Controlador de bomba turbomolecular

Buenas tardes a todos, soy nuevo en el foro, así que espero tengan paciencia conmigo, durante algunos meses me he liado con la construcción de un sistema de vació para diversos experimentos, para esto necesito de dos bombas de vació, una de bajo vació que no es mas que una bomba como las que usan los técnicos para aire acondicionado, y la otra que es una bomba turbo-molecular, dicha bomba consiste en una "turbina" que es movida por un motor brushless alimentado con entre 30-50 vdc.

El problema viene al intentar hacer mi propio controlador para el motor, por ahora solo tengo un circuito simple, y puedo levantar la bomba cerca de las 20,000 rpm pero a ésta velocidad los Mosfets se calientan demasiado, a primera instancia intente poner los clásicos diodos flyback recomendados para cargas inductivas, pero noté que el cable de alimentación común del motor se calentaba demasiado, tanto que el cable comenzó a liberar humo.
Despues, por recomendación de un amigo ruso puse unos zener de 82 V que van a tierra, descargando la energía almacenada en las bobinas directamente a tierra, sin embargo me sigue ocurriendo lo mismo Mosfets demasiado calientes.

Hoy me tope con los esquemáticos de uno de los controladores de ésta bomba, y veo que tiene zener que va de las bobinas del motor hacia los gates de los Mosfets y la verdad ésto me confundió demasiado, no entiendo porqué se pondría ésto ahí, no hace sentido descargar la bobina en el gate del Mosfet, espero que alguien pudiera ayudarme con ésto.

Video de la bomba con el circuito actual.
 

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DOSMETROS

High 2m Modereitor
Te doy un indicio , el primero es que quizás tus Mosfets tengan valores altos de capacidad parásita del Gate - Dynamic Input Capacitance , lo cual les impide trabajar bien a altas velocidades y quedan en parte en la zona lineal y calentando , cuanto tienen además de Drain-Source On-State Resistance RDS(on) (Ω) ? Cuanto mide su Turn-On Delay Time y su Turn-Off Delay Time ?

Hola , no miré los diagramas , pero se me ocurre que eso sea para forzar el apagado de los Gate's
 
Curioso que lo menciones, los diagramas originales muestran un CD4028BE atacando directamente los gates de los mosfets, no se si fue tonto de mi parte pero decidi modificar un poco esto y agregue un opto para tener un poco mas de corriente al cargar el gate, porque de hecho los mosfets que use si tienen casi triple de capacitancia que los originales.
La otra ventaja de hacer eso es el aislamiento entre la parte de control y la parte de potencia.
Lo que mencionas acerca de el Rds on es muy cierto, precisamente anoche me puse a pensar acerca de ello, primero utilize los irfz44n para hacer pruebas, dado su bajo voltaje de operacion decidi cambiarlos por los que el fabricante usó el buz73, al buscarlo en las electronicas locales uno de los vendedores me comento que esa ya es una parte obsoleta y descontinuada y me recomendo los irf840 que son el substituto asi que sin pensarlo los compre y puse en el circuito 🤦‍♂️ error total, estos tiene un Rds on de 0.85 Ohms mientras que los devanados del motor rondan los 0.8 ohms (De hecho note que la bomba aceleraba mas lento que con los irfz44n).
Mañana cambiare los mosfets y vere como se comporta la bomba.
Caulquier sugerencia o comentario es bienvenido.
 
Hola...también puede implementar un sistema de este tipo que al menos hasta 10KHz funciona perfectamente pero los IC dedicados como el que te recomendó DOSMETROS seria una opción muy atractiva.

ConmutaMosfetPAP.jpg

Debes hacer uno para cada campo del motor.

Subo también la simulación por si alguien quiere probarlo/mejorarlo/optimizarlo.

Yo lo probé a mucha menos frecuencia con un PAP de una CNC y funcionan los transistores sin disipadores.
 

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Por el momento dejare el circuito como es, mas adelante modificare la alimentacion de los gates si es necesario, alguna recomendacion para el mosfet de potencia? tengo en mente el FQP10N20C o el PHP28NQ15T ambos tienen caracteristicas parecidas al del control original.
 
Cualquiera que pongas si no están bien encendido/apagados tendrás problemas de temperatura ya que trabajaran en la zona lineal incrementándose la Rds_on y por ende la disipación de potencia y por ende la generación de calor.

Por ese motivo tanto DOSMETROS como yo, te ofrecimos alternativas al respecto. Proba y sácate las dudas.

El solo echo de usar un opto para comandar los gates si compartes la alimentación o GND no garantiza para nada el funcionamiento antes mencionado o la aislación que es lo que se persigue cuando se lo utiliza.

Suerte.
 
Muchas gracias por las respuestas, y una disculpa por tardar en responder, con esto de la pandemia la electronica donde encargue las nuevas piezas tardo 2 semanas en entregar mi material, hoy realice las pruebas con los nuevos componentes y me alegra reportar que la bomba va mejor, utilice el FQP10N20C como el mosfet principal y el nuevo zener de 130v la bomba funcionando a 30krpm y los mosfets se calientan un poco, pronto reportare mas resultados y un video
 

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