Dioda adalah untuk menyediakan jalur aman untuk kickback induktif motor. Jika Anda mencoba mematikan arus dalam sebuah induktor secara tiba-tiba, itu akan membuat tegangan apa pun yang diperlukan untuk menjaga arus mengalir dalam jangka pendek. Dengan kata lain, arus melalui induktor tidak pernah dapat berubah secara instan. Akan selalu ada beberapa kemiringan yang terbatas.
Motor adalah sebagian induktor. Jika transistor mati dengan cepat, maka arus yang masih harus mengalir melalui induktor sebentar akan mengalir melalui dioda dan tidak menyebabkan kerusakan. Tanpa dioda, tegangan melintasi motor akan menjadi sebesar yang diperlukan untuk menjaga arus mengalir, yang mungkin akan membutuhkan penggorengan transistor.
Sebuah kecil kapasitor accross motor akan mengurangi kecepatan transisi tegangan mungkin cepat, yang menyebabkan radiasi kurang dan membatasi dV / dt transistor dikenakan. 100 nF berlebihan untuk ini, dan akan mencegah operasi yang efisien sama sekali tetapi frekuensi PWM rendah. Saya akan menggunakan 100 pF atau lebih, mungkin hingga 1 nF.
Resistor adalah untuk membatasi arus keluaran digital harus sumber dan basis transistor harus menangani. Transistor BE terlihat seperti dioda ke sirkuit eksternal. Tegangan karena itu akan dibatasi hingga 750 mV atau lebih. Memegang output digital pada 750 mV ketika mencoba untuk berkendara ke 5 V atau 3,3 V tidak sesuai spesifikasi. Ini bisa merusak output digital. Atau, jika output digital dapat sumber banyak arus, maka itu dapat merusak transistor.
1 kΩ sekali lagi merupakan nilai yang dipertanyakan. Bahkan dengan output digital 5 V, itu hanya akan menempatkan 4,3 mA atau lebih melalui basis. Anda tidak menunjukkan spesifikasi untuk transistor, jadi mari kita bayangkan ia memiliki gain minimum yang dijamin sebesar 50. Itu berarti Anda hanya dapat mengandalkan transistor yang mendukung 4,3 mA x 50 = 215 mA dari arus motor. Kedengarannya rendah, terutama untuk startup, kecuali ini adalah motor yang sangat kecil. Saya akan melihat apa yang dihasilkan oleh sumber digital dengan aman dan menyesuaikan R1 untuk menggambar sebagian besar dari itu.
Masalah lain adalah bahwa dioda 1N4004 tidak pantas di sini, terutama karena Anda akan menghidupkan dan mematikan motor dengan cepat, seperti yang tersirat oleh "PWM". Dioda ini adalah penyearah daya yang ditujukan untuk frekuensi saluran listrik normal seperti 50-60 Hz. Ini memiliki pemulihan yang sangat lambat. Gunakan dioda Schottky sebagai gantinya. Setiap dioda 1 A 30 V Schottky generik akan baik-baik saja dan lebih baik daripada 1N4004.
Saya bisa melihat bagaimana sirkuit ini bisa berfungsi, tetapi jelas tidak dirancang oleh seseorang yang benar-benar tahu apa yang mereka lakukan. Secara umum, jika Anda melihat arduino di sirkuit yang Anda temukan di 'tempat bersih', terutama yang sederhana, anggap itu diposting karena penulis menganggapnya sebagai prestasi besar. Mereka yang tahu apa yang mereka lakukan dan menggambar sirkuit seperti ini dalam satu menit tidak menganggapnya layak untuk menulis halaman web. Itu membuat mereka yang membutuhkan dua minggu untuk membuat motor berputar tanpa transistor meledak dan mereka tidak benar-benar yakin apa yang dilakukan untuk menulis semua halaman web ini.
Ketika belitan motor membawa arus, mereka menghasilkan medan magnet. Dibutuhkan energi untuk melakukan ini dan energi disimpan dalam medan magnet. Jika arus tiba-tiba terputus, medan magnet akan runtuh. Medan magnet yang berubah ini akan menghasilkan arus dalam belitan yang jauh lebih tinggi dari biasanya dan menghasilkan tegangan yang lebih tinggi di belitan. Ini sangat singkat dan bisa sangat mengesankan.
Kunci untuk arus induksi adalah bidang yang berubah. Anda dapat melihat efek yang sama di saklar lampu rumah. Jika Anda memiliki sakelar yang bukan tipe merkuri ("sakelar diam"), terkadang Anda dapat melihat percikan atau kilatan cahaya saat Anda mematikan lampu. Jika Anda memutuskan koneksi saat arus AC lewat mendekati nol, tidak ada yang terjadi. Jika Anda menembus dekat puncak arus, kabel ke lampu memiliki medan magnet maksimum di sekitarnya dan itu akan runtuh dengan cukup lonjakan tegangan untuk melengkung di sakelar lampu.
Perhatikan bahwa dioda Anda mengarah ke + sisi sirkuit Anda. Kolom yang berubah menghasilkan "EMF kembali" atau tegangan salah arah. Energi keluar dari pipa yang masuk. (Harap saya punya hak. Saya akan memeriksa dan mengedit jika saya memilikinya mundur.) Dioda akan melakukan jika potensial, atau tegangan, di motor berliku lebih dari sekitar 0,6 V dalam arah "salah". Untuk DC, ini lurus ke depan. Untuk PWM ini lebih seperti AC dan kualitas sirkuit yang dapat diandalkan lebih rumit.
Seperti yang dikatakan @OlinLathrop, basis resistor Anda mungkin agak besar. Sebagai contoh umum, 2N2222 dan 2N3904 memiliki beta atau gain saat ini sekitar 30 pada DC yang naik dengan frekuensi 300-400. Jika Anda memiliki banyak motor, transistor tidak akan memasok arus atau terbakar. Anda dapat memperkirakan disipasi daya pada transistor sekitar 1W per Amp dan jauh lebih tinggi jika semuanya tidak benar. (Anda tidak dapat menempatkan transistor bipolar secara paralel tanpa banyak pekerjaan ekstra. Karena mereka memanaskan resistensi turun dan lebih banyak arus mengalir dan yang memanaskan babi tercepat saat ini - biasanya menuju kehancuran). Anda dapat melihat driver motor kecil yang dijual untuk Arduino memiliki heat sink atau bagian besar dengan bagian logam yang dimaksudkan untuk digunakan dengan heat sink.
Tutup menghaluskan paku saat ini. Ketika mereka semakin luas dalam waktu, mereka semakin rendah dalam arus puncak dan oleh karena itu tegangan yang dihasilkan arus dalam rangkaian lebih sedikit. Jika motor Anda memiliki sikat, Anda mendapatkan aliran on / off saat ini pada kecepatan motor berputar. Sekali lagi kita kembali ke mengubah arus dan mengubah bidang. Di sinilah suara frekuensi radio berasal. Menyebarkan paku saat ini berarti tingkat perubahan arus lebih rendah dan sebagai hasilnya RFI (Radio Frequency Interference) lebih rendah. Saya berani bertaruh bahwa jika Anda meletakkan radio AM di dekat sirkuit Anda dan menyetelnya ke suatu tempat tanpa stasiun radio, Anda akan dapat mengetahui kapan motor berjalan. Coba berbagai ukuran topi dan lihat apakah Anda mendeteksi perbedaan.
sumber