回答:
コンデンサはモーターと2つの異なる方法で使用されます。場合によっては、同じモーターに両方の手法が適用され、外観が大きく異なる2つのコンデンサーに関連付けられることがあります。
ブラシ付きモーターが正常に動作している場合、モーターブラシは火花を発生させ、「DCから日光まで」ノイズを発生させます。これはPWMとは関係ありません-これらのモーターがPWMなしでバッテリーに直接接続されている場合でも起こります。何もしなければ、電子機器ボードから(またはバッテリーから直接)モーターにつながるケーブルはアンテナのように機能し、テレビやその他の無線干渉を放射します。この問題を解決する方法の1つは、小さなセラミックコンデンサをモーターに直接取り付けて、そのノイズの多くを吸収することです。b c d e
PWMを使用してモーターを駆動する場合、トランジスターが「オン」になると、モーターが電流スパイク/サージ電流を引き込む可能性があります。上記のノイズフィルタリングコンデンサは、その電流スパイクを悪化させます。トランジスタが「オフ」になると、モーターのインダクタンスによりモーターのインダクタンスから電圧スパイクが発生する可能性があります。上記のノイズフィルタリングコンデンサは少し役立ちます。モーターに直接取り付けられたより複雑なフィルターは、これらの2つの問題を解決できます。a b
モーター(ブラシのないモーターでも)が最初に完全に停止すると、ロボットが障害物にぶつかってモーターを失速させると、モーターは通常の動作よりもはるかに高い電流を引き出します-数秒間続く可能性のある電流。この高電流は、システム内のすべてのデジタル電子機器をリセットするのに十分なほどバッテリー電源レールを引き下げる可能性があります(または、おそらくデジタル電子機器の一部のみをリセットして、半脳症候群を引き起こします)。
1つの回避策には2つの部分があります。
上記のコンデンサは、モーターの電気的干渉から他のものを保護します。上記のステップ(2)が、最終的に、何秒も経ってモーターが過熱して故障するのを防ぐと主張できるかもしれませんが、それは本来の目的ではありません。
多くのブラシ付きモーターに見られるコンデンサは、ブラシが整流する際のアーク放電によるRFノイズを吸収するためにあります。これらはRCカーで使用されるモーターでよく見られます。モーターはかなり強力で、高速で回転しています。
PWMを使用してモーターを駆動しているときに問題が発生します。デューティサイクルの開始時、電流がオンになると、電流がHブリッジからコンデンサに突入するときに電流スパイクが発生します。この突入電流により、電源で顕著な電圧リップルが発生し、敏感なアナログセンサーにノイズが追加されることがあります。
突入電流を防ぐために、Hブリッジとコンデンサの間にインダクタのペアを追加できます。これにより、電流はかなり安定します。実際、とにかくモーター駆動回路にインダクタがよく見られます。モーター自体はインダクタですが、多くの場合、非常に低いインダクタンスであるため、PWM駆動を使用する場合、電流の変動を滑らかにするために追加のインダクタンスが追加されます。
コンデンサは、失速の場合のモーターの保護とは関係ありません。モーターが停止すると、電流が増加し、モーターが過熱する危険があります。