Перейти к содержанию

Режимы спада тока: быстрый, медленный, смешанный

Когда ШИМ выключает ключи моста, ток в обмотке двигателя не исчезает — индуктивность продолжает его гнать. От того, по какому пути пойдёт этот ток, зависит, как быстро он спадёт. Драйверы предлагают два основных режима — быстрый и медленный спад — и их сочетание.

Обновлено Редакция GAW

Режим спада тока (current decay mode) — способ, которым H-мост отводит ток индуктивной нагрузки в паузе ШИМ. Индуктивность обмотки двигателя не даёт току прерваться мгновенно, поэтому мост должен предоставить ему путь — от этого пути зависит скорость спада.

РежимСостояние моста в паузеКак спадает ток
Быстрый спадвсе ключи закрыты, ток идёт через встроенные диодыбыстро: обмотка разряжается против напряжения питания
Медленный спадоба нижних (или верхних) ключа открыты, обмотка замкнутамедленно: только за счёт сопротивления и противо-ЭДС
Смешанный спадсначала быстрый, затем медленныйкомпромисс между скоростью и пульсациями

В драйверах коллекторных двигателей режим выбирают входами. У DRV8833 по таблице TI ШИМ на одном входе при другом в нуле — быстрый спад, при другом в единице — медленный. У TB6612FNG низкий уровень на входе PWM замыкает выходы на общий провод — это медленный спад, торможение. Подробности и таблицы — в карточке DRV8833 и TB6612FNG.

В драйверах шаговых двигателей с ограничением тока выбор спада влияет на точность микрошага. A4988 по даташиту Allegro использует смешанный спад: после достижения порога тока он на 31,25 % фиксированного времени паузы включает быстрый спад, затем медленный. По умолчанию при росте уставки тока драйвер работает с медленным спадом, а при уменьшении — со смешанным, чтобы ток успевал за ступенькой. Подробнее о микрошаге — в статье «Шаговые двигатели».

Частые вопросы

Чем быстрый спад отличается от медленного?

Путём тока в паузе. При быстром спаде ключи моста закрыты, и ток обмотки течёт через диоды против напряжения питания — он быстро уменьшается. При медленном спаде обмотка замкнута ключами накоротко, и ток спадает медленно, только за счёт сопротивления и противо-ЭДС. Так их описывает TI в даташите DRV8833.

Какой режим спада выбрать для коллекторного двигателя?

Обычно медленный: ток в паузе почти не уменьшается, пульсации тока меньше, а скорость меньше зависит от нагрузки. У DRV8833 для этого ШИМ подают на один вход, держа другой в единице; у TB6612FNG паузы ШИМ на входе PWM — это и есть торможение замыканием.

Зачем шаговому драйверу смешанный спад?

При микрошагах ток в обмотке должен точно следовать заданной ступеньке и вверх, и вниз. Медленный спад не успевает уменьшить ток при снижении уставки, быстрый даёт большие пульсации. A4988 в смешанном режиме сначала включает быстрый спад на 31,25 % паузы, затем медленный, а при росте тока по умолчанию использует медленный.

Источники

  1. Texas Instruments. DRV8833 Dual H-Bridge Motor Driver (SLVSAR1E, revised July 2015) — разд. 7.3.2 — ток рециркуляции; быстрый спад — мост закрыт, ток идёт через встроенные диоды; медленный — обмотка замкнута; табл. 1 и 2 — ШИМ на одном входе при другом в нуле — быстрый спад, при другом в единице — медленный; разд. 7.3.3 — при ограничении тока мост переходит в медленный спад через оба нижних ключа
  2. Allegro MicroSystems. A4988: DMOS Microstepping Driver with Translator and Overcurrent Protection (A4988-DS, Rev. 8) — смешанный спад: после достижения порога сначала быстрый спад 31,25 % фиксированного времени паузы, затем медленный; автоматический выбор — медленный при росте тока, смешанный при уменьшении; вывод ROSC на общий провод — смешанный всегда, против пропуска шагов на малой скорости
  3. Toshiba Electronic Devices & Storage. TB6612FNG: Driver IC for Dual DC motor (datasheet, 2026-05-13) — с. 4 — при низком уровне на входе PWM выходы замыкаются на общий провод: торможение замыканием

Нашли ошибку?

Смотрите также