廣東可易亞半導(dǎo)體科技有限公司

國(guó)家高新企業(yè)

cn en

應(yīng)用領(lǐng)域

詳細(xì)分析直流有刷電機(jī)并聯(lián)小電容作用-KIA MOS管

信息來(lái)源:本站 日期:2022-09-09 

分享到:

詳細(xì)分析直流有刷電機(jī)并聯(lián)小電容作用-KIA MOS管


直流有刷電機(jī)并聯(lián)小電容

下圖為直流有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)的一個(gè)簡(jiǎn)單電路示意圖,本文主要是討論電機(jī)旁并聯(lián)電容的作用,并沒(méi)有畫(huà)出完整的驅(qū)動(dòng)電路。


直流有刷電機(jī) 并聯(lián) 電容


為什么電機(jī)旁要并一個(gè)小電容C1,它有什么作用?現(xiàn)在一起來(lái)討論下。


先來(lái)看下有刷直流電機(jī)的大概結(jié)構(gòu),如下圖所示.將此結(jié)構(gòu)放到驅(qū)動(dòng)電路中,如圖1所示


直流有刷電機(jī) 并聯(lián) 電容


當(dāng)前時(shí)刻,電刷正極和換向器B1接觸,電刷負(fù)極和換向器B2相連,同時(shí)MOS1和MOS4導(dǎo)通,MOS3和MOS2關(guān)閉,則線圈L1中有電流流過(guò),如圖2所示。此時(shí)電機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),換向器也跟著轉(zhuǎn)動(dòng)。


某一時(shí)刻,電機(jī)轉(zhuǎn)到了圖3中所示的位置,換向器B3開(kāi)始和電刷正極接觸,此時(shí)換向器B1也和電刷正極有接觸,線圈L1和L2中均有電流流過(guò),如圖4所示,電機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。


直流有刷電機(jī) 并聯(lián) 電容


當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)到某一時(shí)刻,換向器B1和電刷正極開(kāi)始脫離,如圖5所示,我們分析這一瞬間發(fā)生了什么,假設(shè)沒(méi)有C1電容。


直流有刷電機(jī) 并聯(lián) 電容


因?yàn)榍耙粫r(shí)刻,線圈L1上有電流持續(xù)流過(guò)。所以當(dāng)換向器B1和電刷正極開(kāi)始脫離的瞬間,線圈L1的電流不能突變,此時(shí)L1線圈兩端感應(yīng)出很高的反向電動(dòng)勢(shì),來(lái)維持電流原來(lái)的方向。


電流的方向從線圈L1的一端流出,它要尋找一個(gè)回路,回到線圈的另一端,可以來(lái)看下此時(shí)電流的回路是怎么樣的。


首先,L1線圈的左邊感應(yīng)出很高的反向電動(dòng)勢(shì),此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)將比VCC要高,電流依然從左到右流動(dòng),通過(guò)電刷負(fù)極流到MOS3和MOS4的中點(diǎn),此時(shí),MOS1和MOS4還是導(dǎo)通的,MOS3和MOS2依然是關(guān)閉狀態(tài)。


則此時(shí)線圈L1的電流可以分兩個(gè)方向流動(dòng),一個(gè)是通過(guò)MOS4的DS,然后到地,然后通過(guò)MOS2的體二極管,流到電刷正極。


另外一個(gè)方向是通過(guò)MOS3的體二極管,然到是VCC線,然后通過(guò)MOS1的DS,流到電刷正極,電流的最終目的是要通過(guò)換向器B1,回到線圈的另一端。但是此時(shí)換向器B1和電刷已經(jīng)分離出縫隙,不能形成回路。


電流還存在,反向感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也很大,因此,電刷正極和換向器之間的空氣會(huì)被這個(gè)很大的反向感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)擊穿,從而產(chǎn)生火花。


上面描述的兩條電流路徑如圖6所示??梢钥吹剑删€圈L1產(chǎn)生的反向感應(yīng)同時(shí)流到了地和VCC,回流路徑比較長(zhǎng),會(huì)使得電源線上產(chǎn)生較大的EMI干擾,影響到其他電路。


那么怎么樣讓這個(gè)干擾的影響降至最低呢,降低或消除干擾,可以從源、回路、阻抗這三個(gè)方面來(lái)想辦法。


要么讓干擾源不存在,要么縮短干擾的回路面積,要么增大回路上的阻抗,阻止干擾通過(guò)。


先來(lái)看下干擾源,源是線圈L1,要想干擾源不存在,就要把線圈拿掉,這顯然是無(wú)法做到的。增加回路阻抗是可以,但是這樣流過(guò)電機(jī)的電流也變小,力和速度也就降低了,也不合適。


那么,只有縮短回路面積,盡可能的讓干擾形成最短的回路,盡可能不讓它通過(guò)電源或地線形成回路,因此在電機(jī)旁并小電容的作用就體現(xiàn)出來(lái)了。


并了小電容后,線圈L1回流路徑,如圖7所示,這時(shí)流過(guò)小電容的電流是主要回路,如圖中粗線所示,而流過(guò)電源和地的是次要回路,如圖中細(xì)線所示,因此電源線上的干擾將大大減少。


綜上所述,直流有刷電機(jī)并聯(lián)小電容的作用是減少干擾源的回路面積,降低干擾源對(duì)其他電路的影響。


至于為什么并聯(lián)的小電容,而不是大電容呢,那是因?yàn)橛煞聪蚋袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生雖然很高,但維持的時(shí)間很短,是一種尖峰脈沖,包含豐富的高次諧波,因此需要較小電容來(lái)吸收??梢赃x擇0.1uF左右的電容或?qū)嶋H調(diào)試觀察波形來(lái)選擇合適的電容。



聯(lián)系方式:鄒先生

聯(lián)系電話:0755-83888366-8022

手機(jī):18123972950

QQ:2880195519

聯(lián)系地址:深圳市福田區(qū)車(chē)公廟天安數(shù)碼城天吉大廈CD座5C1


請(qǐng)搜微信公眾號(hào):“KIA半導(dǎo)體”或掃一掃下圖“關(guān)注”官方微信公眾號(hào)

請(qǐng)“關(guān)注”官方微信公眾號(hào):提供  MOS管  技術(shù)幫助

免責(zé)聲明:本網(wǎng)站部分文章或圖片來(lái)源其它出處,如有侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系刪除。