Проблема с управлением бесщеточным двигателем с драйвером MOSFET

Итак, мне дали схему, которая предположительно работает. Схема была такой же, как показана, но с резистором 10k, где каракули. введите описание изображения здесьQ17 — N-канальный МОП-транзистор IRLM6344TRPbF, а Q16 — P-канальный МОП-транзистор ZXMP6A17G.

Сначала это не сработало, пока я не удалил исписанный резистор. После того, как мне удалось заставить его фактически изменять выходное напряжение в зависимости от применяемого ШИМ-сигнала, я столкнулся со странной проблемой.

Проблема заключалась в странной корреляции между рабочим циклом ШИМ и выходным напряжением. Когда рабочий цикл находится в пределах 0–30 %, выходное напряжение находится в диапазоне 0–11 В, а затем увеличение рабочего цикла с 30 % до 100 % немного увеличивает напряжение, пока не будет достигнуто выходное напряжение 11,8 В.

Может ли кто-нибудь объяснить, почему это так или что я неправильно понимаю/делаю неправильно?

Когда вы измеряете напряжение, есть ли нагрузка (двигатель, резистор...)? Если нет, вы, безусловно, находитесь в режиме прерывистой проводимости, и напряжение больше не пропорционально рабочему циклу. См. рис. 5.11 по этой ссылке
@CharlesJOUBERT Да, у меня подключен бесщеточный двигатель в качестве нагрузки.
Хорошо. Но в зависимости от нескольких параметров (ток в двигателе, частота ШИМ, индуктивность...) вы все еще можете находиться в режиме прерывистой проводимости для части вашего диапазона рабочего цикла. И тогда у вас нет линейной зависимости. У вас есть осциллограф? Если это так, вы можете измерить напряжение на D16, это может дать ответ. См. также ответ Бимпельрекки.
Я уже проверил напряжение на D16, эта часть схемы просто сглаживает выходной сигнал P-канального МОП-транзистора (который представляет собой постоянное напряжение). Я предполагаю, что это странное поведение могло быть связано с внутренней схемой двигателя, и я мог просто объяснить это в своей системе управления.
Кто дал вам "схему"?
@Autistic студент, который использовал это для своего проекта. Видимо, у них это сработало!
@muda. Если бы он был маломощным и с низкой частотой, его хватило бы на демонстрацию проекта.
@ Аутист, почему? Я протестировал его, и он кажется очень надежным, единственной проблемой была странная корреляция между рабочим циклом и выходным напряжением.

Ответы (1)

Вы не можете и не должны ожидать однозначного соотношения между рабочим циклом ШИМ и выходным напряжением. Фактическое выходное напряжение сильно зависит от нагрузки .

Я предполагаю, что ваша нагрузка - это бесщеточный двигатель, который вы упомянули. Бесщеточные двигатели содержат некоторую электронику для подачи сигнала переменного тока, необходимого для управления магнитными катушками. Эта электроника может реагировать по-разному в зависимости от подаваемого на нее напряжения.

Если вы хотите, чтобы на двигатель подавалось предсказуемое напряжение, вам потребуется обратная связь в вашей системе для управления рабочим циклом ШИМ в зависимости от напряжения. Сделать это может быть нетривиально, есть риск нестабильности.

Но, возможно, напряжение не имеет значения, вам может понадобиться фиксированное/контролируемое число оборотов двигателя. Если у вашего двигателя есть выход тахометра (как у многих вентиляторов в ПК), то его можно использовать для обратной связи. Опять же, это может быть нетривиально для правильной работы.

У двигателя есть провод для обратной связи по скорости, который я буду использовать, когда начну внедрять свою систему управления. Я просто хотел убедиться, что я действительно могу контролировать скорость двигателя, и когда я получил это странное поведение, я подумал, что делаю что-то не так!