为什么我们使用电容器与直流电机并联?

电器工程 电容器 直流电机 l293d 电机驱动器
2022-01-20 22:34:31

下面是驱动 2 个 12V 直流电机的 L293D 电机驱动器 IC 的电路图。

我不明白的是使用标记为 104 的电容器与电机并联。

示意图

4个回答

通常在有刷直流电机之间连接一个 0.01~0.1uF 的电容器,以减少由电刷和换向器之间的电弧引起的射频 EMI。有时两个电容器串联连接,中心连接到外壳以在射频频率下将其“接地”。

为获得最佳效果,电容器应放置在电机上或电机内部。在这种情况下,驱动板上已包含一个电容器。这使得它在较高频率下的效率降低,因为从电路板到电机的电线仍然能够辐射 EMI。总比没有好,并且可以防止由于未抑制的电机进入驱动器和输入接线的干扰而导致误操作。

直流电机在换向器上使用电刷。这些火花是由于线圈在从一段切换到另一段时的电感引起的。

在此处输入图像描述

图 1. 通讯器和刷子。图片来源:eReplacementParts

电容器分流(或“吸收”)来自换向的高频尖峰,并防止损坏驱动器芯片。

原理图中还不清楚的另一个因素是,应使用缓冲二极管来防止来自电机电感的感应反冲,从而损坏驱动器的输出晶体管。在二极管保护驱动器的同时,电容器消除了电流尖峰的“边缘”并有助于降低 EMI 等。

在此处输入图像描述

图 2. L293 数据表显示,缓冲二极管应连接到电机两端,除非使用 D 版本。

示意图左侧显示了一个 H 桥连接电机,右侧显示了单向电机的替代配置 - 一个连接到 GND,另一个连接到 V CC

您的问题可能只能通过上下文来回答;你是对的,不是 C2 和 C6,每个人都会期望反激二极管,为关闭输出时发生的电压尖峰形成接地路径。

也许这些电容器应该起到同样的作用?一般来说,你应该避免在这里使用电容——输出驱动器很难反转输出电压,不需要从电容中燃烧额外的能量来加热它们!

可能出于 EMI 的原因,这些电容器是必需的,因为它们可以吸收高频噪声,例如来自机械换向直流电机的噪声。

现在,老实说,看到

  1. 这是一个使用经常被滥用的 1986 年设计的 L293D 的电机驱动器,
  2. 原理图的布局质量值得怀疑,
  3. 原理图愉快地混合了电容器值和 SMD 电容器指示符,

这显然不是由经验丰富或注重细节的人设计的。

因此,您的问题的答案可能只是它们在这里没有发挥任何有用的作用,而是被错误地包括在内,不应该在那里。

我已经尝试过这种方法,将一个大型电解电容器与电机并联,例如 100 uF。

我不太确定这是否是由于共振等原因,但电机会以更大的功率和更少的开关触点火花等旋转。

不过,我还没有分析模型。

我想我已经在手动开关本身上放置了一次电容器。这减少了开关处的火花并增加了电机的功率。我猜它与并行案例非常相似。