Wie funktioniert dieser auf MOSFET basierende Motortreiber?

Ich bin mir nicht sicher, wie der MOSFET arbeitet, um das PWM-Signal zu verstärken

Der MOSFET verhält sich wie ein Ein-Aus-Schalter, der so schnell von Ein zu Aus wechselt, wie Sie Ihre PWM-Wellenform umschalten. Wenn also die PWM ein Tastverhältnis von 50 % hat, beträgt die durchschnittliche Spannung am Motor 50 % von 4,8 Volt = 2,4 Volt. Wenn die PWM dauerhaft eine "1" wäre, würde die Motorspannung 4,8 Volt betragen.

Ich habe den Kondensator parallel geschaltet, um Rauschen zu blockieren

Das funktioniert nicht so gut als Rauschunterdrücker, da dieser Kondensator über die 4,8-Volt-Versorgung mit PWM-Geschwindigkeit ein- und ausgeschaltet wird. Dies bedeutet, dass große Stromimpulse durch den Kondensator und von der Stromversorgung fließen und EMI erzeugen. Es fungiert also nicht als Rauschunterdrücker, sondern als Rauschquelle. Wenn Sie das Rauschen wirklich richtig reduzieren möchten, sollte zwischen dem MOSFET-Drain und der damit verbundenen Schaltung eine Induktivität vorhanden sein. Dann müssten Sie die Diode zurück zum MOSFET-Drain bewegen, um zu verhindern, dass die Gegen-EMK der Induktivität den MOSFET zerstört.

welchen Zweck die Widerstände haben

Der Widerstand von Gate zu Source (normalerweise etwa 10 kOhm) sorgt dafür, dass der MOSFET abschaltet, wenn die Schaltung nicht mit Ihrem Arduino verbunden ist. Der Serienwiderstand (normalerweise um 100 Ohm) dient dazu, die Belastung des Arduino-Ausgangspins zu reduzieren, der die große Gate-Source-Kapazität des MOSFET antreibt.

Jede Hilfe wird sehr geschätzt

Notiert!

Der Mosfet verhält sich wie ein Schalter, der PWM-Ausgang des Arduino sollte nicht mit mehr als etwa 10 mA belastet werden, sodass der Mosfet bei einer winzigen Stromspitze bei jedem Ein- / Ausschaltwechsel möglicherweise 10 Ampere schalten kann.

Hier treibt es den Mosfet-Gate-Pin hoch und niedrig, da es sich wahrscheinlich um einen Logikpegel-Mosfet handelt, bei einer Spannung von etwa 3 V wird es vollständig eingeschaltet und sein Widerstand wird wahrscheinlich einen Bruchteil eines Ohms zwischen seinen Source- und Drain-Pins betragen

R17 ist in der Tat ein Strombegrenzungswiderstand, das Gate eines Mosfet ist im Wesentlichen ein Kondensator. Wenn also der Stift des Arduino hoch oder niedrig wird, muss er diese Kapazität aufladen und entladen. Wenn dies zu schnell geschieht, kann dies das Arduino beschädigen oder a verursachen Versorgungsstromspitze groß genug sein, um zu Fehlverhalten zu führen

R18 ist da, um das Mosfet-Gate auf 0 V zurückzuziehen und somit den Schalter zu öffnen, wenn Ihr Mikro Strom verliert, zurückgesetzt wird oder Ihre Codes nicht richtig funktionieren, schaltet dies den Motor aus (vorausgesetzt, der PWM-Pin steckt nicht hoch ),

Sie müssen sich ein grundlegendes Verständnis von FETs aneignen. Sie zu verwenden, indem man den Schaltungen anderer Leute folgt, ist ein guter Anfang, aber ein grundlegendes Verständnis wird Ihre Fähigkeiten erheblich erweitern.

In dieser Anwendung fungiert der MOSFET als elektronischer Schalter.
Wenn eine PWM-Spannung größer als die Einschaltspannung des FET an sein Gate angelegt wird, stellt der FET einen niederohmigen Pfad zwischen Drain und Source bereit.

Wenn hier Q3 eingeschaltet ist, fließt Strom von V+ (4,8 V) über den Motor und dann über den FET nach Masse.
Der Motor läuft.

Wenn die PWM-Spannung etwa Null ist, ist der MOSFET ausgeschaltet und es kann kein Strom durch ihn zur Erde fließen.
Wenn sich der Motor dreht, erscheint über dem Motor eine "Gegen-EMK" mit entgegengesetzter Polarität zur Versorgungsspannung. Die Diode D3 leitet und der Motor "läuft frei", bis die Treiberspannung wieder angelegt wird.

R18 zieht das Gate auf Masse und schaltet den FET ab, wenn keine Ansteuerspannung vorhanden ist. Nicht erforderlich, wenn Antrieb immer angelegt ist – hoch oder niedrig.

R17 reduziert den Gate-Ladestrom etwas, aber seine Hauptaufgabe besteht normalerweise darin, Gate-Klingelspannungen zu dämpfen, die während des Schaltens auftreten können.