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【Arduino】MOSFETとダイオードについて

O'REILYから発売されている「Arduinoをはじめよう 第2版」でArduinoを勉強してます。
モータを制御する作例、P58の図5-7で紹介されている回路について、当方は電気の心得があまりない初心者なので理解できない事があります。

図を文章で説明すると、
(1)ArduinoのVinがブレッドボードの一番手前のラインに繋がっている。
(2)ブレッドボードの一番手前のラインからモータ(+)へ繋がっている
(3)モータ(ー)とMOSFET(Source)が繋がっている。
(4)MOSFET(Gate)がArduinoのデジタル9番Pinに繋がってる。
   DegitalWrite(9,HIGH);でMOSFET(Gate)に電圧を掛けて制御する。
(5)MOSFET(Drain)がArduinoのGNDと繋がっている。
と、ここまでは理解できるのですが、
(6)(3)のMOSFET(Source)とモータ(ー)の間からダイオードがつながり、
  それが、ブレッドボードの一番手前のラインへと、つまりはArduinoのVinへと繋がっています。ダイオードの向きはブレッドボードの一番手前のラインへ向けて-▶|-です。

ぐぐって調べたところ、ダイオードは品番だとIN4007で「フライホイールダイオード」や「ショットキーバリアダイオード」と呼ばれるパーツでモーター停止時の逆起電力での回路の保護が目的に使うものらしいです。

MOSFETは型番IRF520もしくは2SK2232または2SK2231推奨でして、いずれもNタイプで足はむかって左からGate・Source・Drainのようです。

で質問ですが、
ダイオードは、どういう考え方で何処にどのような向きで付けるべきものなのでしょうか?

youtubeでみつけた同じ様な回路の説明
http://www.youtube.com/watch?v=MWzylbNppiE&feature=player_embedded
ですと、ダイオードはMOSFET(Source)からArduinoのGNDに繋いでまして、この二つの作例共通の考え方が知りたいです。

以上、よろしくお願いいたします。

画像の引用は O'REILY「Arduinoをはじめよう 第2版」P58の図5-7 ISBN978-4-87311-537-5

投稿日時 - 2013-02-11 09:52:32

QNo.7939346

困ってます

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回答(2)

ANo.2

P-MosFETには寄生ダイオードが存在します。
また逆起電力はダイオードによって電源に回生されますが、ショットキーバリアダイオード(30Vから90V)の方が効率は良いっですが、耐圧が非常に低いので、逆起電力で破損する場合高いため注意が必要です、一般的にはファーストリカバリーダイオード(200Vから800V位)が使用されます。
また逆起電力の理論上の最大値は印加電圧の8倍なのでショットキーは不向きだと思いますし大電流が流れる訳でないので、価格の高いショットキーバリアダイオードを使うメリットはありません。
また逆起電力によるノイズを抑えるためにC=0.1μF、R=100Ω程度を直列にしたスナバ回路をモーター電極間に入れる(抵抗を入れずコンデンサーだけの場合もあります、ただ共振を起こさないためには抵抗があった方が良いとは思います)事が一般的に行われます、DCモーターは整流子が回転し、ON/OFFを繰り返すため動作中常に逆起電力が発生し、それがノイズとして回路を流れるのを抑える為の物です。

投稿日時 - 2013-02-12 15:03:22

お礼

遅くなりましたが、ご回答有り難うございました。 

投稿日時 - 2013-07-05 00:57:40

ANo.1

このダイオードは『逆電力保護』の為に使用しています。
モータの内部はコイルで、電源をオフにするとモータから反対方向の電流が
生じます。
ダイオードの+の方に電源+を接続するとその電流がダイオード
に通りバイパスされる訳。

投稿日時 - 2013-02-11 17:15:02

補足

kiyomacさん、ご回答ありがとうございます。

モーターとスイッチは並列で、モーターの+ーをダイオードが繋ぐ構成だと思ってたのですが、書いて頂いた図ですと、モーターとスイッチとダイオードが並列につながってるって感じですか?? この図を見て、さらに解らなくなってしまいました。
確認させて頂きたいのですが、この図は、kiyomacさんの意図した通りのものになってますでしょうか?

投稿日時 - 2013-02-11 22:39:33

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