モータをPWM駆動した際の電流について
┌── 電池 ── 電流計1 ── モータ ─ 電流計2 ────── FET ─┐
│ └ 電圧計 ┘ └←← ダイオード ←←┘ │
│ │
└──────────────────────────────┘
となるシンプルな回路でPWM制御によるモータ駆動のテストしています。
周期は24kHzで、モータは安いDCモータです。
※実際にはHブリッジでかつゲートドライバが入っていますが省略しています。
また、Hブリッジの駆動にはデッドタイムを500nsほど入れています。
この回路における電流計1と電流計2で計測される値の意味が、分からなくて困っています。
任意のPWM比でFETをドライブした際に、電流計1 & モータ & 電流計2には、
ほぼ電圧計*PWM比の平均電圧が加わる考えており、
電流計1と電流計2の抵抗値と、FETによる抵抗値が十分小さければ
平均電圧のほとんどはモータに加わる。
電流計1ではPWMのON期間の電流のみが計測され、
電流計2ではダイオードで帰還する分も併せて計測している。
このため概ねでは、電流計2 = 電流計1/PWM比 の値となると考えています。
電圧計*電流計1が電池の消費電力(入力電力)であり、
少なくともモータをロックしておけば、モータに加わる出力電力は(電圧計*PWM比)*電流計2となり、
電圧計*電流計1 = (電圧計*PWM比)*(電流計1/PWM比)が成り立つと考えてよいでしょうか?
モータが熱として捨てる以外の損失が無ければという前提ですが。
実際に計測してみた値は、電圧計=11.6V、PWM比=10%、モータはロックにおいて
電流計1=0.26A、電流計2=0.48Aでした。
これに対し、直流安定な電源として、充電乾電池1本を繋いでモータをロックして計測した際に、
電圧=0.85V、電流=0.394Aより、巻線抵抗=2.16Ωでした。
PWMで計測した際の値で、平均電圧=1.16V、電流=0.48Aがモータに加わっていれば
巻線抵抗=2.42Ωのため充電乾電池による結果と概ね一致します。
しかし、電流計1の値をどのように読み取れば良いのかが分かりません。
私の考え方では、電流計1=0.048Aでなければ入力電力=出力電力が成り立ちません。
お手数ですが、どこに間違えがあるのか御教授いただきたいです。
補足
LPFってことですかね~ ちょっと書き方が悪かったですね。 PWMのデューティ制御のための、基準電圧のアナログ電圧を7.2V出力できればいい・・・という意味です。