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Garantizar las correctas condiciones de funcionamiento del circuito de mando.
Garantizar las correctas condiciones de funcionamiento del circuito de mando.
Uno de los puntos en los que he estado trabajando es mejorar el nivel de ruido que el circuito de potencia acaba introduciendo en el de mando.
Este ruido se debe principalmente a la conmutación en el conjuto delgas-colector del motor de continua, que genera muchas chispas, así como a la conmutación del semiconductor IGBT, que se realiza a una grandísima velocidad.
Esto es inevitable, incluso separando físicamente ambos circuitos, ya que el circuito de potencia ensucia la red eléctrica, y de ahí pasa a la fuente conmutada Traco que alimenta la placa...
Para visualizar eso, veamos por ejemplo, qué ocurre con los pulsos del sensor hall usado como tacómetro:
En condiciones más desfavorables, los pulsos que genera el sensor hall que se usa en el tacómetro integrado para medir la velocidad, presenta una forma de onda como la mostrada en la imagen. (idealmente deberían de ser perfectamente rectangulares, con líneas claras, rectas y limpias...)
Como vemos, los pulsos están bastante polucionados, y hay picos de ruido importantes, que llegan a confundir a la entrada digital que cuenta los pulsos. El resultado es una medida de velocidad errónea, que se traduce en que a veces pueden aparecer unos valores de velocidad erráticos en la pantalla.
Para mitigar el problema, hay algunas formas intermedias:
Utilizar una alimentación del circuito de mando totalmente independiente del circuito de potencia.
A ser posible que vaya conectada a la toma de red, antes del filtro EMC de la máquina. Esta es muy buena solución, pero obliga a introducir una conexión más.
En la prueba de la imagen siguiente se emplearon dos conexiones diferentes, a cierta distancia una de otra, pero sin ningún filtro EMC. Vemos como la parte superior de los pulsos es completamente plana.
Una solución más cómoda (mantenemos un solo conector de alimentación).
Una solución más cómoda (mantenemos un solo conector de alimentación).
Mejorar el filtrado de la salida de la fuente conmutada, e introducir un pequeño condensador en la entrada digital que recibe los pulsos del sensor.
Se puede añadir algún condensador adicional a la salida de la fuente conmutada, para mejorar el filtrado.
Tal y como recomienda el fabricante del sensor hall, para "condiciones severas", un condensador cerámico (2,2 nF) mejora enormemente el comportamiento.
Resultado de introducir un condensador cerámico (2,2 nF), vemos una notable mejora ente la primera forma de onda, y esta..... Suficiente para nuestras necesidades.
En la imagen podemos ver también que el nivel de ruido en la salida de la fuente (es decir, los +5v de alimentación para el circuito de mando) se mantiene en unos niveles bastante aceptables.
(las medidas las he tenido que hacer con las masas de mando y potencia unidas con un cable, por lo que en realidad los resultados han de ser mejores)
Verificación de las posibles conexiones de filtros EMC, para determinar lo más recomendable.
Verificación de las posibles conexiones de filtros EMC, para determinar lo más recomendable.
Ahora estoy probando a instalar dos filtros EMC, uno para potencia y otro para mando. Así va "de cine", claro jajaja.....
Con este montaje:
Filtro EMC parte superior de la foto: Evita que el ruido que generan las delgas del motor durante la conmutación, el IGBT al conmutar, etc. llegue a la red eléctrica general. (viene incluido de serie en todas las máquinas Optimum/Quantum).
Filtro EMC parte inferior de la foto: Evita que entre ruido eléctrico en el circuito de mando.
Me falta probar a conectar el cero de referencia de la parte de mando, a masa. Pero estoy teniendo problemas con esta prueba, debido a la propia instalación de la vivienda.
Como digo, el objetivo es buscar la instalación más recomendable
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