misma forma, una cosa es que estén quemados y el cacharro no arranque,y otra que arranque y funcione bien, ya que bastante antes de no disparar, se nota que pierde cadencia entre partida y partida, que consume más batería, que el semi cada día es más lento... Con el mosfet se logra de desde el primer al último día, el rendimiento eléctrico sea el mismo. Sin él, el rendimiento se va reduciendo, hasta que un día te quedas tirado en mitad de la partida.
Y en caso de que se ensucie, funciona igual, ya que con el mosfet, la corriente ya no pasa a través del gatillo y su arcaico sistema de conmutación. A partir de entonces el positivo va directo de la batería al motor, y el negativo es el que se usa para permitir el paso u no de corriente, ya que es en el negro donde se instala en mosfet.
Puesto que el mosfet no tiene partes móviles, no se crea arco ni leches, al menos en los contactos de gatillo, en las escobillas del motor es otra cosa, es más complicado de evitar que se produzcan.
Lo único que hay que tener en cuenta es que el mosfet no se caliente para que no se tengan perdidas por exceso de temperatura.
Para lograr que no se caliente, se usan los radiadores, lo mismito que en los procesadores de los ordenadores.
Otra forma es colocar varios mosfet en paralelo, de esta forma, la intensidad que tiene que pasar se reparte entre ellos y no se fuerzan, ni calientan, conmutan más rápido y en definitiva… funcionan mejor.
Yo personalmente uso dos IRF1404 en paralelo, y van fríos como el hielo hagas lo que hagas. Me parece una tontería, el romperse el tarro con colocarle un radiador, chapita metálica u atornillarlo a algo metálico, para aumentar el área de disipación y que evacuen mejor el calor para que no se frían. Es mucho más sencillo comprar 2 mosfet en lugar de uno y soldarlos en paralelo.
Una de las principales razones para el sobrecalentamiento del mosfet, una vez instalado, es el mal alineado del motor y los engranajes. Si está muy mal, puede llegar a dispararse la intensidad y freir el mosfet, por lo que tocará instalar uno nuevo. Se ha de tener especial cuidado en la instalación con el fin de evitar falsos contactos, cables pelados tocando el chasis metálicos del gear... las chapuzas y la electrónica se llevan muy mal. Normalmente cuando un mosfet se quema, se convierte en un cable, por lo que al conectar la batería, el cacharro se pondrá a disparar en auto el solito sin darle al gatillo.
Todo este royo, se aplica a las baterías de toda la vida, que si bien, los contactos son buenos, la réplica está a 300, la batería es una de 8.4v… y si los planetas están alineados, los contactos durarán 2-5 años. Pero si son malos o la réplica ya esta forzadita ya no duran tanto.
Con la llegada de las baterías lipo, todos estos problemas han aumentado, ya que estas baterías tienen una tasa de descarga mayor de las NiMH, o lo que es lo mismo, dan muchos mas amperios de salida, por lo que el problemilla de los contactos que se estropean y todas sus consecuencias, se ven multiplicados. Es decir, con las NiMh de toda la vida, también se deterioran, solo que deforma mucho menos notable.
Si se usan lipos de 7.4V es recomendable instalar un mosfet o antes posible, si se usa una de 11.1, es imprescindible colocarlo para ayer, o te desaparecerán los contactos en unas pocas partidas.
Bueno, tras explicar todo el tomate lo mejor posible, pasaremos a explicar como se monta el mosfet con sus resistencias y demás, y como se reorganiza el cableado en nuestra réplica.
