Die einfachste Lösung wäre die Verwendung eines Low-Side-NPN-Schalters:
Sie sagen, der Gleichstromwiderstand des Motors beträgt 11,5 Ω, sodass der maximale Strom, den er ziehen kann, 1,8 V / 11,5 Ω = 160 mA beträgt. Tatsächlich nimmt der Transistor einige 100 mV auf, wodurch der maximal mögliche Strom gesenkt wird. Dies ist also ein sicheres Maximum, auf das ausgelegt werden kann. Stellen Sie fest, dass der Transistor für eine Verstärkung von mindestens 50 geeignet ist, sodass wir mindestens 160 mA / 50 = 3,2 mA Basisstrom benötigen. 5 mA sind dann ein gutes Ziel, um sicherzustellen, dass der Transistor im eingeschalteten Zustand fest gesättigt ist. Stellen Sie den BE-Abfall auf 700 mV ein, sodass im eingeschalteten Zustand 1,1 V über dem Widerstand verbleiben. 1,1 V / 5 mA = 220 Ω.
C1 dient zum Beschleunigen des Ein- und Ausschaltens. (220 Ω) (4,7 nF) = 1 us, was die Zeitkonstante C1-R1 ist.
Die PWM-Frequenz sollte schnell genug sein, damit sich der Strom durch den Motor in jeder Ein- und Ausschaltphase nur wenig ändert. Die durch die PWM verursachte Welligkeit ist eine Wechselspannung, die der durchschnittlichen Gleichspannung überlagert ist. Nur die Gleichspannung bewegt den Motor. Die Wechselstromkomponente verursacht kein Drehmoment, nur Wärme. Sie möchten sie daher im Verhältnis zum Gleichstrom niedrig halten. Im Allgemeinen lassen Sie Motoren etwas über der menschlichen Hörgrenze laufen, was normalerweise auch schnell genug ist, um die AC-Komponente klein zu halten. Bei 25 kHz beträgt die PWM-Periode beispielsweise 40 µs, was Ihnen eine ausreichende Auflösung von jedem vernünftigen PWM-Peripheriegerät in einem Mikrocontroller bieten sollte.
Als Antwort auf die Ablaufverfolgung des Kollektorbereichs hinzugefügt
Die Grundform der Wellenform sieht gut aus, daher scheint der Transistor richtig zu schalten und die Spannung wird richtig an den Motor angelegt.
Die Spitzen beim Ausschalten sind besorgniserregend. Möglicherweise handelt es sich um Oszilloskopartefakte. Wenn Ihre Oszilloskopspur jedoch korrekt ist, funktioniert die Diode nicht oder ist nicht richtig angeschlossen. Die Spitzen sollten nicht mehr als ein Volt oder so über der Versorgung liegen.
D1 verhindert nicht nur, dass der Transistor frittiert, sondern bewahrt auch einen Großteil des Motorstroms während der Ausschaltzeit. Der erste ist notwendig und der zweite erhöht die Effizienz.
Hinzugefügt 2
Bei genauerer Betrachtung Ihrer Oszilloskopspur sehe ich, dass die Kollektorspannung bei ausgeschaltetem Motor 2,48 V beträgt. Sie sagen, die Versorgung beträgt 1,8 V, sodass die Ausschaltspannung 680 mV über der Versorgung liegt. Das bedeutet haben Sie nicht beim Aufbau der Schaltung wie ich sagte. Sie haben offensichtlich eine gewöhnliche Siliziumdiode verwendet, wahrscheinlich eine langsame wie eine 1N400x. Die langsame Einschaltzeit der Diode erklärt die Spannungsspitze und reduziert die Gesamtantriebspegel bei einem bestimmten PWM-Arbeitszyklus ein wenig. Es wird auch eine Zeit lang ein Durchschießen verursachen, wenn der Transistor wieder eingeschaltet wird, da die Diode noch leitet. Eine Schottky-Diode weist im Kontext dieser Schaltung einen geringeren Vorwärtsabfall und eine effektive sofortige Rückwärtswiederherstellung auf.
Das System sollte im Allgemeinen immer noch funktionieren, aber versuchen Sie es mit einer Schottky-Diode, wie ich sie angegeben habe.
