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Regulador de moto mediante PWM

Hola un saludo para todos en general y para José Miguel Sirgo en particular al que le quiero dar la enhorabuena por el diseño del circuito regulador. Aunque tengo un par de preguntas.

Llevaba tiempo pensando en como hacer un regulador de este tipo que no necesitase usar “refrigeración líquida” es casi broma, o no, para mantenerlo funcionando, ya que como es sabido todos mueren por mal diseño de poner en corto las bobinas del alternador y excesivo calentamiento del puente rectificador.

He visto este sistema de usar la línea de regulación directamente desde la salida del puente y me ha gustado. En su momento pensé en algo parecido, pero debido a mi falta de conocimiento en el desarrollo y cálculos electrónico, pues di contra el muro de mi ignorancia.

Pensé en su momento en quitar esa aberración de cortocircuitar las bobinas del alternador y usar este mismo método, pero en vez de usar un MOSFET usar tal vez un relé de auto de esos baratos de 40 amperios, y comandarlo por el típico Zener y transistor piloto para la bobina del relé por aquello de usar lo mas simple con el menor costo, menos componentes y donde el asunto térmico fuese el mínimo. Por ciertas cuestiones pues no le di vuelta al asunto, también tenía pensado el usar relé de estado sólido.

Ahora al ver estos posts, pues me ha entrado el veneno y ya llevo unos días pensando cómo se podría hacer, pero vuelvo a tropezar con mi falta de conocimientos.

Caballero José Miguel usted que tiene de lo que yo carezco, sería tan amable de poder comentarme si hay alguna posibilidad de reducir aún más su diseño, en lo referente a lo que comento sobre los usos de relés, ¿es factible? merece la pena? Con y para ello usar materiales mas a mano, ya que, por ejemplo, en donde vivo ese tipo de MOSFET, el dependiente me pone cara de póker. Se podría usar para este tipo de circuito un regulador, no sé, ¿tipo LM317 que tiene un gran espectro de tensiones de entrada y regular la salida? Para con ello poder comandar dicho relé de auto o de estado solido que apenas tiene consumo.

Y ya me he pasado con el tocho me queda una duda, he visto su diseño y el de las PBC tengo la duda de que en el esquema teórico el condensador C1 está conectado a la línea trifásica “T” y el diodo D5 está conectado a la línea “S” y en la figura de la PBC el condensador C1 está conectado a la línea “R”. ¿Daría igual, es una errata?

Bueno muchísimas gracias a todos y a usted José Miguel. Les envío un cordial saludo

Referente al tema de usar un rele para hacer un regulador es poco recomendable dedido a que con un rele trabajando en continua y a esas frecuencias de conmutacion con amperajes cercanos a los 9 o 10 amperios sufre un rapido deterioro de sus platinos si bien se podria hacer que conmutaran la alterna antes de entrar en el puente de diodos y del ruido que haria ni hablamos.
Otro inconveniente de hacerlo con un rele es que al estar el regulador siempre conectado al sistema electrico el rele y su electronica entarian en funcionamiento al estar la moto parada por detectar una tension inferior a la de carga de la bataria la cual al dejar de recibir corriente de floatcion dejaria de tener los 13.4 voltios minimo de carga y el rele consuminria una intensidad nada despreciable de la bateria.
Referente al detalle del doblador de tension (diodo y capacitor) es indiferente a que fases este conectado.
Si no encuentra el mosfet que yo usé puede poner cualquier mosfet que soporte tensiones iguales o superiores a los 120 voltios y amperajes como minimo de 20 amperios o mas y que tenga una resistencia de canal lo mas baja posible al estar polarizado su gate con 10 voltios.
 
Última edición:
Estimado José Miguel, muchísimas gracias por su prontísima respuesta.

Ve usted, ahí es donde pincho, claro, claro, tiene toda la lógica del mundo, no había pensado en la parte de ralentí, claro, si la batería está baja, entraría el relé y sin apenas dar tensión el alternador pues ya tenemos el lio. Me centré solo en la carga a ciertos rpm, obviando el régimen del motor y sin tener los datos de la conmutación, veces, que se va a conectar dichos platinos podríamos tener dentro del relé un arco parecido a los que se forman en los delcos de distribución de las bujías.