Componentes necesarios:
2 mosfet IRF1404 conectados en paralelo 1 resistencia de 33k Ohmios y 1/2 W 1 resistencia de 100 Ohmios y 1/2 W
Otros materiales útiles:
Manguera termo retractil para aislar las conexiones Conectores fastom Soldador, estaño, pasta de soldar, paciencia, buen pulso... Polímetro Cable fino entre AWG29 y AWG26
Si se quiere cambiar todo el cableado, lo habitual es usar cable Cable AWG18, o el AWG16 que es de mayor sección. Se puede usar el de silicona que es muy flexible, pero por la contra el AWG16 tiene un diámetro total bastante considerable. O se puede usar el cable con aislante transparente, que es un AWG16 pero con un diámetro total, inferior al AWG18 de silicona. Es un cable con mucha más memoria, por lo que no es adecuado para montajes donde el cable tenga que doblarse mucho, como por ejemplo cuando queremos meter la lipo, mosfet y cable, en el interior del tubo de culata de un M4. Para este casi es más adecuado usar cable silicona.
Todo el mundo se lia con los cables en el gatillo y la cosa es muy sencilla.
Desueldas uno de los cables rojos del contacto del gatillo y lo sueldas junto al otro rojo en el contacto. De esta forma el Rojo de convierte en un cable continuo por donde pasará a corriente directamente de la batería al motor.
En el contacto que quedó libre, es donde se suelda en tercer cable que tenemos que instalar. Este va desde el contacto del gatillo al la patilla izquierda del mosfet (puerta), y será la indicada de ordenar al mosfet que conduzca al pulsar le gatillo. En ese momento, conectará el positivo con el mosfet (que se encuentra en el negativo), y así podrá conducir (permitir el paso de corriente por el negativo.
El tercer cable lo tenemos que comprar aparte, y puesto que por el no irá apenas amperaje, con colocar uno desgadito de 0.25mm llega y sobra. Si se pone uno gordo, vale igual, pero será más complicado el meter ese tercer cable por dentro del gear y recovecos varios de la réplica.
En el mosfet, la patilla del medio (drenador) de conecta al cable negativo en dirección al motor, y el de la derecha (surtidor) se conecta al negativo en dirección a la batería.
Simplificando, cortas el cable negro, y un lado del corte lo conectas a una patilla y el otro lado a la otra.
Antes de hacer el tema del cableado evidentemente hay que soldar los dos mosfet en paralelo, y soldar las resistencias correspondientes, evidentemente.
Primero soldarémos los mosfet en paralelo:
Al soldarlos de esta forma tan peculiar, la superficie de contacto entre ellos es ínfima por lo que apenas calentará el uno al otro ni perderán su área de disipación individual, mejorando su enfriamiento y ventilación, por lo tanto su respuesta será más estable y rápida.
Luego soldaremos la resistencia de 33K entre la patilla 1 y 3:
Y finalmente soldamos la resistencia de 100 en la patilla 1:
El resultado final es este:
Aquí os dejo más información, como la página de características del IRF1404, una página en inglés con el tema bien detallado y el resto de fotos de como se sueldan los mosfet y resistencias.
Tras la instalación, y antes de conectar la batería... se debe testear el correcto aislamiento del cableado y conexiones. Comprobar por medio de un polímetro, con la opción de medir la continuidad, que entre el cableado y el chasis metálico del gear no hay continuidad, que no la hay entre los diferentes cables... Si se quiere saber si la conexión del gatillo es correcta es tan simple como colocar uno de los bornes del tester en cualquier punto del cable rojo y el otro borne en cualquier punto del cable fino, ya sea en el contacto del gatillo, o en cualquiera de los lados de la resistencia de 100 ohmios. Sin pulsar el gatillo no debe haber continuidad, y la debe haber al pulsar el gatillo.
Se puede comprobar si el sistema funciona bien sin el motor, solo hay que conectar el tester, en la opción de medir voltios de continua. Conectamos la batería, y al pulsar el gatillo se verá reflejado el voltaje en el voltímetro. Si continua marcando 0V es que algo no está bien.
Tras conectar el motor, se debe controlar el correcto alineado del motor, ya que si está desalineado se calentará mucho el mosfet, y si está horriblemente mal alineado, se quemará el mosfet.
