In che modo i diodi proteggono il driver del motore DC H-bridge?

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Non capisco davvero come questi diodi in questo circuito e circuiti simili (come pilotare un circuito a relè) proteggano il circuito del controller dall'energia immagazzinata dall'induttanza della bobina. Apprezzo molto se qualcuno potesse spiegarlo graficamente. (Intendo come i diodi bloccano la corrente, ecc.)

la seconda domanda su questo circuito è il condensatore. cosa succede se non c'è?

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— Mehrdad Kamelzadeh
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I diodi in questa applicazione non sono lì per bloccare la corrente, ma per consentire un percorso a bassa impedenza per consentire alle bobine di scaricarsi. Se tale percorso non viene fornito, quando l'alimentazione della bobina viene interrotta ad ogni ciclo, l'energia magnetica immagazzinata deve trovare un percorso per la scarica. Ciò si traduce nella bobina che esprime una tensione inversa arbitrariamente alta attraverso le sue estremità fino a quando l'energia trova un modo per uscire.

Risultato: questa alta tensione si manifesta attraverso i MOSFET, che muoiono di una miserabile morte.

I diodi forniscono quindi un percorso di scarica in corto circuito, dissipando questa energia come calore all'interno del diodo.

La funzione del condensatore è quella di fungere da riserva di energia locale, per fornire parte dell'energia richiesta dal motore durante il picco iniziale di ogni accensione e immagazzinare parte dell'energia che ricade sulla barra di alimentazione ad ogni giro- off. Senza il condensatore, i picchi di corrente su ciascun bordo dovrebbero essere completamente serviti dalla guida di alimentazione. Poiché qualsiasi connessione di alimentazione avrà una certa resistenza, questi picchi di corrente provocano quindi cali di tensione sulla guida di alimentazione.

In parole povere, il condensatore attenua i picchi a causa della richiesta di potenza temporanea e del surplus di potenza temporanea, poiché le bobine vengono eccitate e diseccitate.

— Anindo Ghosh
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Quando una coppia di transistor si spegne e l'altra coppia non si accende immediatamente, la corrente "back-emf" deve quindi fluire attraverso C1 e / o l'alimentatore stesso. Sotto il normale controllo PWM ciò accade momentaneamente tra lo spegnimento di una coppia e l'accensione dell'altro. Ecco come lo vedo.

— Andy aka

@Anindo grazie per la tua risposta ma non capisco due parti. prima cosa significa "morire una miserabile morte"? secondo "questi picchi di corrente provocano quindi cali di tensione sulla barra di alimentazione"?

— Mehrdad Kamelzadeh,

I MOSFET di @MehrdadKamelzadeh hanno le tensioni massime a cui possono far fronte, attraverso Drain e Source (in realtà attraverso due pin qualsiasi), che in genere sono specificati nel foglio dati. Quando l'EMF posteriore della bobina supera questo valore, il MOSFET viene danneggiato in modo permanente. Mentre i MOSFET in modalità potenziamento in genere incorporano un diodo corporeo, quel diodo interno non è generalmente abbastanza veloce / con una tensione diretta abbastanza bassa, per deviare con successo questo EMF posteriore e proteggere il MOSFET. Quindi il diodo esterno salva il MOSFET dal danneggiamento, cioè dalla morte.

— Anindo Ghosh,

Se c'è un picco nella domanda attuale, questa corrente provocherà una caduta di tensione momentanea sulla guida di alimentazione come si vede sul ponte H - questo è dovuto agli effetti di induzione e resistenza del filo di alimentazione dalla fonte di alimentazione al ponte H , anche ipotizzando un alimentatore infinitamente stabile. Fornire un condensatore locale di valore sufficiente appianerà queste cadute di tensione locali, ad es.

— Anindo Ghosh,

@AnindoGhosh sei un insegnante perfetto. Grazie. Ma un'altra domanda (che prometto di essere l'ultima;)). come avrei dovuto sapere che deve essere 0.1uf? c'è un modo per calcolarlo?

— Mehrdad Kamelzadeh,

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L \frac{d i}{d t}

$L \frac{di}{dt}$

$\frac{di}{dt}$

— Scott Seidman
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quando il motore si ferma, come hai detto, abbiamo un'alta tensione ai suoi nodi. Quindi sembra che il percorso che trova per scaricare la sua energia sia sempre attraverso D1 e D2. Quando D3 e D4 fanno il loro lavoro?

— Mehrdad Kamelzadeh,

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Quando il picco di tensione è negativo. La corrente può fluire in entrambe le direzioni attraverso un motore, quindi il picco può essere di entrambi i segni.

— Scott Seidman,

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Il condensatore è lì per assorbire il rumore proveniente dal motore, che altrimenti rovinerebbe l'alimentazione. 100nF è un valore molto basso, tuttavia. A seconda della potenza del motore userei da 10uF a 100uF, ma lascerei anche 100nF.

— La resistenza
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alcuni dei precedenti sono corretti ma i diodi e il condensatore sono presenti in modo tale che l'energia posteriore / energia induttiva immagazzinata nel motore sia rimandata al tappo come serbatoio di accumulo, l'energia non è dissipata nei diodi, senza il cappuccio lì il circuito si distruggerebbe probabilmente poiché l'energia non avrebbe nessun posto dove andare fino a quando la tensione non raggiungesse un punto in cui è stato creato un percorso di scarica.

— mickyblueeyes
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