¿Cuál es la importancia de usar los diodos que se muestran en este controlador de motor de puente H de transistor bipolar?
Las bobinas del motor tienen un componente inductivo significativo. Muy libremente y solo desde el punto de vista de un circuito (no cómo funciona realmente la física), se puede pensar que los inductores dan inercia a la corriente.
Imagine lo que sucede cuando se acumula una corriente en un inductor, luego se abre repentinamente un interruptor en serie con él. La corriente no puede detenerse instantáneamente (de ahí la analogía de la inercia), por lo que inicialmente generará el voltaje necesario para que siga funcionando. En este caso, eso provocará un arco entre los contactos del interruptor. Cuanto mayor sea este voltaje inverso, más rápido se extinguirá la corriente. Eventualmente llega a cero, el arco se detiene y el interruptor está realmente abierto. Esto puede tomar de µs a ms dependiendo del valor de la inductancia, la cantidad de corriente que pasa por ella, qué tan rápido se pueden separar los contactos del interruptor, etc.
El mismo principio se aplica si el interruptor es un contacto mecánico o un transistor. Los transistores pueden apagarse muy rápidamente, por lo que el alto voltaje causado por la inercia de la corriente que el transistor intenta detener también se acumula muy rápidamente. Puede acumularse fácilmente hasta niveles que dañarán el transistor o cualquier otra cosa conectada a la misma línea. Los diodos proporcionan rutas de conducción seguras cuando esto sucede. Le dan a la corriente un lugar para fluir para que no tenga que causar un alto voltaje para seguir fluyendo.
Otro uso de los diodos es tratar con motores de imanes permanentes que se pueden accionar externamente. Dichos motores funcionan al revés como generadores. Si se conducen demasiado rápido, pueden causar un voltaje demasiado alto solo por la acción del generador. Los diodos nuevamente proporcionan un camino para que esta corriente vaya, de modo que el voltaje no pueda pasar mucho más allá del voltaje de alimentación. Tenga en cuenta que esto hace que el motor impulse esencialmente el riel de alimentación en lugar de al revés. Si el motor puede accionarse de esa manera, esto debe tenerse en cuenta en el diseño del sistema más grande.
Anindo Ghosh
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Nick Alexeev
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