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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
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.
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
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.
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"
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
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 ₵ 
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Anteproyecto regulador

  • 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₵