Y el uso de relé de estado solido no deja de ser un elemento primo hermano del MOSFET, pero comandado ópticamente. Cuyo consumo es mínimo de la batería, pero estaría en la misma situación a nivel térmico, además del espacio que ocupa dicho elemento.

En fin buscaba la manera de poder sustituir elementos que pudiesen ser dañados por el uso y que pudiesen ser reparados in situs sin mucha complicaciones, por ejemplo en lo que me refería a los relés de autos que son baratos se podría llevar en la moto un para de ellos y en caso de avería simplemente desenchufarlo y colocarle otro, pero claro sin haber caído en la cuenta del fogueo de platinos, tensión de flotación y demás menesteres propio de la idiosincrasia del circuito y de su forma de trabajar.

En realidad, casi estaba buscando la forma de hacer todo esto, analógicamente sin circuiterías integradas, para con ello poder tener a mano una especie de kit de supervivencia de uso inmediato, ya que, a mí, y supongo que a mas de uno le ha pasado, me ha dejado la moto tirado sabiendo que el regulador ha dado de mano y que me deja la batería seca.

En fin, tengo algunas opciones, un regulador nuevo, otra vez, un circuito de verdad como el suyo, o le pongo tres conmutadores de baquelita con palanca de mano y una fuente de alimentación de carga con bombillas y que puentee a mano todo el sistema y cargue la batería si o si, ya de coraje y en plan Picapiedra. Jaja

Pues muchísimas gracias de nuevo es usted un maestro que sabe enseñar y eso vale oro puro.

PD: odio lo digital, soy analógico y cabezón, mi último coche lo entregue con 35 años de uso y lo único electrónico que tenia era una radio de FM, lo demás cables e interruptores con algunos relés que por cierto no cambien ninguno en 35 años, maldita obsolescencia
 
Bueno autorespuesta
 
Bueno autorespuesta
La configuracion del mosfet en este regulador es la mas optima que se puede hacer por diversos motivos:
1 Minimo numero de componentes.
2 Maxima durabilidad.
3 Maximo rendimiento y eficiencia energetica.
No se si sabes que cuando el sistema esta en corte, la tension que alcanza el estator ronda los 120 voltios de pico.
Eso implica que configurar el mosfet de otra manera supone la presencia de elevadas tensiones de trabajo en el circuito del Gate que tendrian que ser controladas mediante sistemas de proteccion que incrementarian el numero de componentes y disminuirian la durablidad.
Es por esto que la carga esta en el Source lo cual no representa ningun inconveniente ya que la exitacion del Gate con respecto al Source esta sobre los 10-12 voltios requeridos para conseguir la minima resistencia de canal.
Un alternador de motocicleta en ralenti genera unos 14 voltios eficaces y en maximas revoluciones alcanza los 80 voltios eficaces.
Esto implica cuestiones de diseño nada desdeñables a la hora de hacer ingenieria.
Si conoces una forma mejor de hacerlo no estaria de mas que lo digas.
 
No soy ingeniero electrónico, soy un informático aficionado a la electrónica en proceso de aprendizaje. Es que quiero aprender, no me gustan las dudas, sólo eso... De ahí el motivo de estar cuestionando la cosas

Muchas gracias por las aclaraciones, pero me sigue dando mala espina la carga por S. Porque he visto en otros circuitos fallar la carga por S ...sobrecalientamiento o poco tiempo de trabajo. incluso respentando el Vgs.

Voy a construirlo y ver su durabilidad. Mi opinión es que es un muy buen diseño y esta creativo.
Ojalá y yo esté equivocado, para así resolver el problema con vuestro excelente diseño.
Saludos.
 
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No soy ingeniero electrónico, soy un informático aficionado a la electrónica en proceso de aprendizaje. Es que quiero aprender, no me gustan las dudas, sólo eso... De ahí el motivo de estar cuestionando la cosas

Muchas gracias por las aclaraciones, pero me sigue dando mala espina la carga por S. Porque he visto en otros circuitos fallar la carga por S ...sobrecalientamiento o poco tiempo de trabajo. incluso respentando el Vgs.

