PWM'ed DC motor no está funcionando cuando está cargado

Si observa el diseño del controlador del puente H, es posible que se sorprenda de cómo se comporta en condiciones de carga. Tu relación de PWM es 80/255 = 0.313 y habrías pensado que el controlador, alimentado desde 5V, produciría: -

Vout = 5V x 0.313 = 1.57 voltios. Pero esto no sucederá. Bajo cargas ligeras, estimo que el controlador es capaz de girar hasta aproximadamente 4,3 V y hasta aproximadamente 1 V; esto significa que su objetivo asumido de 5 V es, de hecho, más como 3,3 V, lo que hace que su salida real de voltaje CC (debido a PWM) sea más como 1,04 voltios.

Empeora con corrientes de carga más altas. La hoja de datos especifica que la salida puede oscilar hasta 3,6 voltios y hasta 1,2 voltios cuando se suministra 1 A. Esto significa que, en su relación PWM especificada, la tensión de salida será: -

\ $ \ dfrac {80} {255} \ times (3.6 - 1.2) V = 0.753 V \ $

Por lo tanto, sin cambiar la relación PWM, a cargas ligeras, su motor recibe 1,04 voltios y, a medida que aumenta la carga mecánica, caerá a aproximadamente 0,75 voltios a 1A: -

Realmente no es un buen controlador para su aplicación y es peor si usa los valores de peor caso (en lugar de los típicos).

El problema parece ser la falta de retroalimentación posicional.

Los motores funcionarán como se espera en el aire libre, sin embargo, tan pronto como se carguen mecánicamente, es necesario conocer la posición del rotor para que pueda reducir la velocidad del PWM y permitir que gire el eje.

Intente reducir su frecuencia de conmutación a medida que aumenta la carga. Esto permitirá que se entregue más potencia a los devanados durante un período más prolongado, lo que debería permitirles girar. Lo ideal es que necesite un mecanismo de retroalimentación que le indique a su procesador la posición del rotor y si debe prolongar el impulso del variador para alcanzar el siguiente punto de contacto / cepillo dentro del motor.

En segundo lugar, hay una profunda diferencia entre un "Controlador de puente H" y el "Puente H" real. La tarea del controlador IC es únicamente saturar la Base / Puerta de una serie de 4 MOSFET / BJT de energía en una configuración H como se ilustra aquí:

Intentar conducir la carga directamente desde el controlador IC puede dañarlo permanentemente ya que no está diseñado para hacerlo.

No tiene en cuenta la caída de voltaje que introducen los transistores de salida, puede ser tan alta como 1.5v para el lado alto y 2v para el lado bajo a medida que aumenta la corriente (especificada a 1A).

Ha calculado la relación de trabajo PWM para generar un porcentaje del voltaje de entrada, pero a medida que aumenta el requisito de corriente del motor (cuando se carga), habrá una caída de voltaje adicional (caída de VCE) en los transistores de salida, más No sé si el suministro de 12v también cae.

Normalmente, necesita algún tipo de retroalimentación para detectar la corriente de salida y alterar el deber de PWM en consecuencia.