DCモーターにダイオードが必要な理由を解説【電子工作】
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- Опубликовано: 26 дек 2019
- モーターにダイオードを付ける理由を知っていますか？大事な理由があるんです！
電子工作で使うDCモーターにダイオードを並列につなぐ理由を解説します
ポイントは２つ
・コイルには逆起電力が発生する
・ダイオードは一定の電圧を保つ
※注意※
01:46あたりで逆起電力の公式を「積分」と言っていますが、正しくは「微分」です。
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#電子回路 #DCモーター #ダイオード #モーター 
Наука
【訂正】
ダイオードを通った電流は電源ではなくモータに戻ります
01:46あたりで逆起電力の公式を「積分」と言っていますが、正しくは「微分」です。
私もこの辺の動作(スイッチOFF時に電流がどう流れるか？)がよく分からなかったので
LTspiceでシミュレートして理解しました
同じような理由で、Hブリッジ回路や三相インバータ回路でもｺﾚｸﾀ-ｴﾐｯﾀ間(FETの場合はﾄﾞﾚｲﾝ-ｿｰｽ間)に環流ダイオードが接続されています。最近では部品点数削減のためSiC-MOSFETに内蔵されつつあり、目立たない存在ではありますが素子を保護してくれる大事なパーツですね。
リレーでも同じ理由で使いますね
なるほど〜分かりやすかったです
僕もオシロスコープ買おうかな
鋼心さん、コメントありがとうございます！
嬉しいです！
今までダイオードがあった方が良いことは知ってたんですが、理由を理解してなかったので勉強しました！
こういう時とかICと通信している波形を見るときにオシロスコープあると便利ですよ(ちょっと高いですけど)
今まで、なんでついているの～って思っていたから理由がわかりました。
tkinnsannさん、コメントありがとうございます！
僕もなんとなく付けるレベルの理解だったので、２時間ぐらい悩んだんですが、
オシロスコープで観察してようやく理解できました(笑)
疑問を解消できて嬉しいです(^ ^)
2SC1815 の ICmaxは150mA.
ミニ四駆モーター駆動にはちょっと無理があるかもしれません。
ふつうは2SDシリーズ系の電力用トランジスタを使うイメージです。
gwater12345さん、コメントとご指摘ありがとうございます！
熱を持ってたのでなんでだろうと思って後々データシート見て気づきました！
電子工作初心者です。
いつも拝見して勉強させていただいております。
今回の動画でdI/dTは微分ではないでしょうか？
Ryousuke Haraさん、コメントありがとうございます！
01:46で「積分」と説明していますが、ご指摘の通り、微分です！
コイルが微分でコンデンサが積分の役割をします！
また間違いがあれば、ご指摘お願いします！
要するにモータoffした瞬間ってモータ自体は惰性で回るからそん時に発電された逆流する電気で機器を壊さないためにダイオードで逆止弁のような役割を課してるって解釈でいいんだよね？
逆起電力こんなにあるんすか!!! いつも逆起電力ショート用ダイオードを軽く見てました...
やっぱり初心者はしっかりした知識を蓄えておかなければいけませんのぉ...
視聴用アカウント18989さん、コメントありがとうございます！
この動画を作るまで僕も軽く見ていました。
分からないことがあれば、いつでもコメントお待ちしてますよ！
ひとつ質問ですが、スイッチを完全にONからOFFにするのではなく、例えば6Vの電圧を加えていたものをモーター回転中に3Vにいきなり落とす、といった操作をしたときにも大きな逆起電力が発生するのでしょうか？
参考になりました。
電子回路の教科書には、保護回路（今回の保護用ダイオードみたいなの）とかなんて
書いてないんですよね。
（書いてるのは、大量の公式とか等価回路とかで、実践で役に立たない！！）
だから、実機の回路と教科書を見比べて、アレ？何か違うぞ～？って
なって回路の理解が出来ないんですよね。。。
（ダイオード１個くらいならともかく、意味不明な部品がずらっと並んでると、もう無理・・・）
愚痴、失礼しました。
Linkさん、コメントありがとうございます！
何冊か専門書を購入しましたが難しいですよね。
電子工作で最低限動かすところだけに絞って動画を出せていけたらなと思っています。
リレーもダイオード必要だよ🎵
同感、リレーも誘導負荷だからコイルを使っているものとか、ソレノイド、電磁クラッチなど色々有りますよね。
フライホイールダイオードって言ってました
RCのEPカーでよく使われている。
惰性で回るから発電するので、先にモーターをブレーキで止めて、⊿Iを０にしてからスイッチを切れば、逆起電力は起きないのかな。
コイル(モーター)のOFFサージを抑えるためのダイオードなんやね
JYさん、コメントありがとうございます！
その通りです！
ふぉ！今まで付けた事ないわ
素人ですけど、これ電源に負荷ってかからないんでしょうか？
suouさん、コメントありがとうございます！
電源に負荷はかかっているはずです。
あくまでも部品が壊れるのを防ぐためなので、
電源に逃がしていますが保護回路などが付いた電源を選んだ方が安全だと思います。
回路図の抵抗の左側の部分とグランドの間に、大きめの容量のコンデンサを入れることでも、トランジスターを保護することってできますか？
すぎりょうさん、コメントありがとうございます！
抵抗の左側とグランド間にコンデンサを繋いでも変わらないと思います。
トランジスタが壊れる原因はコイルの部分です！
他の方法でトランジスタを保護する回路も考えたり、調べてみましたが分かりませんでした。
素直にダイオードで保護するのが良いと思います！
C-B間で抵抗入れて -誤魔化す- 逆流を下げるってチープな手も
演出的には、トランジスタが壊れるか、あわよくば、煙をだして、はじけ飛んでほしかったｗ
И зачем всё это?
すごく簡単に言うと、コイル（インダクタ）を使用する場合、コイルは現状の状態を維持しようとする。ということです。
磁気を使用するコイル（空心であっても）電流が流れていない時、電流を流そうとすると、それを阻止しようと働きます。逆に、電流が流れている状態で電流を遮断しようとするとそれを阻止しようとします。
なぜ、空心も含めたかと言うと、昔、友人から、いきなり電話があり、車のライトをを増設したんだが、スイッチをOnしたらすぐに切れると聞き、ランプの形状を訪ねたところ、たくさんコイル状に巻いてあると、聞いて、
"あ、これ逆起電力で過電流が流れて切れてるわ"
とすぐ思いつき、
"何でも良いからダイオードを回路記号の矢印と逆に接続して。"(つまり+側にカソード。−側にアノード)
と答えました。（まあ、個人のDIYレベルなので、どんなダイオードでもいいよとも言いましたが）
その後、10分ほどして、
"切れない。どうして？"
との質問。逆起電力だよと懇々と説明しました。
（まあ、この友人は、それ以外にも、mvクラスの信号を増幅したいがどうすればよいと仕事中に連絡があったので、手軽にやるならOpアンプで増幅すれば？と回路図を渡し、ノイズがひどいと言うので、セラミックコンデンサを+側とー側に入れてみな。と答えた事もあります。その後、なんでこのコンデンサが必要かやっぱり質問が来たので、これも、懇々と説明した。）