Voy a construirlo y ver su durabilidad. Mi opinión es que es un muy buen diseño y esta creativo.
Ojalá y yo esté equivocado, para así resolver el problema con vuestro excelente diseño.
Saludos.
Te puedo decir que todos mis circuitos esta diseñados para ser casi indestructibles.
Uno de de los factores que siempre tienen en comun mis diseños es estar sobredimensionados en potencia y calculados para trabajas sin problemas durante mucho tiempo sin que la degradacion de los componentes alteres su eficiencia.
Si te tomas la molestia de buscar los circuitos que he diseñado y subido a internet podras ver que ninguno de ellos tiene resistencia de presicion y carecen de trimers de ajuste.
Si los comparas con otros circuitos que existen y que realizan similares funciones te daras cuenta que los mios tienen un numero de componentes mucho menor sin que eso suponga una merma de las prestaciones..
Cunado montes el circuito y lo pongas a prueba comenta tus impresiones.
Si deseas probarlo en un banco de pruebas tienes que usar una bateria de 12 voltios plomo acido y la tension AC se la metes con un transformador de 24 voltios 7 amperios como minimo.
Para la carga le cuelgas una lampara de cohe de 55W.
Es de vital importancia que el cableado tenga el espesor adecuado.
Si usas un cable demasiado fino te generara una resistencia indeseable que hara funcionar mal el sistema y eso va tambien por el amperimetro que se conecta en la prueba para medir parametros de carga de bateria y corriente de flote.
 
Me acaban de notificar que algunos alternadores de motocicletas alcanzan voltajes que rondan los 150 voltios por lo que si usas el mosfet TK7 quedara destruido al acelerar por lo que es mejor usar uno con mayor rango de tension.
El mejor candidato es el IRP4668.
 
Hola Jose Miguel, gracias por el aporte, quiero hacer tu diseño aunque debido a mi inexperiencia tengo unas dudas:
Todos los condensadores son electrolíticos.
Las otras resistencias son de 1/4w.
 
Hola Jose Miguel, gracias por el aporte, quiero hacer tu diseño aunque debido a mi inexperiencia tengo unas dudas:
Todos los condensadores son electrolíticos.
Las otras resistencias son de 1/4w.
El simbolo de los condensadores electroliticos es diferente del de los que no tienen polaridad.
El C1 es el unico que no es electrolitico.
Antes de nada tendrias que hacer una verificacion importante. tienes que medir cuanta tension te da en vacio el alternador cuando el motor esta revolucionado por que si te da sobre 85 voltios te vale el transistor que esta en el esquema pero algunos alternadores dan una tension maxima superior a 115 voltios y eso no lo soporta este transitor por lo que se tendria que usar un IRFP4668 que tolera 250 voltios aun que tiene una resistencia de canal mas alta lo cual lo hace algo menos eficiente pero aceptable.
Ademas de este regulador hice una segunda version mas optimizada con menos componentes.
Ambas opciones estan en este foro publicadas.
La mas optima es al que usa en integrado NE555 y en esa solo el condensador C2 es electrolitico.
 
Gracias por la pronta respuesta, me han gustado tanto los diseños que haré los dos. He visto el segundo diseño del NE555, en el condensador C3, de 100nF, ¿de cuantos voltios es?.
Vi tu advertencia sobre el mosfet IRFP4668 y tengo que utilizar este, también tendré que cambiar el puente rectificador por uno de 40Amp.
Pretendo instalarselo a una triump 955i, la cual genera unos 70 V a 4000rpm. sin haber pasado de ahí, por no darle más "caña" en vacío. Esta moto peca de ahí, ya le he cambiado 3 statores. El regulador que lleva es de primera generación, provocando una alta temperatura en el stator.
Si crees que necesito alguna indicación más, estoy encantado de aprender.
Gracias
 
Gracias por la pronta respuesta, me han gustado tanto los diseños que haré los dos. He visto el segundo diseño del NE555, en el condensador C3, de 100nF, ¿de cuantos voltios es?.
Vi tu advertencia sobre el mosfet IRFP4668 y tengo que utilizar este, también tendré que cambiar el puente rectificador por uno de 40Amp.
Pretendo instalarselo a una triump 955i, la cual genera unos 70 V a 4000rpm. sin haber pasado de ahí, por no darle más "caña" en vacío. Esta moto peca de ahí, ya le he cambiado 3 statores. El regulador que lleva es de primera generación, provocando una alta temperatura en el stator.
Si crees que necesito alguna indicación más, estoy encantado de aprender.
Gracias
El condensador C3 al que te refieres soporta una infima tension por lo que te vale cualquiere que soporte 3 voltios o mas.
Si tu alternador genera una tension inferior a 90 voltios puedes usar el transistor mosfet TK72E12N1 que tiene una bajisima resistecia de cana y por tanto una eficiencia muy alta superiro al 99%
 
