¿Cómo protegen los diodos el controlador del motor de CC del puente H?


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Realmente no entiendo cómo estos diodos en este circuito y circuitos similares (como conducir un circuito de relé) protegen el circuito controlador de la energía almacenada por la inductancia de la bobina. Realmente aprecio si alguien pudiera explicarlo gráficamente. (Me refiero a cómo los diodos bloquean la corriente y etc.)

La segunda pregunta sobre este circuito es el condensador. ¿Qué pasa si no está allí?

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Respuestas:


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Los diodos en esta aplicación no están allí para bloquear la corriente, sino para permitir un camino de baja impedancia para que las bobinas se descarguen. Si no se proporciona dicho camino, entonces cuando el suministro de la bobina se detiene en cada ciclo, la energía magnética almacenada debe encontrar un camino para la descarga. Esto hace que la bobina exprese un voltaje inverso arbitrariamente alto a través de sus extremos hasta que la energía encuentre una manera de salir.

Resultado: este alto voltaje aparece a través de los MOSFET, que mueren de una muerte miserable.

Los diodos proporcionan así una ruta de descarga de cortocircuito, disipando esta energía como calor dentro del diodo.

La función del condensador es actuar como un almacén de energía local, para proporcionar parte de la energía requerida por el motor durante el pico inicial de cada encendido, y almacenar parte de la energía que regresa al riel de energía en cada giro. apagado. Sin el condensador, los picos de corriente en cada borde tendrían que ser atendidos completamente por el riel de suministro. Como cualquier conexión de suministro tendrá cierta resistencia, estos picos de corriente resultan en caídas de voltaje en el riel de suministro.

En términos simples, el condensador suaviza los picos debido a la demanda de energía temporal y al excedente temporal de energía, ya que las bobinas se energizan y desenergizan.


Cuando un par de transistores se apaga y el otro par no se enciende de inmediato, la corriente "back-emf" debe fluir a través de C1 y / o la fuente de alimentación. Bajo el control PWM normal, esto sucede momentáneamente entre un par apagado y el otro encendido. Así lo veo yo.
Andy aka

@ Anindo, gracias por tu respuesta, pero no entiendo dos partes de eso. primero, ¿qué significa "morir una muerte miserable"? segundo "estos picos de corriente resultan en caídas de voltaje en el riel de suministro"?
Mehrdad Kamelzadeh

Los MOSFET de @MehrdadKamelzadeh tienen voltajes máximos con los que pueden hacer frente, a través de Drenaje y Fuente (en realidad a través de dos pines), que generalmente se especifican en la hoja de datos. Cuando la bobina EMF excede este valor, el MOSFET se daña permanentemente. Si bien los MOSFET de modo de mejora generalmente incorporan un diodo de cuerpo, ese diodo interno generalmente no es lo suficientemente rápido / de voltaje directo lo suficientemente bajo, para derivar con éxito este EMF de retorno y proteger el MOSFET. Por lo tanto, el diodo externo evita que el MOSFET se dañe, es decir, muera.
Anindo Ghosh

Si hay un pico en la demanda de corriente, esta corriente causará una caída momentánea de voltaje en el riel de suministro como se ve en el puente H; esto se debe a los efectos de inducción y resistencia del cable de suministro desde la fuente de alimentación al puente H , incluso suponiendo una fuente de alimentación infinitamente estable. Proporcionar un condensador local de valor suficiente suavizará estas caídas de voltaje local, es decir, caídas.
Anindo Ghosh

@AnindoGhosh eres un maestro perfecto. Gracias. Pero una pregunta más (que prometo ser la última;)). ¿Cómo debería haber sabido que debe ser 0.1uf? ¿hay alguna manera de calcularlo?
Mehrdad Kamelzadeh

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Lreyoret

reyoret


cuando el motor se detiene, como dijiste, tenemos un alto voltaje en sus nodos. Entonces parece que el camino que encuentra para descargar su energía es siempre a través de D1 y D2. Cuando el D3 y D4 hacen su trabajo?
Mehrdad Kamelzadeh

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Cuando el pico de voltaje es negativo. La corriente puede fluir en cualquier dirección a través de un motor, por lo que el pico puede ser de cualquier signo.
Scott Seidman

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El condensador está allí para absorber el ruido proveniente del motor, que de lo contrario dañaría su fuente de alimentación. Sin embargo, 100nF es un valor muy bajo. Dependiendo de la potencia del motor, usaría 10uF a 100uF, pero también dejaría los 100nF.


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parte de lo anterior es correcto, pero los diodos y el condensador están allí, de modo que la energía inductiva / fem posterior almacenada en el motor se devuelve a la tapa como un depósito de almacenamiento, la energía no se disipa en los diodos, sin la tapa allí el circuito probablemente se destruiría a sí mismo ya que la energía no tendría a dónde ir hasta que el voltaje alcanzara un punto donde se creó una ruta de descarga.

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