Mengapa dioda flyback tidak merusak catu daya H-bridge?

Saat ini saya belajar tentang mengendarai motor DC kecil (~ 5V). Penelitian saya sejauh ini menunjukkan bahwa L298N mungkin merupakan pilihan yang baik untuk segera menjalankan sesuatu. Namun, saya juga mencoba memahami apa yang sebenarnya terjadi (yaitu internal H-bridge) dan ada sesuatu yang tidak terlalu jelas bagi saya. Contoh sirkuit dalam lembar data di halaman 6 menggunakan empat dioda flyback dalam konfigurasi yang tampaknya umum untuk H-jembatan (karena situs lain merekomendasikan sirkuit H-jembatan serupa). Konfigurasi, mengabaikan L298N sejenak, pada dasarnya terlihat seperti ini:

Sekarang, jika saya memahaminya dengan benar, dioda ini memberikan jalan bagi motor untuk menjaga arus mengalir ketika MOSFET dimatikan untuk mencegah lonjakan tegangan besar. Namun jalur untuk arus ini tampaknya melewati sumber daya dengan arah sebaliknya . Yaitu, terbalik relatif terhadap arah arus yang biasanya disuplai oleh sumber daya. Ini ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Karena saya relatif baru di dunia elektronik, ini sepertinya hal yang aneh untuk dilakukan. Saya mendapatkan bahwa ini berfungsi di atas kertas jika sumber daya adalah sumber tegangan konstan yang ideal . Tetapi apakah ini sebenarnya aman di kehidupan nyata? Katakanlah saya menggunakan beberapa baterai alkaline untuk mendukung proyek saya, maka arus balik ini seperti mengisi ulang. Dan halaman Wikipedia tentang baterai alkaline mengatakan:

Upaya untuk mengisi ulang dapat menyebabkan pecah, atau bocornya cairan berbahaya yang akan menimbulkan korosi pada peralatan.

Atau bagaimana jika saya menggunakan catu daya laboratorium atau bahkan regulator tegangan sebagai sumber tegangan? Bagaimana arus balik ini ditangani tidak masuk akal bagi saya dan saya khawatir bahwa saya mungkin akan meledakkan peralatan saya .. Bisakah seseorang mencerahkan saya tentang mengapa rangkaian di atas sebenarnya aman? Dan jika itu tidak aman, lalu mengapa banyak situs merekomendasikannya dan sirkuit apa yang harus saya gunakan?

Dioda melayani dua tujuan berbeda.

1. Di bawah pengereman regeneratif, mereka mengembalikan tegangan yang dihasilkan ke catu daya (di mana dengan elektronik yang sesuai, dapat digunakan untuk mengisi ulang baterai). Perhatikan bahwa kecuali motor berjalan di atas kecepatan normal, tegangan yang dihasilkan tidak lebih dari tegangan suplai, sehingga berada dalam peringkat tegangan suplai daya. Jadi catu daya biasanya dapat menahan ini - tetapi jika tidak dapat menyerap arus (baik untuk mengisi baterai, atau membuangnya ke resistor pengereman) akan ada sedikit atau tidak ada efek pengereman.
2. Dioda juga mengembalikan lonjakan induktif (dari sikat motor) ke suplai, dan ini mungkin ratusan volt, untuk durasi yang sangat singkat, yang dapat terbukti merusak pasokan listrik. Kemudian untuk menjawab pertanyaan aktual - suplai DAPAT rusak oleh lonjakan tegangan tinggi, sehingga perancang harus mengambil tindakan pencegahan untuk mencegah kerusakan itu - seperti induktor (ferit bead) secara seri, dan kapasitor decoupling yang cukup di seluruh suplai, dan mungkin transien penekan atau varistor untuk menyerap transien HV

Perhatikan umumnya tidak ada energi yang cukup dalam lonjakan ini untuk melakukan kerusakan apa pun pada sel primer, jadi santai jika Anda menghubungkan jembatan langsung ke baterai. Tetapi pasokan yang diatur yang tidak dirancang untuk menggerakkan motor mungkin menjadi masalah.

Jika motor menghasilkan tenaga, daya bersih ke motor harus positif, sehingga arus keluar baterai harus dalam arah yang menguras mereka, sehingga Anda baik-baik saja.

Jika motor sedang direm secara regeneratif, maka daya dapat mengalir keluar dari motor dan dapat mendorong tegangan suplai naik dan mengisi baterai (ini digunakan untuk keuntungan dalam kendaraan listrik). Ini bukan sesuatu yang biasanya perlu Anda khawatirkan dengan motor kecil yang terhubung langsung ke sel primer, tetapi jika Anda memiliki persediaan yang tidak dapat menenggelamkan arus (mis. Penyearah + filter) dapat menyebabkan masalah jika kapasitor tidak cukup besar.

Saya tidak terlalu mengenal motor, tetapi akan membahayakan jawaban di sini. Saat memodelkan sirkuit listrik, katakanlah dengan SPICE, atau paket serupa, catu daya DC biasanya dimodelkan sebagai sirkuit pendek ke ground. Ini biasanya dijelaskan agak singkat di buku pelajaran tentang teknik listrik dasar.

Ingat juga bahwa catu daya DC umumnya akan menggunakan kapasitor di outputnya, biasanya untuk tujuan merapikan riak. Kapasitor ini bertindak sebagai "celana pendek ke tanah" untuk arus transien.

Biasanya driver sisi tinggi digunakan untuk arah pada motor sikat atau stepper dan switching kutub BLDC sedangkan sisi rendah untuk PWM untuk membatasi arus, torsi dan akselerasi.

Ketika driver sisi rendah dimatikan, tegangan naik dan arus terus berlanjut karena meluruh dengan pendek ke V + sehingga arus tidak beredar melalui baterai atau pasokan ketika dimatikan. Ini berlanjut pada driver sisi tinggi dan dioda sisi tinggi polaritas motor yang berlawanan.

Ini bergantian dengan polaritas dan arah dengan cara yang sama menghalangi arus ke pasokan karena terus beredar melalui driver yang berlawanan sampai beberapa konstanta waktu L / R.