Hola, @JOSE MIGUEL SIRGO PASCUAL, mi nombre es Alejandro Araya te felicito por tu proyecto y la simplicidad de éste, yo hace un tiempo entre al mundo de las motocicletas y ya me tenia hastiado tener que cambiar el regulador de la moto, yo tengo la siguiente pregunta, tu circuito se puede adaptar para un sistema monofásico?

Saludos desde Chile !
 
Hola, @JOSE MIGUEL SIRGO PASCUAL, mi nombre es Alejandro Araya te felicito por tu proyecto y la simplicidad de éste, yo hace un tiempo entre al mundo de las motocicletas y ya me tenia hastiado tener que cambiar el regulador de la moto, yo tengo la siguiente pregunta, tu circuito se puede adaptar para un sistema monofásico?

Saludos desde Chile !
Sirve indistintamente para monofasico y trifasico.
 
Estimados, un saludo desde Uruguay!!, El tema está barbaro, la verdad que el aporte es de gran utilidad. Voy a hacer este regulador para colocarlo en una vieja Suzuki F70 de 1972 la cual estoy restaurando y quiero dejar de la mejor forma posible. La bobina de carga trae un hilo a masa y rectifica media onda, lo que hice fue desconectar de masa el extremo correspondiente y sacarlo hacia afuera del volante con un cable para poder rectificar onda completa y asi obtener mas potencia para poder cargar una bateria de 12 volts. Luego de rectificar obtengo 45 volts moderando y unos 80 volts si aumento las revoluciones. Si conecto una lampara de 12v/21watts moderando me quedan 11.5 volts y circula una corriente de 1,45 amp y se me va a 18v al acelerar y la lampara enciende a pleno. Pienso colocar luces led por lo que el consumo de todo no me va a superar esa corriente. Mi duda esta radicada en que mosfet puedo colocar ya que no consigo ninguno con tan baja Rgs. Que pasa si coloco algun mosfet con por ejemplo 0,03 ohms por ejemplo IRFZ44 ? O algun otro con mas VDS como IRF530 , 640 ,etc. muchas gracias
 
Estimados, un saludo desde Uruguay!!, El tema está barbaro, la verdad que el aporte es de gran utilidad. Voy a hacer este regulador para colocarlo en una vieja Suzuki F70 de 1972 la cual estoy restaurando y quiero dejar de la mejor forma posible. La bobina de carga trae un hilo a masa y rectifica media onda, lo que hice fue desconectar de masa el extremo correspondiente y sacarlo hacia afuera del volante con un cable para poder rectificar onda completa y asi obtener mas potencia para poder cargar una bateria de 12 volts. Luego de rectificar obtengo 45 volts moderando y unos 80 volts si aumento las revoluciones. Si conecto una lampara de 12v/21watts moderando me quedan 11.5 volts y circula una corriente de 1,45 amp y se me va a 18v al acelerar y la lampara enciende a pleno. Pienso colocar luces led por lo que el consumo de todo no me va a superar esa corriente. Mi duda esta radicada en que mosfet puedo colocar ya que no consigo ninguno con tan baja Rgs. Que pasa si coloco algun mosfet con por ejemplo 0,03 ohms por ejemplo IRFZ44 ? O algun otro con mas VDS como IRF530 , 640 ,etc. muchas gracias
Si colocas otro tipo de mosfet con mayor resistencia de canal lo unico que pasa es que lo tienes que refrigerar con una aleta disipadora. Como no vas a tener un gran consumo no tendras demasiado calor en el mosfet y con que pongas una aleta pequeña ya vale.
Ninguno de los mosfet que indicas te valen por que no soportan 150 voltios entre Drain-Source y esa tension es la minima que es aceptable.
 
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