Usando baterías lipo, o contactos malos con baterías NiMH: Contacto con mosfet: [URL=https://2img.net/r/ihimg/photo/myimages/818/kwag36cafter30000rounds.jpg/[/URL]
Contactos sin mosfet:
Como pequeña guía para soldar, vamos a dejar esto, que estaba en "Rincondelvago", y es un resumen bastante interesante a la par de útil.
Es aquella soldadura que emplea elementos de fácil fusión (Plomo 40% y Estaño 60%) para unir diferentes materiales, se utiliza cuando la pieza al soldar no sobre pasa los 250 ºC - 300 ºC.
2.- ¿En que materiales se recomienda su uso?
Unión de chapas, empalmes, piezas de bronce, ...
3.- ¿Qué es un soldador? ¿De que partes consta?
Es un elemento que aporta calor. El soldador consta de tres partes: la punta, la resistencia calefactoria y el mango.
4.- ¿Cuáles son los tipos de soldadores más conocidos del mercado?
- Los tipos de soldadores más conocidos del mercado son:
- Estándar: (ejem. Punta de lápiz) .
- De temperatura controlada.
- De pistola (al conectarlo a la red, se calienta instantáneamente)
- Automático (proporciona estaño, su utilidad esta en las cadenas de producción.
5.- ¿Cuál es la composición de la aleación utilizada para soldar? ¿Para que sirve la resina desoxidante?
Esta compuesta por el 40% de plomo y el 60% de estaño. Para poder facilitar el estañado de las piezas o su soldadura se utiliza una resina desoxidante que se incorpora en los componentes del estaño para soldar, su función es para poder estañar mejor.
6.- Explica como se prepara la punta de un soldador nuevo.
Si el soldador es nuevo y lo utilizamos por primera vez, es posible, que tengamos que estañar su punta para poder soldar.La operación de estañado debe realizarse en el instante en que la temperatura alcanzada empieza a fundir el estaño, es decir, hay que estar pendiente de la temperatura y comprobar que cuando la punta funde el estaño, este es el momento en que se procede a recubrir la punta con estaño. Para soldar, la punta siempre tiene que estar muy limpia y muy bien estañada.
7.- ¿Por qué siempre se tiene que mantener limpia la punta del soldador?
Se tiene que mantener limpia para que sea posible realizar una transmisión de calor efectivo y rápida.
8.- ¿Por qué se han de limpiar las partes que se han de soldar?
Si la pieza a estañar esta sucia, el estaño no se adhiere. Por lo que la soldadura se rompería al mínimo tirón.
9.- Explica los pasos a seguir para la realización de la soldadura.
Elegir el soldador adecuado y el estaño apropiado para la soldadura que se va a realizar.
Tener la punta del soldador bien limpia y estañada.
Limpiar bien las partes que se han de soldar.
Estañar las piezas a soldar, calentándolas previamente con el soldador.
Una vez estañadas se juntan las piezas y la zona a soldar debe ser calentada con la punta del soldador aplicada al punto de unión, hasta que el estaño se funda, estando este en contacto directo con dichos conductores sin tocar la punta del soldador.
Soldar rápidamente y no dejar que los componentes o el aislante se calienten excesivamente o se quemen.
Jamás debe depositarse primero el estaño y luego, con este trasladarlo al lugar de la soldadura.
El estaño debe fluir libremente y tener un aspecto brillante y liso, es importante emplear solo el estaño imprescindible.
Si a la hora de soldar tenemos alguna dificultad, debemos de aplicar un poco de resina en el punto donde vamos a realizar la soldadura.
¿Qué es una soldadura fría? ¿Cómo se puede evitar?
Fundir estaño sobre la punta del soldador para depositarlo luego en el punto a soldar, o mover la soldadura antes que no está completamente solidificada, significa realizar una soldadura fría y obtener un mal contacto entre las piezas soldadas.
