DC motor H-Bridge - Tapa de seguridad

Su capacitor se está calentando porque tiene una onda cuadrada de 12 kHz a 25 kHz. Cada vez que se enciende el FET de conmutación, conecta el capacitor directamente a tierra y a +12 V, lo que provoca un pico de corriente muy grande a medida que el capacitor se carga. Luego, cuando el FET se apaga, el condensador se descarga a través del motor con una corriente igual a la corriente del motor. A 25 kHz, un condensador de 5 uF se descargará continuamente a 1 A durante el tiempo de "apagado" de la PWM y podría cargarse con una corriente máxima de 20 A o más (según la velocidad con la que se encienda el FET). Esto puede provocar una pérdida de potencia de varios vatios en el condensador.

Solo necesita un pequeño condensador a través de los terminales del motor para suprimir el ruido de RF causado por el arco eléctrico del cepillo. Los valores típicos utilizados son 47nF de terminal a terminal, o 100nF de cada terminal al caso (lo que 'conecta' el caso a RF y proporciona 50nF a través de los terminales). Un capacitor más pequeño necesita menos energía para cargar y descargar, por lo que la corriente rms y el calentamiento son menores. 50nF es 100 veces menor que 5uF, por lo que debería tener una pérdida de potencia insignificante, pero un valor aún más bajo sería mejor si aún suprime lo suficiente el ruido de RF.

El motor tiene una inductancia relativamente grande que intenta mantener el flujo de corriente cuando se apaga el FET, y generará cualquier voltaje requerido para que esto suceda. En un circuito de puente, esta corriente de "retorno" atraviesa el diodo a través del FET superior (M4 en su esquema), lo que limita el aumento de voltaje inductivo a ~ 0.7V por encima del voltaje de suministro. Esto es mucho mejor que usar un condensador de amortiguación para absorber los picos de voltaje porque devuelve la mayor parte de la energía inductiva al motor en lugar de quemarlo externamente.

Los MOSFET tienen diodos internos del cuerpo que generalmente son lo suficientemente fuertes como para manejar la corriente total del motor con una pérdida razonablemente baja, por lo que los diodos externos de retorno normalmente no son necesarios.

Sin embargo, sí necesita un condensador de filtro ESR grande y bajo a través de la fuente de alimentación para evitar picos de voltaje en los rieles de alimentación. Recuerde que cuando se aplica PWM, la corriente se extrae de la fuente solo durante el tiempo de "encendido" de PWM, y esta corriente pulsante inducirá picos de voltaje causados por la inductancia de los cables de alimentación. Sin filtrar, estos picos de voltaje podrían ir lo suficientemente altos como para dañar los FET y otras partes del circuito. El condensador se debe conectar lo más cerca posible de los FET para reducir la inductancia y la resistencia, y dado que puede tener que pasar una corriente de ondulación significativa, es mejor usar varios condensadores más pequeños en paralelo en lugar de uno más grande.

Tan pronto como haya probado el funcionamiento básico del circuito, debe retirarlo de la placa base. Estos son infames por tener conexiones de alta resistencia que pueden causar efectos extraños, y las tiras solo sirven para aproximadamente 1A máx.