Выходное напряжение драйвера двигателя с ШИМ сильно зависит от нагрузки.

Я построил этот драйвер двигателя с ШИМ (для двигателя, который требует 5 А при максимальном напряжении 24 В и который я хочу иногда использовать с 10 В, а иногда с 24 В). Здесь вы найдете техническое описание мосфетов.

введите описание изображения здесь

PS: также отсутствует сопротивление 10 кОм между воротами и GND.

Устройство работает и правильно питает мой мотор. Если я использую 50% рабочего цикла, я получаю среднее напряжение 12 В на моем двигателе.

Но, если я измеряю выходное напряжение без нагрузки или с малоточной нагрузкой (например, вентилятор 200 мА), устройство работает (оно обеспечивает среднее напряжение, которое определяется рабочим циклом ШИМ), но не с правильной пропорцией. : без нагрузки (единственная нагрузка - мой вольтметр) получаю 12В (вместо 6В) при 25% скважности и 20В (вместо 12В) при 50% скважности. С веером результат немного отличается, но всегда отличается от правильной пропорции.

Мое возможное объяснение: выходное напряжение теоретически представляет собой прямоугольную волну. Вольтметр, вентилятор и мой двигатель фильтруют его по-разному, поэтому и результат разный. Но если это объяснение верно ,

  • Меня удивляют такие большие различия в поведении с этими разными нагрузками.

  • Я не знаю, как мне позаботиться об этом факте и спроектировать свою схему для правильной работы с определенной нагрузкой (для моего двигателя она работает отлично, но, может быть, повезло .... Я никогда не думал об этом аспекте ).

  • Я думаю, что разные нагрузки будут менять количество пульсаций, а не среднее значение. Но, по моим меркам, среднее напряжение другое.

Не могли бы вы помочь мне объяснить это явление более подробно?

Ответы (1)

При переключении двигателя вы должны думать о токе, а не о напряжении. Подумайте, что происходит, когда вы запускаете индуктивную нагрузку (ваш двигатель) под нагрузкой. Когда вы включаете полевые транзисторы, выходная клемма притягивается к земле, и ток течет через ваш двигатель. Когда вы выключаете полевые транзисторы, двигатель продолжает проводить ток в том же направлении, поэтому ток течет через диод, включая его, поэтому напряжение на двигателе быстро изменяется от 24 вольт до одного падения на диоде, а затем до нуля вольт, если переключатель остается выключенным достаточно долго, чтобы двигатель перестал работать.

Теперь рассмотрим, когда вы работаете без нагрузки. Полевые транзисторы включаются и сильно заземляют выход. Но когда они выключаются, а их стоки обратно до 24 вольта тянуть нечем, кроме утечки диодов и чего там еще у вас параллельно двигателю. Если бы вы посмотрели на формы сигналов напряжения с легкой нагрузкой, вы бы увидели не прямоугольную волну, а линейное изменение полупериода «выключено». Если бы вы добавили подтягивающие резисторы, вы бы увидели среднее значение, которое вы искали.