Metodo di alimentazione indipendente del servo mg995 Perché il servo a coppia elevata deve essere collegato all'alimentazione esterna

Un problema che incontriamo spesso quando giochiamoservos è un'alimentazione insufficiente. Soprattutto per coppie elevateservoProprio come l'MG995, se si affida direttamente a un controller (ad esempio) per l'alimentazione, è soggetto a jitter, debolezza o addirittura a un crash diretto. Oggi parleremo se l'MG995servopuò essere alimentato in modo indipendente e come utilizzarlo in modo affidabile.

Perché mg995 deve essere alimentato separatamente?

Molti amici che hanno appena iniziato sono abituati a collegare il cavo di alimentazione del servo direttamente al pin 5V della scheda di sviluppo. Quando il servo MG995 viene bloccato o avviato con un carico elevato, la corrente istantanea può aumentare fino a 2 A o anche di più. La corrente di uscita della maggior parte dei chip stabilizzatori di tensione sulle schede di sviluppo è compresa solo tra circa 500 mA e 1 A, il che non può sopportare un impatto di corrente così elevato.

Una volta che la corrente è insufficiente, la tensione del controller verrà ridotta immediatamente. Nel peggiore dei casi, il servo vibrerà da solo e perderà potenza; nel peggiore dei casi, causerà il riavvio diretto del microcontrollore. È come un condizionatore d'aria ad alta potenza che deve essere collegato a una presa multipla con solo poche prese. Il risultato è che quando il condizionatore è acceso, le luci dell’intera stanza lampeggeranno.

Pertanto, dal punto di vista della stabilità, la realizzazione di un sistema di alimentazione indipendente per il servo MG995 non è un'opzione ma una necessità.

Come controllare i parametri di alimentazione del servo mg995

Prima di decidere di utilizzare un alimentatore separato, devi prima capire di che tipo di elettricità ha bisogno. MG995 è un classico servo con ingranaggi in metallo a coppia elevata. La tensione di lavoro è solitamente compresa tra 4,8 V e 6,8 V e quelle comunemente utilizzate sono 5 V o 6 V.

La chiave dipende dalla corrente. In condizioni di assenza di carico, la corrente operativa dell'MG995 è compresa tra decine e cento milliampere. Ma una volta caricato, soprattutto quando sono necessari avviamenti e arresti frequenti, la corrente di picco può facilmente superare 1 A. Se si utilizzano più di due servi contemporaneamente, il fabbisogno di corrente totale può raggiungere 3 A o anche di più.

Ciò significa che l'alimentatore scelto deve essere in grado di emettere stabilmente almeno 2-3 A di corrente e presentare piccole fluttuazioni di tensione. Se la tensione è leggermente inferiore, il servo sarà debole; se la corrente non riesce a tenere il passo, il controllo sarà impreciso. Solo dopo aver compreso questo parametro puoi scegliere un alimentatore.

Quale alimentatore è il più stabile per l'alimentazione indipendente?

Esistono diverse opzioni principali sul mercato per alimentare l'MG995. Il più comune consiste nell'utilizzare moduli step-down CC, come questo tipo, che possono ridurre costantemente tensioni elevate come 12 V o 24 V a 5 V o 6 V e la corrente di uscita può raggiungere più di 3 A.

Esiste anche un modo per utilizzare direttamente l'alimentazione USB, come un caricabatterie per cellulare più un cavo USB. Esistono molte testine di ricarica da 5V 2A o anche 3A che possono soddisfare pienamente le esigenze di un singolo MG995. Ma tieni presente che alcune testine di ricarica di qualità inferiore presentano grandi ondulazioni di tensione, che influiscono sulla precisione del controllo dello sterzo.

Quello più avanzato consiste nell'utilizzare la batteria al litio 2S comunemente utilizzata negli aeromodelli per alimentare direttamente la batteria, con una tensione di 7,4 V, ed è necessario un modulo step-down BEC per fornire 5 V. Questo metodo è adatto per progetti di robot mobili, ma la tensione della batteria deve essere monitorata in tempo reale per evitare che si scarichi eccessivamente.

A cosa bisogna prestare attenzione quando si collega il circuito di alimentazione

Dopo aver selezionato l'alimentatore, come collegarlo al servo e al controller. Il principio fondamentale è che le linee elettriche e le linee di segnale dovrebbero essere gestite separatamente. Tra i tre fili del servo, marrone o nero è il polo negativo, rosso è il polo positivo e giallo o bianco è il filo del segnale.

All'accensione collegare il polo positivo dell'alimentatore indipendente al filo rosso del servo e il polo negativo al filo marrone. Il passaggio fondamentale è che il polo negativo dell'alimentatore indipendente deve essere collegato al GND del controller. Ciò può garantire che il segnale PWM inviato dal controller abbia una massa di riferimento comune con il servo, in modo che il segnale non venga confuso.

Se si dimentica di collegare una massa comune, il riferimento di tensione del controller e del servo potrebbe essere diverso e il servo potrebbe continuare a tremare o non rispondere affatto. È come se due persone dicessero le proprie parole. Anche se parlano entrambi, non riescono a capirsi.

Quali problemi comuni può risolvere un alimentatore separato?

Una volta collegato l'MG995 ad un alimentatore indipendente, molti fenomeni fastidiosi scompaiono. Ad esempio, se il servo si blocca o si contrae improvvisamente durante il movimento, spesso è a causa di una tensione insufficiente che causa il ripristino del chip di controllo. Dopo aver sostituito l'alimentatore ad alta corrente, il movimento diventerà setoso e fluido.

C'è anche il fatto che il servo si surriscalda quando viene toccato con la mano quando è fermo. Ciò accade spesso perché l'alimentazione è instabile e il servo apporta costantemente piccole correzioni al suo interno. Quando l'alimentazione è pulita, questo consumo energetico non necessario scomparirà.

Inoltre, la stabilità dell'intero sistema di controllo sarà notevolmente migliorata. Non ci sarà più una situazione in cui le letture del sensore diventano irregolari non appena il servo si muove. Poiché grandi correnti fluiscono da un alimentatore indipendente, la tensione sulla scheda di controllo è ben protetta e il sensore funzionerà naturalmente in modo accurato.

Quanto margine dovrebbe essere lasciato quando si seleziona la capacità di potenza?

Molti amici calcolano la corrente operativa del servo e acquistano un alimentatore da 1 A se pensano che 1 A sia sufficiente. Questa è in realtà una trappola. La corrente a rotore bloccato dell'MG995 è molto elevata e la corrente di spunto nel momento in cui il motore viene avviato è diverse volte la corrente nominale.

Si consiglia di selezionare un'alimentazione basata su 1,5-2 volte la somma delle correnti di picco di tutti i servi. Ad esempio, se utilizzi un servo con un valore di picco di 2 A, scegli un alimentatore con un'uscita da 3 A a 4 A. Se due servi funzionano contemporaneamente, è meglio scegliere un alimentatore da 5 A o anche 8 A o superiore.

Lasciando un margine sufficiente, l'alimentatore non sarà sempre a pieno carico, genererà meno calore, avrà una durata più lunga e la tensione sarà più stabile. E se il servo si blocca accidentalmente, l'alimentatore ad alta corrente può fornire energia sufficiente per tirarlo fuori dai guai senza bloccarsi direttamente.

Dopo aver parlato tanto, mi chiedo se hai mai riscontrato strani guasti causati da problemi di alimentazione elettrica mentre lavoravi su progetti? Benvenuto per condividere la tua esperienza nell'area commenti. Se trovi utile il contenuto, metti mi piace e supportalo in modo che più amici che giocano ai servi possano vederlo.