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 Como fazer ESC Brushed

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Vinicius Salmazo
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MensagemAssunto: Como fazer ESC Brushed   25th Março 2011, 21:46

Pessoal, aqui irei postar um tutorial de como fazer um ESC brushed a partir de um circuito de servo (funcionando), postado por um amigo do E-voo (guga). Já utilizei este esquema e funcionou perfeitamente!!!

Ele pode ser usado com 6 celulas de Nicad ou... 2 celulas de Lithum.



Esquema com BEC:

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Esquema sem BEC:

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Bom daqui pra frente, irei postar exatamente como o Guga psotou no E-voo... Créditos a ele!!!


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Parte 1

Speed control eletrônico feito de servo com BEC...
Com um servo estragado e mais algumas peças encontradas em qualquer eletrônica (ou até mesmo retirada de sucatas), você tem um speed control eletrônico com BEC que suporta bastante amperagem!


O PWM (ESC)

Apesar de simples, esse speed control é muito útil e eficiente. Dependendo do tamanho do modelo em que se planeja instalar, pode ser facilmente adaptado a outras correntes, reduzindo assim seu peso, tamanho e eliminando a necessidade de dissipadores de potência, que ocupam um espaço considerável e também acrescentam peso final ao modelo. Pode ser usado com packs de 6 a 14 células, e se não for utilizado BEC, o limite de tensão fica por conta do limite de tensão do MOSFET.
Para se obter um tamanho mais reduzido ainda, pode-se usar a placa (circuito) de qualquer outro servo, até mesmo um micro-servo usado em aeromodelos elétricos. Claro que com pequenas modificações. Pode-se obter um tamanho ainda menor, usando componentes SMD. Imagine a combinação de componentes SMD e a placa de um micro-servo... O que teremos será um speed control com BEC de tamanho próximo ao dos disponíveis no mercado!

Este projeto usa uma placa de um servo Futaba standard, o S-3003.

Naão seja BURRO nem TONTO de usar um Servo funcional... pegue um que esteja todo funhanhado... (sucata ou veio pacarai..) mas que voce tenha certeza que a placa eletronica esteja funcionando...

O MOSFET que será usado é o IRFZ44N, da International Rectifier, que agüenta uma corrente de até 49A continuamente e uma corrente momentânea de 160 A, isso tudo com uma temperatura ambiente de 25ºC, o que é suficiente para nossos propósitos.
Vamos estipular uma corrente máxima de funcionamento 20 A com esse MOSFET.
Também devemos notar que em sua máxima corrente de operação, ele vai dissipar 94W de potência. Devido a essa elevada potência, vamos limitar seu uso a 15 A, usando a regra do bom senso, fique atento a suas características e não esqueça que dever ser N-chanel.

SUGESTÃO
Outros mosfets podem ser utilizados com sucesso, um deles é o IRLR3103. Pode ser usado em correntes de 15 A com segurança. A montagem é a mesma, as disposição dos pinos também.

Para a parte desse projeto que proporciona a capacidade de eliminação de baterias separadas para o receptor e para o motor, o BEC, será usado o circuito integrado da National Semiconductors, o LM2940 - 5.0.

Ele é um regulador de tensão com baixa queda ou dropout, como falam os Américanos.
Esse CI consome pouca corrente e tem uma queda de voltagem muito pequena (normalmente 0.5 V), liberando 5 V e até 1 A para o funcionamento do receptor. Essas características garantem o funcionamento do receptor com 4 servos standard e 1 speed control, o que é suficiente para nosso projetos. Para uma melhor operação, o pack de baterias, deve ter uma tensão mínima 5.5V quando descarregado, ou seja, um pack de 6 células com cada célula beirando os 0.9V.

- Parte 2 -

Veja abaixo a Lista de materiais... e sua descrição...

opcional: 1 trimpot de 5K ohms

Fios, conectores, solda, soldador, alicate, tubo termo-retrátil, etc...

1 placa de controle de servo (funcionando)
Vista pelo lado da solda e já sem o motor...


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Placa do servo vista pelo lado do potenciômetro...

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1 regulador de Voltagem LM2940, que pode se apresentar nos encapsulamentos TO-220, SOT-263 e SOT-223, representados respectivamente nos desenhos abaixo
Em qualquer um dos encapsulamentos o CI é o mesmo. Suas características são as mesmas.
As únicas coisas que se alteram são o tamanho e o peso. A escolha do encapsulamento vai se dar devido a habilidade do construtor e a disponibilidade do material na loja de componentes eletrônicos. A nomenclatura correta para o CI em seus devidos encapsulamentos é o seguinte:
LM2940CT-5.0 e LM2940T-5.0: TO-220
LM2940CS-5.0 e LM2940S-5.0: SOT-263
LM2940IMP-5.0 e LM2940IMPX-5.0: SOT-223

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1 MOSFET canal N IRFZ44N ou similar

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1 capacitor cerâmico de 470 nano farad.
Opte sempre por um capacitor de boa qualidade. O usado aqui será um multicamada, mas nada impede que você use os comuns.

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1 resistor de 470 ohms, 1/8 W (código de cores... amarelo, violeta, marrom)

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1 capacitor de 22 micro farad,
que pode ser cerâmico ou eletrolítico.
Se for cerâmico, novamente opte por um multicamada. Se for eletrolítico, opte por um de tantalum, que se parece com o desenho ao lado.
Nada impede que voce use componentes mais comuns...

