Làm thế nào điốt bảo vệ trình điều khiển động cơ DC cầu H?

21

Tôi không thực sự hiểu làm thế nào các điốt trong mạch này và các mạch tương tự (như điều khiển mạch chuyển tiếp) bảo vệ mạch điều khiển khỏi năng lượng được lưu trữ bởi độ tự cảm của cuộn dây. Tôi thực sự đánh giá cao nếu ai đó có thể giải thích bằng đồ họa. (Ý tôi là làm thế nào các điốt chặn hiện tại và vv)

câu hỏi thứ hai về mạch này là tụ điện. Điều gì xảy ra nếu nó không ở đó?

nhập mô tả hình ảnh ở đây

— Mehrdad Kamelzadeh
nguồn

15

Các điốt trong ứng dụng này không ở đó để chặn dòng điện, nhưng để cho phép một đường trở kháng thấp cho các cuộn dây tự xả qua. Nếu một đường dẫn như vậy không được cung cấp, thì khi nguồn cung cấp của cuộn dây bị dừng ở mỗi chu kỳ, năng lượng từ tính được lưu trữ phải tìm một đường dẫn để phóng điện. Điều này dẫn đến cuộn dây biểu thị một điện áp ngược cao tùy ý trên các đầu của nó cho đến khi năng lượng tìm được cách thoát ra.

Kết quả: Điện áp cao này xuất hiện trên các MOSFET, cái chết thảm khốc.

Do đó, các điốt cung cấp một đường phóng ngắn mạch, tiêu tán năng lượng này dưới dạng nhiệt trong diode.

Chức năng của tụ điện là hoạt động như một kho năng lượng cục bộ, để cung cấp một phần năng lượng cần thiết cho động cơ trong quá trình tăng đột biến ban đầu của mỗi lần bật và lưu trữ lại một phần năng lượng quay trở lại đường ray điện ở mỗi lượt- tắt. Không có tụ điện, các xung hiện tại ở mỗi cạnh sẽ hoàn toàn cần được phục vụ bởi đường ray cung cấp. Vì bất kỳ kết nối cung cấp nào cũng sẽ có một số điện trở, các xung hiện tại do đó dẫn đến sụt điện áp trên đường ray cung cấp.

Nói một cách đơn giản, tụ điện làm trơn các gai do nhu cầu năng lượng tạm thời và thặng dư năng lượng tạm thời, vì các cuộn dây được cung cấp năng lượng và mất năng lượng.

— Anindo Ghosh
nguồn

Khi một cặp bóng bán dẫn tắt và cặp kia không bật ngay lập tức, dòng điện "back-emf" sau đó phải chạy qua C1 và / hoặc chính nguồn cung cấp điện. Trong điều khiển PWM bình thường, điều này xảy ra trong giây lát giữa một cặp tắt và cặp kia bật. Đó là cách tôi nhìn thấy nó.

— Andy aka

@Anindo cảm ơn câu trả lời của bạn nhưng tôi không hiểu hai phần đó. đầu tiên nó có nghĩa là gì "chết một cái chết khốn khổ"? thứ hai "những đột biến hiện tại do đó dẫn đến sụt áp trên đường ray cung cấp"?

— Mehrdad Kamelzadeh

Các MOSFET @MehrdadKamelzadeh có điện áp tối đa mà chúng có thể đối phó, trên Drain và Source (thực tế trên bất kỳ hai chân nào), thường được chỉ định trong biểu dữ liệu. Khi cuộn lại EMF vượt quá giá trị này, MOSFET sẽ bị hỏng vĩnh viễn. Mặc dù các MOSFET chế độ nâng cao thường kết hợp một diode cơ thể, nhưng diode bên trong thường không đủ nhanh / điện áp chuyển tiếp đủ thấp, để tắt thành công EMF ngược này và bảo vệ MOSFET. Do đó các diode bên ngoài cứu MOSFET khỏi bị hư hỏng, tức là chết.

— Anindo Ghosh

Nếu nhu cầu hiện tại tăng đột biến, dòng điện này sẽ gây ra sụt áp tạm thời trên đường ray cung cấp như đã thấy ở cầu H - điều này là do tác động cảm ứng và điện trở của dây cung cấp từ nguồn điện đến cầu H , thậm chí giả định một nguồn cung cấp năng lượng ổn định vô hạn. Cung cấp một tụ điện cục bộ có giá trị đủ sẽ làm giảm các giọt điện áp cục bộ tức là giảm xuống.

— Anindo Ghosh

@AnindoGhosh bạn là một giáo viên hoàn hảo. cảm ơn. Nhưng thêm một câu hỏi nữa (mà tôi hứa sẽ là câu hỏi cuối cùng;)). Làm thế nào tôi biết rằng nó phải là 0,1uf? Có cách nào để tính toán không?

— Mehrdad Kamelzadeh

8

L \frac{d i}{d t}

$L \frac{di}{dt}$

$\frac{di}{dt}$

— Scott Seidman
nguồn

khi động cơ dừng lại, như bạn đã nói, chúng ta có một điện áp cao tại các nút. Vì vậy, dường như con đường mà nó tìm thấy để xả năng lượng của nó luôn thông qua D1 và D2. Khi D3 và D4 làm công việc của họ?

— Mehrdad Kamelzadeh

3

Khi điện áp tăng vọt là âm. Dòng điện có thể chạy theo một trong hai hướng trên một động cơ, vì vậy sự tăng đột biến có thể là một trong hai dấu hiệu.

— Scott Seidman

7

Các tụ điện ở đó để hấp thụ tiếng ồn phát ra từ động cơ, nếu không sẽ gây rối với nguồn điện của bạn. 100nF là một giá trị rất thấp, tuy nhiên. Tùy thuộc vào công suất của động cơ, tôi sẽ sử dụng 10uF đến 100uF, nhưng cũng để lại 100nF.

— Sự ngăn trở
nguồn

2

Một số điều trên là đúng nhưng điốt và tụ điện ở đó để năng lượng emf / cảm ứng được lưu trữ trong động cơ được gửi trở lại nắp như một bể chứa, năng lượng không bị tiêu tán trong điốt, mà không có nắp ở đó mạch có thể sẽ tự hủy vì năng lượng sẽ không còn tồn tại cho đến khi điện áp đạt đến điểm tạo ra đường phóng điện.

— mickyblueeyes
nguồn