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DCモーター PWM 問題点

はい、色々やってみたので。ちょっとメモ。

制御対象のモーターが6Vのモーターで
電源が12Vなので、PWMで電力制御してやろうとおもったんですが・・・。

・案の定、80Vくらいのインダクションキックが発生、30V耐圧のFETが一瞬で破壊w(20円*3)
・ハイサイドのFETをNchにして、ブートストラップでゲート電源にしようとしても、上記の問題でとんでもない電圧に。
(リフトする電圧をFETの上の電源と共用しなければ問題なかった・・・今気が付いたw)

仕方がないので、スイッチをデカくして、耐圧100Vのものに。
耐圧はなんとかクリアできましたが、なにやら本末転倒な気も。
あと、PWMがDCモーターのブラシに負担がかかるらしいとの記述を発見。
定量的にどんな条件でどのくらい影響するのかというデータはなし。

元々、6Vのモーターに12Vというのが無理かと思い直し、モーター用に5VをDCDCで用意する方向に転換。
5V電源で実験。
5V電源になったので、電力制御は不要になり、ローサイドのPWMは不要になりましたが
ハイサイドのNchのゲート電源の問題は残ってますので、ハイサイドがPWMみたいな状態に。
5V条件のハイサイドスイッチングでも、やはり、インダクションキックは発生。おおよそ30V。
小さいFETだと定格ギリギリ。特に、飛び込みの時にチクチク。配線とか長くなったらアウトな予感w
実際FETとモーターは離して設置しようかと思ったので・・・。
これはオーソドックスにPchにすべきか?w

本装置の目的は単純にモーターの正反転ブレーキくらいで、これ自体に凝る意味はまったくなし。
なので、ハイサイドPch、ローサイドNchでまとめるのが合理的と判断。
オールスイッチNchの魅力はあるんですが、構成と条件が色々面倒というのが正直なところ。

オールNchの使いどころは
・大容量の安いスイッチを使いたい
・ブートストラップなら、ハイサイドをPWMスイッチして(マイコンのタイマーが1個つぶれる)、
 安定した10Vくらいの電源をリフトするのが良い。(今回はモーター電源を重ねたので、インダクションキックがそのまま乗ってしまったので、ツェナーでゲート電圧をクリップした)
・別立てでフローティング電源をマジメに用意するのが鉄板だけど大掛かり。

ロボットやってるヒトはここらへん乗り越えてるんでしょうけど
結構面倒ですよねぇ。
泥臭くて、気が重かったのはここら辺でありますw
あー、回り道w





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  1. 2015/09/22(火) 00:33:03|
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