Al ocurrir esto, es necesario repetir la soldadura procurando que se solidifique y conserve su aspecto brillante.
La soldadura fría se puede evitar apoyando el soldador junto al punto a soldar y fundiendo el estaño en el mismo punto, el desoxidante quemara todos los óxidos existentes y la soldadura quedara perfecta.
Esta es una pequeña guía de lo que hay que recablear en el interior del gear:
Tomaremos como ejemplo un gear V2 de un M4 con cableado en la culata: Al abrirlo nos encontramos con el cable negro del negativo, que va directo de la batería al motor, y el cable rojo del positivo, que va a un contacto del switch, sale por el otro y va a al motor. Al pulsar el gatillo el cable rojo se junta uno con otro y permite pasar la corriente: [URL=https://2img.net/r/ihimg/photo/myimages/714/cam15a4cqbgearbox.jpg/[/URL]
Para verlo mejor usaremos estas fotos:
Ahora tenemos que desoldar uno de los cables de un contacto:
Soldamos el cable que ahora tenemos suelto en el mismo punto que el otro. De esta forma ahora el cable rojo es un cable que va directo de la batería al motor.
Ahora tenemos que soldar el tercer cable (verde) que necesitamos en el contacto que ha quedado libre. Este cable puede ser muy fino, ya que por él apenas pasaran amperios. Además es mucho más fácil luego, cablear el gear con otro cable extra, si es de escaso diámetro.
Ahora ya podemos montar otra vez el switch en su sitio y cablear el gear de forma que ese tercer cable, el verde, salga por el mismo lugar que los otros dos, el rojo y el negro. Nos quedará algo parecido a esto, pero con un cable amarillo, y mucho más gordo de lo necesario. [URL=https://2img.net/r/ihimg/photo/myimages/51/dsc00871internalwiring2.jpg/[/URL]
Solo nos falta cerrar el gear, saliendonos ahora 3 cables en lugar de 2. Ahora comenzaríamos a montar el cableado en el mosfet. Yo suelo empezar por cortar el cable del negativo a la altura que quiero que quede el mosfet y cortar el tercer cable a igual largo, puesto que serán igual de largos. Soldamos el verde a la resistencia de 100 Omios, y el negro que viene del motor a la patilla del medio.
Luego montamos el negro que va hacia la batería en la patilla de la derecha que es la que nos queda libre y fiesta, terminado.
Estas imágenes corresponden al montaje que hice en un SIG550 de JG por ello el tercer cable que se ve es rojo fino, y no verde o amarillo como el que sale en las otras imágenes, pero para el caso es lo mismo.
Ahora aislamos el mosfet con un cacho de manguera termo retráctil de 12-15mm de diámetro:
Calentamos para que se amolde:
Dejamos todo bien amarradito y ale, lipo al canto y a tirar canicas jejeje
Ahora viene la ampliación del mosfet, que es como instalar uno con freno activo.
Lo iré retocando según saque fotos y vea que queda mejor explicado, pero podemos empezar por esto: Se puede diseñar, detectando el final del ciclo del gear a la manera tradicional, que es cuando se corta la corriente, se completó el ciclo. Este sistema solo hace que funcione el freno activo en el semi evidentemente, en auto ya no se puede. Esa es la gracia del los sensores de paso que instala, por ejemplo, Systema en sus gears, ya que sabes siempre como en que parte del ciclo está el gear, contando dientes.
Un freno activo no es más que una forma de frenar un motor, metiéndole igual tensión en los dos bornes, eso hace que se quede parado como una piedra. Se usa en el control de motores eléctricos desde que existen, ya sea en grandes o pequeños, de alterna o de continua. Un motor no deja de ser un montón de imanes que se activan de forma secuencial, si activas al mismo tiempo dos de la forma correcta, se convierte en un eje fijo y no en uno que rota.