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Vinicius Salmazo
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MensagemAssunto: Re: Como fazer ESC Brushed   25th Março 2011, 21:48

Agora...MÃOS NA MASSA...

Agora com a placa, devidamente preparada com a retirada do motor, vamos identificar, os terminais a serem usados nessa montagem. Observe o desenho...

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Agora vamos identificar os pinos do MOSFET. Observe o desenho (usando encapsulamento TO-220):

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Vamos identificar os pinos do LM2940 (regulador de voltagem para 5 volts)...
Observe o desenho (usando encapsulamento TO-220)
Onde INPUT é a entrada da tensão a ser regulada... GROUND é o terra do circuito... e OUTPUT é a saída da tensão de entrada regulada... de 5 volts...

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MensagemAssunto: Re: Como fazer ESC Brushed   25th Março 2011, 21:55

-Parte 3-

...Vamos a montagem...


Passo 1: comece soldando um dos pinos do resistor na placa e o outro no pino G do MOSFET.

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Passo 2: feito isso, solde ao terminal D do MOSFET, um fio de boa qualidade e com espessura adequada a corrente que irá passar por ele. No nosso caso, um fio com diâmetro de feixe de 2mm e com capa de silicone está muito bom. Solde a outra extremidade do fio ao pólo negativo do conector do motor.

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Passo 3: solde entre o pólo positivo do conector do motor e o pólo positivo do conector da bateria, um fio com as mesmas recomendações do passo anterior. USE UMA COR DE FIO DIFERENTE...

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Passo 4: solde entre o pino S do MOSFET e o pólo negativo da bateria, um fio com as mesmas características do citado no passo 2. Novamente, USE UMA COR DE FIO DIFERENTE...

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Até aqui, está pronta a parte do ESC. Não é fácil ter um speed control de servo?
Vamos passar agora para a parte do BEC, um pouco mais complicada, especialmente na parte dos capacitores.






Passo 5: desencape um pequena parte dos fios que vem do conector da bateria para que você possa soldar os fios que vão ser usados pelo regulador de tensão....

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Passo 6: no desencape feito no fio que liga os pólos positivos do conector do motor e do conector da bateria, solde um fio (pode ser de bitola menor) entre a área desencapada e o pino input do regulador de tensão.

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Passo 7: no desencape feito entre o fio que liga o pino S do MOSFET e o pólo negativo da bateria, solde um fio (pode ser de bitola menor) entre a área desencapada e o pino ground do regulador de tensão....

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Passo 8: no mesmo desencape usado no passo 7, solde um mesmo pedaço de fio entre o desencape e o fio terra do servo, que está soldado na placa como indicado. Cuide para não desoldar os fios já soldados, tanto na placa quanto na área desencapada do fio. Cuide também para que a soldagem na placa do servo não vaze para o lado, pois ali está soldado o fio positivo, causando assim um curto-circuito...

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Passo 9: solde um fio (de mesma bitola do anterior) do pino output do regulador até o ponto onde o fio positivo (+5V) do servo está soldado na placa. Novamente cuide para que a solda não vaze para o fio ao lado, devido ao mesmo risco citado no passo anterior....

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Passo 10: desencape os fios que saem do regulador (desencape próximo ao regulador), para, nos passo seguintes, soldarmos os capacitores...

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E vamo lá....

Os tres ultimos passos e boa sorte!!!!


Passo 11: entre os fios do regulador que saem dos pinos input e ground, solde o capacitor de 470 nano farad.

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Passo 12:
Entre o fios do regulador que saem dos pinos ground e output, solde o capacitor de 22 micro farad. Note que o capacitor usado é o de tantalum e ele é polarizado (tem um "lado"certo para ser instalado). O capacitor de tantalum, tem sua polaridade indicada por uma pequena barra contrastante com a cor do mesmo. O pino que estiver mais perto dessa barra, é o pino positivo e deve ser conectado a uma tensão positiva para que funcione. No nosso caso, a cor da barra é preta. No detalhe ao lado do circuito, apresentamos uma versão para capacitor eletrolítico comum. Ele também é polarizado. Nesse tipo de capacitor, a polarização indicada por uma faixa contrastante com a cor do resto do capacitor. O pino que estiver mais perto dessa faixa, é o pino negativo, devendo ser conectado a uma tensão negativa para que funcione corretamente....

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Passo 13: Agora isole todos os pontos de solda use tubo termo-retrátil. ou adesivo de contato...(esmerdeie bem o adesivo para fazer um bom isolamento... Observe a ilustração final do ESC.

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PRONTO... agora voce já tem um ESC totalmente operacional

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MensagemAssunto: Re: Como fazer ESC Brushed   25th Março 2011, 21:57

Bom pessoal, é isso... É fácil e extremamente funcional!!!


Fonte: [Você precisa estar registrado e conectado para ver este link.]





Lembrando que a criação e explicação não é minha, e sim do Guga do fórum E-voo.





Abras

Vinícius Salmazo
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jeff
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MensagemAssunto: Re: Como fazer ESC Brushed   26th Março 2011, 22:56

O cara muito bom heim, agora eu vou consegui usar o escovado com esse esc, mas o tx que pretendo fazer, não sei se vou conseguir colocar um potenciômetro do oscilador pra ajustar a velocidade. Mas vamo vê se consigo.
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CONDOR
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MensagemAssunto: Re: Como fazer ESC Brushed   21st Novembro 2011, 00:41

Eu já montei esse esc e funciona muito bem.
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