Die Ausgangsspannung des PWM-Motortreibers ist enorm lastabhängig

Ich habe diesen PWM-Motortreiber gebaut (für einen Motor, der 5A bei maximal 24V benötigt und den ich mal mit 10V und mal mit 24V antreiben möchte). Hier finden Sie das Datenblatt der Mosfets.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

PS: Es fehlt auch ein 10k-Widerstand zwischen Gates und GND

Das Gerät funktioniert und versorgt korrekt meinen Motor. Wenn ich 50% des Arbeitszyklus verwende, erhalte ich eine durchschnittliche Spannung von 12 V an meinem Motor.

Wenn ich aber die Ausgangsspannung ohne Last messe, oder mit einer Schwachstromlast (z. B. einem 200mA Lüfter), arbeitet das Gerät (es liefert eine durchschnittliche Spannung, die durch das PWM-Tastverhältnis bestimmt wird), aber nicht mit dem richtigen Verhältnis : Ohne Last (die einzige Last ist mein Voltmeter) erhalte ich 12 V (statt 6 V) bei 25 % Einschaltdauer und 20 V (statt 12 V) bei 50 % Einschaltdauer. Mit Lüfter ist das Ergebnis etwas anders, aber immer im richtigen Verhältnis.

Meine mögliche Erklärung: Die Ausgangsspannung ist theoretisch eine Rechteckwelle. Ein Volt - Meter, ein Lüfter und mein Motor filtern es auf unterschiedliche Weise, sodass das Ergebnis unterschiedlich ist. Aber wenn diese Erklärung stimmt ,

  • Ich bin überrascht von so großen Unterschieden zwischen dem Verhalten bei diesen unterschiedlichen Lasten.

  • Ich weiß nicht, wie ich mich um diese Tatsache kümmern und meine Schaltung so gestalten soll, dass sie mit einer bestimmten Last richtig funktioniert (für meinen Motor funktioniert sie perfekt, aber vielleicht hat es Glück ... Ich habe nie über diesen Aspekt nachgedacht ).

  • Ich denke, dass unterschiedliche Lasten die Welligkeit ändern und nicht den Durchschnittswert. Aber in meinen Messungen ist die durchschnittliche Spannung anders.

Können Sie mir helfen, dieses Phänomen genauer zu erklären?

Antworten (1)

Beim Schalten von Motoren sollten Sie in Strom statt in Spannung denken. Überlegen Sie, was passiert, wenn Sie eine induktive Last (Ihren Motor) unter Last betreiben. Wenn Sie die FETs einschalten, wird der Ausgangsanschluss auf Masse gezogen und Strom fließt durch Ihren Motor. Wenn Sie die FETs ausschalten, leitet der Motor weiterhin Strom in die gleiche Richtung, sodass der Strom durch die Diode fließt und sie einschaltet, sodass sich die Spannung am Motor schnell von 24 Volt auf einen Diodenabfall und dann auf null Volt ändert, wenn Der Schalter bleibt lange genug ausgeschaltet, damit der Motor aufhört zu leiten.

Betrachten Sie nun, wann Sie ohne Last laufen. Die FETs schalten ein und ziehen den Ausgang hart auf Masse. Aber wenn sie sich ausschalten, gibt es nichts, was ihre Drains wieder auf 24 Volt bringen könnte, außer dem Diodenleck und was Sie sonst noch parallel zum Motor haben. Wenn Sie Spannungswellenformen mit einer leichten Last betrachten würden, würden Sie keine Rechteckwelle, sondern eine Rampe in der "Aus"-Halbwelle sehen. Wenn Sie Pull-up-Widerstände hinzufügen würden, würden Sie den gesuchten Durchschnitt sehen.

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