Y lo que se usa como detector es precisamente el corte de corriente. En el momento en que se suelta el gatillo el mosfet principal, el tipo N como el IRF1404 deja de conducir, y en ese momento conduce instantáneamente un tipo P que manda tensión positiva al borne negativo, esto hace que el motor se frene al momento, o lo que es lo mismo, el famoso freno activo. Lo habitual es usar un condensador para activar un instante la activación del tipo P, y precisamente el cálculo de ese condensador es la parte más importante en el diseño, ya que tiene que descargarse instantáneamente, o se puede montar un buen follón si se vuelve a activar el motor antes deque el tipo P vuelva a estar en reposo.
Hay bastante formas de detectar el fin de cicló. Systema monta detectores de posición para contar dientes del engranaje que mueve el pistón. Puedes diseñar un detector de picos de intensidad.... cada loco con su tema como se suele decir, pero normalmente el método más simple, es el mejor.
El caso es que he probado un circuito super chorra de forma que montando un mosfet tipo P encima de los otros dos, se logra que el motor quede frenado instantáneamente tras cortar corriente. Esto es muy útil para poder tener un semi instantáneo usando lipos 11.1, y que el gear no se descontrole.
Este vídeo lo explica muy bien.
El esquema que he seguido es este:
La explicación de como montarlo es muy simple. Una vez que tengamos montados esos dos mosfet tipo N, que son los que evitarán que se nos chamusquen los contactos, hay que montar un tercero tipo P de la misma manera, solo que soldademos 2 de las 3 patillas a los otros dos, la patilla 1 (la que va a la resistencia de 100), y la patilla 2, (la del medio que va al motor).
La patilla 3, que es la que normalmente iría a el borne negativo de la batería, esta vez hay que mandarlo al borne positivo. De esta forma nos saldrán dos cables desde la batería, el de siempre que ya teníamos, y el nuevo que va hacia la patilla 3 del mosfet tipo P.
Ejemplos de mosfets tipo P adecuados para hacer el freno activo:
Aprovecharemos para hacer una guía por imágenes cable a cable en los mosfet, el orden de las soldaduras evidentemente es lo de menos.
Soldamos el cable positivo, que va de la tercera patilla del mosfet tipo P a el borne positivo del conector donde enchufaremos la batería:
El otro lado de ese cable va al borne positivo del conector, en mi caso he usado dean ya que son mucho mejores que los tamiya. Se observa en la foto que salen dos cables, el principal de toda la vida, y ese cable nuevo que hemos montado:
Continuamos soldando a la resistencia de 100 Ohmios, la cual está soldada a la patilla de la izquierda(1), el tercer cable que viene de los contactos del gatillo (verde fino).
A continuación se tiene que cortar el cable del negativo para soldar un lado a una patilla y otro lado del corte a otra patilla. Soldamos el cable negativo que viene del motor a la patilla central (2):
Y el otro lado del cable negativo, en dirección al conector dean lo soldamos a la patilla que nos queda libre, la de la derecha (3).
Al final nos quedarán 3 cables que entran (vienen del conector de la batería), y tres cables que salen (van hacia el gear).
Este esquema es una muy buena aportación por parte del compañero Madness666: [URL=https://2img.net/r/ihimg/photo/my-images/156/instalacionmosfetconfre.jpg/[/URL]
Estos tres videos son una magnifica aportación hecha por el compañero Lostinfog. ----------------------------------------------------------------------------------------------
Lo del programa es para estar seguro que son de 33K Ohmios (33.000)y de 100 Ohmios. Sobre todo porque muchas veces se meta la pata, y se monta una de 100K, y claro, el mosfet no se activa y el cacharro no dispara.
Un saludo
MOSFET + FRENO ACTIVO , QUE ES : PARA QUE SIRVE ; COMO SE ISTALA.
Tema: MOSFET + FRENO ACTIVO , QUE ES : PARA QUE SIRVE ; COMO SE ISTALA. 
Miér Dic 07, 2011 5:31 am
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