我之前在其他文章有如下內容:
在另外一文也有如下圖片:
這其實是有點錯誤的,因為感性元件如電感,馬達,風扇等,在斷電的瞬間會產生反向電動勢,
這個反向電動勢的電壓相當高,有可能會燒毀擊穿MOSFET或是GPIO跟電供電路等。
之前沒有示波器可以觀察,現在有了示波器就來看看會發生什麼事吧。
這是圖一示波器CH1量測點為PWM訊號,CH2量測點為上圖MOSFET D腳:
可以明顯看到在PWM訊號關閉時,D腳上會產生一個尖銳的高壓突波。
將突波放大:
可以看到電壓高達90V左右,對一些耐壓低的元件來說具有很大的破壞性。
這是量測時的接線照片與示波器照片,可以看到CH2有根高高的突起:
正確的作法應該是要在感性元件加上一個逆向的二極體來進行保護,電路圖如下:
二極體的功用就是當反向電動勢產生時形成放電迴路,這樣就只有二極體的順向電壓而已。
一般二極體的順向電壓約0.7V,蕭特基二極體順向電壓為0.3V,詳細電壓要看二極體規格。
這是加上二極體之後的照片,我是用最普通的1N4148,CH2的突起就消失了:
示波器波形,突起的高電壓消失了:
加上二極體的照片:
實驗過程中不甚燒毀一顆風扇,可見這個電壓是有危險性的,設計產品時一定要記得加上這個保護二極體,
這個二極體英文稱為flyback diode或是snubber diode,返馳二極體(中國叫續流二極體)或是緩衝二極體,
可以用快速恢復二極體或是蕭特基二極體,1N4148就是快速二極體,順向電流150mA,適合用在小型relay,風扇,直流馬達上,
需要更大電流或電壓可以改用1N400X系列,蕭特基二極體可以用1N5819等。
實驗日期:2022.02.20
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