Eliminar el ruido PWM en un motor bidireccional accionado por PWM

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Necesito conducir un motor de CC con PWM, a través de un puente en H

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El controlador no puede generar PWM en frecuencias ultrasónicas con resolución que deseo, y el extremo bajo del espectro (~ 100Hz) puede ser demasiado lento para mis necesidades (además de crear un 'zumbido').

Hay una pregunta sobre conduciendo un fan y las respuestas sugieren 1-4.7uF de cerámica + algunas tapas electrolíticas de 100-1000uF en la salida como solución (más un diodo rápido para eliminar la corriente inversa). Esto funciona bien para un fan, que solo gira en una dirección. En mi caso, el motor funcionará en ambas direcciones, por lo que no puedo depender de la polaridad fija de la salida; en el momento en que invierto la polaridad, la tapa se fríe.

¿Cómo hago para silenciar el motor en este caso?

    
pregunta SF.

2 respuestas

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Obviamente, colocar un condensador electrolítico grande en el motor no funcionará a la inversa, pero aunque no haya sido un problema, no es una buena idea.

Cuando PWM enciende los transistores de puente, cargarán el condensador lo más rápido que puedan, pero cuando se apaga, se descargará más lentamente a través del motor. Esto tiene dos efectos secundarios indeseables: -

  1. Destruirá la precisión de su PWM. Con el capacitor 'llenando los huecos' entre los pulsos de PWM, el motor girará más rápido de lo esperado con relaciones PWM más bajas, pero menos cuando está muy cargado.

  2. Se producirán picos altos de corriente a medida que se carguen los condensadores, lo que pondrá tensión en los transistores del puente y aumentará el ruido eléctrico en el circuito. También puede haber efectos audibles.

Puede eliminar estos problemas insertando un inductor en serie con el motor / condensador. Sin embargo, si su frecuencia de PWM es lo suficientemente baja como para ser audible, entonces la inductancia requerida será bastante grande (ya que no puede usar un capacitor electrolítico, la cantidad de capacitancia que puede aplicar al filtro es limitada, por lo que la inductancia debe ser mayor). Además, el inductor debe pasar la corriente del motor de CC relativamente alta sin entrar en saturación, y su resistencia debe ser baja para mantener bajas las pérdidas.

Si el espacio no es un problema, simplemente use un estrangulador con la inductancia apropiada y la clasificación actual. ¡Entonces el único problema será mantenerlo tranquilo!

La frecuencia de corte del filtro LC debe ser mucho más baja que la frecuencia PWM, por ejemplo. Si la frecuencia PWM es 1kHz, entonces el filtro debería cortarse a 500Hz o menos. Si utilizara un condensador de 10 uF, necesitaría aproximadamente 10 mH de inductancia.

    
respondido por el Bruce Abbott
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¿Está restringido solo a una tapa de derivación? ¿Esto es alto voltaje? ¿Por qué necesitas 1000uF?

Por lo general, se utiliza una tapa de derivación para desviar el ruido de alta frecuencia: piense en "suavizar los bordes pwm". Un montón de tapas de cerámica paralelas puede estar bien.

Hacer que un filtro LC pueda mejorar su filtrado, ya que puede suavizar la ondulación actual en un pozo. Entonces tienes dos grados de libertad en el diseño del filtro.

Solo asegúrate de que la frecuencia de resonancia LC sea diferente de cualquier armónico pwm que tengas.

    
respondido por el Whistle1560

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