В настоящее время я учусь водить небольшой двигатель постоянного тока (~ 5 В). Мои исследования показали, что L298N может быть хорошим выбором для быстрой настройки и запуска. Однако я также пытаюсь понять, что именно происходит (т.е. внутренний H-мост), и есть кое-что, что мне не совсем понятно. Пример схемы в таблице на стр. 6 использует четыре диода обратного хода в конфигурации, которая, как представляется, является общей для H-мостов (поскольку другие сайты рекомендуют аналогичные схемы H-мостов). Конфигурация, на мгновение игнорирующая L298N, по сути выглядит так:
Теперь, если я правильно понимаю, эти диоды обеспечивают путь для двигателя для поддержания тока, когда полевые МОП-транзисторы отключаются, чтобы предотвратить большие скачки напряжения. Однако путь для этого тока, похоже, идет прямо через источник питания в обратном направлении . То есть в обратном направлении относительно направления тока, который обычно подается источником питания. Это указано на рисунке ниже.
Поскольку я относительно новичок в мире электроники, это кажется странной вещью. Я понимаю, что это работает на бумаге, если источник питания является идеальным источником постоянного напряжения. Но действительно ли это безопасно в реальной жизни? Допустим, я использую несколько щелочных батарей для своего проекта, тогда этот обратный ток кажется перезарядкой. И страница Википедии о щелочных батареях гласит:
Попытки перезарядки могут привести к разрыву или утечке опасных жидкостей, которые могут вызвать коррозию оборудования.
Или что, если я использую лабораторный источник питания или даже регулятор напряжения в качестве источника напряжения? То, как обрабатываются эти обратные токи, не имеет большого смысла для меня, и я беспокоюсь, что могу взорвать мое оборудование. Может ли кто-нибудь объяснить мне, почему схема выше на самом деле безопасна? И если это небезопасно, то почему многие сайты рекомендуют это и какую схему мне использовать вместо этого?
Ответы:
Диоды служат двум различным целям.
Обратите внимание, что в этих шипах обычно не хватает энергии, чтобы нанести какой-либо ущерб первичному элементу, поэтому расслабьтесь, если вы подключаете мост прямо к батарее. Но регулируемые поставки, которые не предназначены для привода двигателей, могут быть проблемой.
источник
Если двигатель вырабатывает энергию, полезная мощность в двигателе должна быть положительной, поэтому чистый ток от батарей должен быть в направлении, которое их разряжает, так что все в порядке.
Если двигатель подвергается рекуперативному торможению, то из него может вытекать мощность, что может повысить напряжение питания и зарядить аккумуляторы (это используется для электрических транспортных средств). Это не то, о чем вам обычно нужно беспокоиться, когда небольшой двигатель подключен напрямую к первичным элементам, но если у вас есть источник питания, который не может потреблять ток (например, выпрямитель + фильтр), это может вызвать проблемы, если конденсатор недостаточно большой.
источник
Я не очень знаком с моторами, но рискну ответить здесь. При моделировании электрических цепей, скажем, с помощью SPICE или подобного пакета, источники питания постоянного тока обычно моделируются как замыкания на землю. Обычно это кратко объясняется в учебниках по элементарной электротехнике.
Напомним также, что источник питания постоянного тока обычно использует конденсаторы на своем выходе, обычно с целью сглаживания пульсаций. Эти конденсаторы действуют как «замыкание на землю» для переходных токов.
источник
Обычно драйверы верхнего уровня используются для направления на щеточные двигатели или переключатели полюсов шагового двигателя и BLDC, а нижние - для ШИМ для ограничения тока, крутящего момента и ускорения.
Когда драйвер низкого уровня отключается, напряжение возрастает, и ток продолжается, поскольку он уменьшается с коротким замыканием на V +, поэтому ток не циркулирует через батарею или источник питания при выключении. Это продолжается на верхней стороне драйвера и противоположной полярности двигателя на верхней стороне диода.
Это чередуется с полярностью и направлением таким же образом, блокируя ток к источнику питания, поскольку он продолжает циркулировать через противоположный драйвер до нескольких постоянных времени L / R.
источник