Este documento describe un proyecto para desarrollar un dispositivo de control de velocidad para motores de corriente directa utilizando componentes electrónicos como un temporizador 555, transistor MOSFET y diodos. Explica brevemente el funcionamiento de estos componentes y proporciona una lista de materiales y precios para la construcción del circuito.

1. Colegio vocacional Monseñor Sanabria
Electrotecnia
Control de Maquinas eléctricas
Alonso Retana Corrales
Anteproyecto: Sistema de control de
velocidad de motores de corriente directa
Sección 5-10

2. Introducción
En el siguiente trabajo se realizara un dispositivo con el cual se
pueda controlar y regular la velocidad de giro de un motor de
corriente directa. Por las aplicaciones en las que se emplean esta
clase de motores, muchas veces es necesario poder regular su
velocidad hasta un punto específico o tener la posibilidad de
aumentarlo o disminuirlo hasta donde el usuario lo desee. Se
realizará un marco teórico donde se estudie más a fondo el
funcionamiento de los componentes electrónicos a utilizar y se
brindará una tabla de precios para comprobar la viabilidad del
proyecto.
Justificación
La realización de este proyecto es muy beneficiosa para los
estudiantes ya que el circuito necesario para cumplir el objetivo
planteado es conocido como un “tren de pulsos”, que tiene una
amplia gama de aplicaciones en electrónica. A su vez, realizar el
proyecto invita a los estudiantes a investigar más a fondo el
funcionamiento, aplicaciones y uso de algunos de los componentes
electrónicos ya estudiados, en este caso un temporizador “555” y
un transistor “MOSFET”. Al darles una aplicación práctica el
estudiante adquiere, aparte de una visión más cercana sobre la
utilidad de los mismos, experiencia en su uso.

3. Marco teórico
Diodo rectificador
Características:
Es un dispositivo semiconductor formado por dos materiales uno tipo “N” y
uno tipo “P” que van a ser el cátodo y el ánodo respectivamente. Cuando a
este se le aplica un voltaje en polarización directa, mayor a 0.7V, deja pasar la
corriente con una resistencia muy pequeña, idealmente nula y en
polarización inversa funciona como un interruptor abierto, idealmente con
una corriente nula, esto siempre y cuando no sobrepase el voltaje de ruptura
lo que dañaría el dispositivo y permitiría el paso de corriente
Transistor de efecto de campo MOSFET
Los transistores de efecto de campo se
denominan así porque durante su
funcionamiento la señal de entrada crea
un campo eléctrico que controla el paso
de la corriente a través del dispositivo.
Estos transistores también son llamados
unipolares.
La composición del MOSFET consiste en una estructura MOS (Metal-óxido-semiconductor)
en la cual el electrodo metálico superior (Gate) depositado
sobre la capa aislante actúa como terminal de puerta del transistor. Existen
además dos regiones pequeñas dopadas fuertemente con impurezas

4. donadoras (tipo N) en la superficie, situadas a cada lado de la puerta. Sobre
cada una de estas regiones tipo N se deposita un electrodo metálico
formando los contactos de fuente y drenaje.
Cando el voltaje aplicado a la compuerta es cero, las dos regiones tipo N de
fuente y drenador, forman con el resto del semiconductor tipo P, uniones P-N
conectadas en oposición por lo que el paso de corriente es casi nulo.
Cuando se le aplica un voltaje positivo lo suficientemente grande a la
compuerta (mayor a 1 voltio, voltaje umbral), se obtiene una condición de
inversión fuerte en la interfase del semiconductor con el óxido. Viéndolo de
una manera más sencilla, cuando se aplica un voltaje de drenaje, al hacer
más positiva la tensión aplicada al electrodo de compuerta, la corriente de
drenaje se hace más elevada ya que el canal es cada vez más ancho y por
tanto el número de portadores más elevado. En estos dispositivos, al ser el
canal conductor de tipo P, el potencial de puerta tiene que ser negativo.
igualmente, la tensión de drenaje debe ser negativa en este caso.

5. Temporizador 555
El dispositivo 555 es un circuito integrado muy estable cuya función
primordial es la de producir pulsos de temporización con una gran precisión y
que, además, puede funcionar como oscilador. El 555 puede ser utilizado
para proporcionar retardos de tiempo, como un oscilador, y como un circuito
integrado flip-flop. Sus derivados proporcionan hasta cuatro circuitos de
sincronización en un solo paquete.
1 - Tierra o masa
2 - Disparo: Es en esta patilla, donde se establece el inicio del tiempo de
retardo, si el 555 es configurado como monostable. Este proceso
de disparo ocurre cuando este pin va por debajo del nivel de 1/3
del voltaje de alimentación.
Este pulso debe ser de corta duración, pues si se mantiene bajo por mucho
tiempo la salida se quedará en alto hasta que la entrada de disparo pase a
alto otra vez.
3 - Salida: Aquí veremos el resultado de la operación del temporizador 555,
ya sea que esté conectado como monostable, astable u otro.
Cuando la salida es alta, el voltaje de salida es el voltaje de aplicación (Vcc)
menos 1.7 Voltios. Esta salida se puede obligar a estar en casi 0 voltios con la
ayuda de la patilla # 4 (reset)
4 - Reset: Si se pone a un nivel por debajo de 0.7 Voltios, pone la patilla de
salida # 3 a nivel bajo. Si por algún motivo esta patilla no se utiliza hay que
conectarla a Vcc para evitar que el 555 se "resetee"

6. 5 - Control de voltaje: Cuando el temporizador 555 se utiliza en el
modo de controlador de voltaje, el voltaje en esta patilla puede variar casi
desde Vcc (en la práctica como Vcc-1 voltio) hasta casi 0 V (en la práctica
aprox. 2 Voltios).
Así es posible modificar los tiempos en que la patilla # 3 está en alto o en
bajo independiente del diseño (establecido por las resistencias y
condensadores conectados externamente al 555).
El voltaje aplicado a la patilla # 5 puede variar entre un 45% y un 90 % de Vcc
en la configuración monostable.
Cuando se utiliza la configuración astable, el voltaje puede variar desde 1.7
voltios hasta Vcc. Modificando el voltaje en esta patilla en la configuración
astable causará la frecuencia original del astable sea modulada en frecuencia
(FM). Si esta patilla no se utiliza, se recomienda ponerle un condensador de
0.01uF para evitar las interferencias
6 - Umbral: Es una entrada a un comparador interno que tiene el555 y se
utiliza para poner la salida (Pin # 3) a nivel bajo
7 - Descarga: Utilizado para descargar con efectividad
el condensador externo utilizado por el temporizador para su
funcionamiento.
8 - V+: También llamado Vcc, es el pin donde se conecta el voltaje de
alimentación que va de 4.5 voltios hasta 16 voltios (máximo). Hay versiones
militares de este integrado que llegan hasta 18 Voltios

7. Lista de materiales
Materiales Precio aproximado
Capacitores 0.1μF 450₵
Diodos IN4007 50₵
Transistor Mosfet 800₵
Conectores de block 380 ₵
Temporizador 555 400₵
Base para integrado de 8 patillas para placa
150₵
de circuito impreso
Cable automotriz -
Resistores 10 KΩ 350₵ / paquetes de 10
Terminales en bloque pvc 350₵
Potenciómetro 100KΩ 400 ₵
Interruptor 450₵
Placa para circuito impreso 300₵/por placa de 5x8
Soldadura de estaño 500₵