Traitement de décharge de bobine de moteur
Q: Pourquoi devons-nous faire attention à la décharge de la bobine lorsque nous coupons le courant et que la résistance n’est pas nécessaire?
R: Nous savons tous que la conservation de l'énergie signifie que l'énergie ne disparaît pas, mais d'une forme à une autre. Lorsque le courant traverse la résistance, l'énergie devient de la chaleur et se dissipe partout. Lorsque notre énergie électrique est connectée à la bobine, l'inducteur, l'énergie électrique est convertie en énergie magnétique. L'énergie du champ magnétique est relativement facile à convertir automatiquement avec de l'énergie électrique. Lorsque nous coupons le courant, l’énergie magnétique stockée dans la bobine est convertie en énergie électrique pour compenser la disparition progressive du champ électrique. À partir de la performance externe, le courant de la bobine diminuera lentement. C'est ce que nous disons habituellement: une charge inductive peut maintenir la continuité du courant. À ce stade, si non seulement nous coupons le courant, mais que nous ouvrons le circuit à une extrémité de la charge inductive, nous ne verrons pas seulement la chute continue du courant, mais aussi la montée rapide de la tension aux bornes de l'inducteur. Lorsque cette tension est augmentée dans une certaine mesure, elle peut pénétrer dans l'air pour former une étincelle. Ce principe explique pourquoi le moteur de brosse à courant continu apparaîtra sur Mars lors de la commutation. Cela explique également le phénomène qui peut se produire lorsque les freins électriques sont brisés dans nos vies dans les années 1970 et 1980.
Q: Les étincelles sont dangereuses, alors comment les gérer?
R: Comme la cause principale des étincelles est que la charge inductive maintiendra la continuité du courant aussi tenace que possible, même dans le cas d'un circuit ouvert. Ensuite, nous allons maintenir l’accessibilité du circuit comme principe de base pour résoudre le problème. Une méthode simple et fondamentale consiste à placer une diode aux deux extrémités de l'inducteur. Lorsque le circuit est coupé, la tension à travers l'inducteur augmente. Lorsque la tension atteint un certain niveau, la diode est allumée. Ainsi, fournissant un chemin pour le courant, et l'énergie peut être libérée en toute sécurité
Q: Comment la décharge est-elle traitée dans la bobine de moteur entraînée par le circuit intégré?
Réponse: La décharge de la bobine du moteur est généralement appelée DECAY. Il en va de même pour les diodes appliquées mentionnées ci-dessus. Vous pouvez connecter le moteur comme indiqué ci-dessous
Bien entendu, les circuits intégrés ont leurs propres caractéristiques, ce qui permet de réaliser une décharge en toute sécurité sans recourir à des diodes externes en faisant fonctionner le circuit. Il existe trois méthodes: A-SYNCMODE, SYNCMODEFASTDECAY et SYNCMODESLOWDECAY.
La figure ci-dessous montre la connexion du circuit lorsque nous utilisons normalement le moteur à courant continu. Le moteur réalise une rotation en avant ou en inverse à travers les quatre tubes MOS de la structure en pont en H. Le moteur tourne maintenant vers l'avant, tandis que les tubes MOS supérieur gauche et inférieur sont conducteurs et que le courant circule de gauche à droite (Figure 4).
À ce stade, nous arrêtons le moteur et devons traiter l’énergie stockée dans la bobine du moteur.
Le premier moyen est A-SYNCFASTDECAY. Selon le processus du circuit intégré, une diode de corps doit être intégrée au transistor MOS et connectée entre le drain et la source. En traitant les diodes, nous pouvons supporter différentes intensités de courant. Ensuite, lorsque nous nous arrêtons, si nous désactivons les quatre MOSFET, le courant s’écoulera le long de la diode du corps.
A ce moment, deux phénomènes vont se produire. Tout d'abord, une tension négative sous la terre apparaîtra sur le côté gauche de la bobine du moteur. L'amplitude est la tension de claquage de la diode et la tension sur le côté droit de la bobine a une tension positive supérieure à la tension d'alimentation. Deuxièmement: l'énergie sur la diode est dissipée sous la forme Vdiode × Icoil et la chaleur est plus puissante.
La seconde façon est SYNCMODEFASTDECAY. De cette façon, nous ouvrirons les tubes MOS inférieur gauche et supérieur droit lorsque la machine sera arrêtée. Le courant dans le moteur est toujours laissé à droite au début de l'arrêt. L'énergie circule dans le système d'alimentation via la connexion de deux tubes MOS ouverts
Il existe également deux phénomènes de cette manière: premièrement, la tension appliquée à la bobine est opposée à la direction du courant de la bobine elle-même, de sorte que le courant dans la bobine est atténué plus rapidement. Deuxièmement: la chaleur générée sur la puce est Rdson × Icoil2, car la résistance active Rdson du transistor MOS est généralement assez petite, de sorte que la dissipation thermique de la puce est faible.
La troisième voie est SYNCMODESLOWDECAY. De cette façon, lorsque la machine est arrêtée, nous allumons les deux tuyaux inférieurs. Le courant dans la bobine est toujours de gauche à droite. En raison de la conduction des deux spires inférieures, cela revient à court-circuiter les deux extrémités de la bobine du moteur dans le principe du circuit. Par conséquent, l'énergie actuelle est consommée de manière cyclique dans le système à boucle fermée composé de la bobine du moteur et du tube MOS.
Cette méthode a aussi ses propres caractéristiques: Premièrement, en termes de dissipation de chaleur, elle est identique à SYNCMODEFASTDECAY. La chaleur générée sur la puce dans son ensemble est Rdson x Icoil2. Deuxièmement, le court-circuit formé par ce mode permet au système moteur de mettre en œuvre la fonction d’auto-freinage. Troisièmement, cette approche ne convient pas aux gros moteurs à grande vitesse. L’énergie d’un tel système moteur est très importante et, lorsqu’il est connecté au moyen de SYNCMODESLOWDECAY, un phénomène de courant extrêmement élevé se produit. La valeur actuelle est déterminée par la force électromotrice induite par la bobine du moteur et par la résistance interne du moteur. Certaines conditions extrêmes peuvent provoquer une protection contre les surintensités ou l'épuisement du moteur
Lorsque nous avons une compréhension de base du mode de décharge du moteur, dans des applications pratiques, nous pouvons choisir en fonction de leurs différentes caractéristiques.
