Как мосфеты и потенциометры работают вместе?

Я пытаюсь контролировать скорость моего двигателя с помощью схемы, показанной ниже:введите описание изображения здесь

Схема работает хорошо, и я могу контролировать скорость. Однако я не понимаю, почему.

Вот мои мысли сейчас:

Согласно закону Ома, V = RI, поэтому, когда вы меняете сопротивление потенциометра и имеете фиксированное напряжение, ток уменьшается.

Затем я предполагаю, что когда ток на MOSFET уменьшается, напряжение уменьшается, потому что угловая скорость двигателя прямо пропорциональна напряжению.

Это верно?

Немного оффтоп, но я чувствую, что следует упомянуть - это не то, как вы должны управлять двигателем. Это похоже (но не эквивалентно) вождению автомобиля и использованию тормоза для замедления.
Я бы добавил диаграмму к вашему вопросу. Не все хотят открывать видео на YouTube только для того, чтобы посмотреть схему... некоторые вообще не могут из-за различных ограничений.
Есть ли разница между потенциометром для гитары звуковой системы и использованием двигателя постоянного тока? Какой потенциометр Ом лучше всего подходит для двигателя постоянного тока 3 В (для моего робота)? Пожалуйста, укажите марку и конкретное сопротивление, большое спасибо

Ответы (1)

МОП-транзистор подключен как «истоковый повторитель», что означает, что напряжение на истоке (более или менее) соответствует напряжению на затворе, минус вольт или три, в зависимости от типа МОП-транзистора.

Потенциометр подключен как делитель напряжения к источнику напряжения, поэтому он обеспечивает напряжение (относительно «-» источника, которое я здесь называю «землей»), которое (более или менее) пропорционально углу стеклоочиститель.

Таким образом, напряжение источника является переменным и относительно «жестким» напряжением (это означает, что оно не сильно зависит от тока). Двигатель подключен от этого напряжения к земле.

Двигатель представляет собой коллекторный двигатель постоянного тока с постоянными магнитами. Крутящий момент пропорционален току ротора. Ток ротора и, следовательно, крутящий момент пропорциональны разнице между противо-ЭДС двигателя и приложенным напряжением, поэтому скорость двигателя (более или менее) постоянна при изменении величины крутящего момента. (Противо-ЭДС пропорциональна частоте вращения ротора).

Скажем, сопротивление обмотки 10 Ом. Таким образом, ток останова двигателя при подаче 10 В составляет 1 А (а при подаче 5 В — 0,5 А). По мере увеличения скорости двигателя противоЭДС увеличивается, и, таким образом, ток и результирующий крутящий момент падают до тех пор, пока не установится равновесие (даже при отсутствии нагрузки на вал для вращения двигателя требуется небольшой крутящий момент из-за трения и «ветровой нагрузки»). ').

Обратная ЭДС — это просто напряжение, которое вы бы видели на вольтметре, подключенном к клеммам двигателя, если бы вы вращали вал с определенной скоростью.


Более эффективные схемы будут использовать ШИМ, а не выбрасывать мощность в MOSFET. Более точные регуляторы скорости могут измерять обороты двигателя и корректировать изменения или применять IR-компенсацию (эффективно добавляя небольшое отрицательное сопротивление для компенсации сопротивления обмоток).


Обратите внимание, что обычно хотелось бы видеть защитный диод на двигателе, но в данном конкретном случае он не нужен.

если потенциометр меняет напряжение, а напряжение регулирует скорость, как играет мосфет?
МОП-транзистор действует как усилитель тока (а не напряжения). Затвор практически не потребляет ток, но МОП-транзистор может подавать ампер. Если бы у вас был потенциометр с очень низким сопротивлением и стеклоочиститель, подключенный непосредственно к двигателю, это было бы похоже, но потребляло бы много, возможно, десятки ватт, даже если двигатель не был включен.
Раз "крутящий момент пропорционален току", то зачем двигатель вставлен в эмиттер, чтобы управлять им по напряжению? Не лучше ли поставить его в коллектор для управления моментом по току?