¿Cómo afectan los diodos flyback (en un puente H) al movimiento del motor?

Los diodos amortiguadores solo proporcionan acción para disipar la energía "almacenada" directamente en los devanados del motor. Dado que la dirección del flujo de corriente en el devanado del motor es en la misma dirección que cuando se acciona, la energía disipada de hecho continuará girando y no retrasará (frenará el motor).

Si considera el efecto de un diodo amortiguador en un relé, por ejemplo, agregar el diodo hace que el relé cambie de estado más lentamente cuando se corta la alimentación.

Puede controlar el tiempo necesario para disipar la energía permitiendo que el voltaje de retorno aumente a un nivel controlado mayor.

Aquí con un amortiguador básico:

Aquí con un Zener para aumentar el poder de disipación del amortiguador para reducir el efecto de corrimiento:

Observe aquí que el tiempo necesario para descargar la energía se reduce mucho.

El tiempo necesario para disipar esta energía se vuelve importante cuando desea invertir el voltaje en el motor. El tiempo necesario se convierte en el límite de su tiempo de cambio:

El último elemento es la capacidad de un puente H para "frenar" el motor al encender los interruptores del lado alto o del lado bajo al mismo tiempo para disipar cualquier inercia o impulso almacenado en su sistema.

Considere la imagen de abajo. Estos son los cinco estados legales de un puente H. Hay dos estados ilegales (harán daño) y cuatro que no hacen nada.

Todos los interruptores se apagan: cualquier corriente circularía libremente por el suministro y decaería

1 y 2 ENCENDIDO: se puede acumular corriente positiva en la carga

3 y 4 ENCENDIDO: se puede acumular corriente negativa en la carga

1 y 3 ENCENDIDO: bucle de cero voltios que minimiza la caída de la corriente de carga O cortocircuita el devanado.

2 y 4 ENCENDIDO: bucle de cero voltios que minimiza la caída de la corriente de carga O cortocircuita los devanados.

Para cada estado, se muestra la ruta actual. Los diodos están presentes para garantizar que siempre haya un camino que pueda tomar la corriente de los inductores de carga.

Sin embargo, existe una gran diferencia entre las rutas de rueda libre de State1 y State{4,5}

En el estado 1, la ruta de rueda libre "natural", la ruta segura y predeterminada, el DClink principal está en circuito. Por lo tanto, para facilitar el flujo de corriente, el voltaje de la carga debe ser mayor que este voltaje. Esto hará que la corriente decaiga relativamente rápido y, por lo tanto, se experimentará un par de desaceleración en el eje.

En el estado {4,5}, se puede establecer un "bucle de cero voltios" a través de la carga y, por lo tanto, la rueda libre conserva la corriente de los inductores de carga. Sin embargo, una vez que el rotor se ha detenido, estos esquemas facilitarán un mecanismo de pseudobloqueo.

Hay que distinguir entre dos efectos diferentes:

1. La energía inductiva almacenada en las bobinas del motor, que genera pulsos de voltaje de "retorno" cuando se desconecta la corriente.
2. El EMF posterior del motor, que (cuando el puente está apagado) es simplemente el EMF del motor que actúa como generador.

Los diodos flyback simplemente devuelven los picos inductivos al suministro en lugar de generar un voltaje excesivo que podría destruir los transistores. La energía involucrada es normalmente relativamente pequeña y tiene poco efecto en un motor de rueda libre. (Y si lo hace, el efecto se puede minimizar usando los trucos del amortiguador en la respuesta de Jack).

Back EMF, o generador EMF, depende de la velocidad y, en general, será menor que el voltaje de suministro entrante. Por lo tanto, si simplemente apaga el puente, dejando que el motor gire libremente, la FEM generada no es lo suficientemente alta como para encender cualquiera de los diodos, y el motor normalmente girará libremente, con dos excepciones importantes.

1. Si también elimina el voltaje de suministro del puente, entonces el generador alimentará el circuito a través de los diodos. (Una forma de frenado regenerativo es usar un convertidor de refuerzo para cargar la batería mientras esto sucede). Pero como no desea frenar, puede evitar esto manteniendo el puente encendido incluso cuando todos sus transistores están apagados.
2. Si el motor está siendo impulsado por su eje, por ejemplo, un automóvil que corre cuesta abajo, más rápido que su velocidad máxima, la EMF generada puede exceder el voltaje de suministro, encendiendo los diodos. Esto aumentará el voltaje de suministro y cargará la batería o posiblemente destruirá otros componentes electrónicos en el suministro.