なぜこの回路は誘導性負荷に対して機能しないのですか？

同様の回路を使用して、位相制御を使用して60 W ACファンを速度制御しています。トライアックとは異なり、ファンへの供給はサイクルの開始時に行われます。トライアックのコントロールで通常聞かれるスイッチングノイズを最小限に抑えるだろうと思いました。

PWMは0〜10ミリ秒です。低PWMでは、MOSFETは誘導性負荷では多く加熱しますが、抵抗性負荷では加熱しません。0.1 µFのコンデンサと100または39オームの抵抗を使用したスナバが、MOSFETのソースピンとグランドピンの間に接続されています。

私は何をすべきか？

Instructablesに関するこのArduinoのAC PWM調光器の記事を参照してください。

問題は、彼が同じMOSFETによって短絡された電圧でMOSFETからゲートに給電しているためです。つまり、MOSFETが完全に開いている場合、整流器からのDC電圧は完全に短絡されます。したがって、ゲートにかかる電圧はなくなり、MOSFETは再びブロックされます。この効果は、C1が存在するため、低デューティサイクル（=低輝度のランプ）ではそれほど長くは発せられない可能性があります。これは、しばらくの間その電荷を保持し、低デューティサイクルによって新しい電荷を受け取りますが、25 -80％デューティサイクルC1の電圧を維持できなくなり、ランプがちらつく可能性があります。さらに悪いのは、ゲートの電圧が低下する瞬間、しばらくの間MOSFETは導通しているが、完全には飽和していないことです。それは、その公称0からゆっくりと進みます。無限の抵抗に対する04オームの抵抗。これが遅いほど、MOSFETで消費する必要のある電力が高くなります。それはたくさんの熱を意味します。MOSFETは良いスイッチですが、悪い抵抗です。それらは高速にオンとオフを切り替える必要があります。現在、回路はD1に大きく依存しており、電圧が0ボルトとフルピークの間でスイングしている間、T1のゲートの電圧を許容範囲に保ちます。ピーク時の整流電圧は230x1.4 = 330Vです。平均整流電圧は230x0.9 =です207V

しばらくコンデンサの平滑化効果を忘れて、フォトカプラが完全に開いていると仮定すると、コンデンサの平均電圧は22/88 * 207 = 52ボルト、ピーク時は22/88 * 330 = 83ボルトになります。これは、D1と、MOSFETが電圧を短絡させるという事実によるものではありません。

オプトカプラーが飽和しておらず、そのインピーダンスが無限大の場合、コンデンサーC1は、D1がない場合、完全な整流電圧まで充電されます。平均3mAがR3、R4およびR5（207-10）/ 66kを流れます。これは、抵抗R3、R4、R5で0.6ワットの電力消費に相当します。

まず、この回路は誘導性負荷の制御には使用できません。T1は主電源周波数と非同期に切り替えられ、これによりDC電流が流れる可能性があります。低PWMでこの効果が見られるのは、D1の両端の電圧がデューティサイクルスパンの約90％まで同じ（10 V）のままであるためです。したがって、T1は、PWMから期待するよりも少し長く伝導します。より高いデューティサイクルでは、電圧が低下し、T1が十分に導通し始めます。

さらに、スナバは電力を熱として放散します。スナバは、周波数によって効果が異なります。使用する周波数に合わせて、RとCの値を選択する必要があります。

インダクタの場合、

PWMはオン/オフスタイルのスイッチであり、インダクタからの供給電流を瞬時に遮断すると途方もない逆電圧が発生し、MOSFETを破壊する可能性が最も高くなります。

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

図1.スイッチによって表されたMOSFETを備えた基本的な電流経路に分解された回路図。わかりやすくするために再構成されています。

図1は、問題を理解するのに役立ちます。

• T1はSW1で表されます。
• Lが正で、T1の電流がD3とD4を通ってランプに流れます。（図1b）。
• Lが負で、T1の電流がランプからD2とD5を流れます。（図1c）

DC回路では、図1bに、LAMP2と並列に配線され、上向き（アノードからN）を指すスナビングダイオードがあります。図1cでは下向きになっています（Nのカソード）。ダイオードを両方の方向に向けることはできないため、誘導性負荷にスナビングダイオードを使用することはできません。

RCスナバを使用することもできますが、そのための十分な情報がありません。

これを使用して誘導性負荷を駆動する場合、T1をフライする可能性が非常に高くなります。

PWM信号がローになると、負荷が電流を維持しようとしている間、T1は電流を遮断しようとします。結果：何かが壊れるまで高電圧が誘導されます。

トランジスタの両端に大きなお尻のツェナー（実際にはアバランシェダイオード）をスナバとして使用できます。これにより、負荷からの逆起電力電圧が安全なレベルに制限されます。

誘導性負荷と並列にいくらかのキャパシタンスがあることも良いでしょう。

この調光器は、基本的にフィルタリングされていないDCである整流AC電圧を出力します。DC電源による誘導負荷電流は、コイルの抵抗によってのみ制限されます。これにより、コンポーネントに高電流が発生し、過熱が発生し、最終的にモーターとMosfetが破壊されます。