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DCモーターを動かす回路の検討(その2) [2022年06月22日(Wed)]
モーターを動かす実験の続きを書いていきます。

次の配線で実験しました。
操作を思い出しながらKiCadで回路図を書いてみました。U1はDRV8835そのものではなく、DRV8835が載った基板(AE-DRV8835)の端子を表しています。
20220621_回路図_DRV8835実験用.png

配線の間違いがないか確認して、1.5Vと5Vの電源をつないで、SW1を押してみたものの、モーターは動きません。動かない代わりにモーターからは1kHzくらいの音がするだけです。そこでオシロスコープでモーターへ加わる波形/電圧を確認することに。
AOUT1端子とAOUT2端子の波形を確認したのが次の画像です。CH1(黄色の波形)がAOUT1端子の波形で、CH2(水色の波形)がAOUT2端子の波形です。パッシブプローブでの測定のため、CH1とCH2はそれぞれ対GND間の波形です。トリガーはAIN1端子の立ち上がりでかけました。
AOUT1端子とAOUT2端子には直流がかかる予定でしたが、なぜかパルス状の波形になっています。
20220621_波形_DRV8835経由_モーター.PNG
20220621_実験風景_負荷はモーター.JPG

波形を拡大してみると次のような状態でした。最初の100uSくらいはAOUT1-AOUT2間に1V以上の電圧がかかっていますが、その直後に極性が反転して、その後900uSほどは電圧がかからない状態でした。この波形が1秒間に900回程度の周期で繰り返されています。
20220621_波形_DRV8835経由_モーター_拡大.PNG

モーターを外して、代わりにセメント抵抗(5ohm)をつなげて確認したところ、次の波形のように期待したとおりの直流電圧がかかっていました。抵抗負荷ではDRV8835経由でも期待通りに動いているようです。
20220621_波形_DRV8835経由_抵抗負荷.PNG
20220621_実験風景_負荷はセメント抵抗.JPG

ネットで調べると、モーターなどの誘導負荷は電圧を遮断した時に逆起電圧が発生するようです。モーター内部で回転するコミテーターと呼ばれる部分に電極があたり、隣のコミテーターに移る時に逆起電圧が発生するようです。この逆起電圧がDRV8835内のMOSFETをオフにしているものと推測してます。
ちなみに、モーターと電池を直結して動かした時の波形は次のような状態でした。逆起電圧が出るタイミングはDRV8835経由の時とは異なる(遅れる)ものの出ています。
20220622_波形_モーター直結_1mS.PNG
20220622_波形_モーター直結_10mS.PNG
20220622_実験風景_モーター直結.JPG

ということで、これからこの逆起電圧対策をしていきます。続きはまた次回ということでお楽しみにー。
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