テクニカルサポート
発行済み 2026-03-17
そのような状況に遭遇したことがありますか?喜んで9gに接続しましたサーボサーキットへ。しかし、電源を入れたとき、2回震えただけで動作しなくなったり、マイコン全体が直接再起動したりしました。性急に疑う必要はありません。サーボ破損しています。その「ニーズ」、つまり電流供給が不十分である可能性が高くなります。マイクロチップの消費電流を徹底理解サーボ9g は、小規模プロジェクトを安定して実行できるようにするための最初のステップです。
ステアリングギアの通常の動作は、適切な電流と切り離すことができません。多くの場合、一見単純な接続が現在の問題により問題を引き起こす可能性があります。したがって、マイクロサーボ9gの消費電流を理解することは、小規模なプロジェクトをスムーズに進めるために非常に重要です。これにより、異常なサーボ ジッターやマイクロコントローラーの再起動などの問題を回避できるだけでなく、プロジェクト全体を秩序正しく進めることができ、その後の成功の基礎を築くことができます。
通常の9gサーボが無負荷状態で回転する場合、実際に流れる電流は50mA～200mAとそれほど大きくありません。たとえば、当社で最も一般的に使用されている SG90 の無負荷電流は、通常 100 mA をわずかに超えています。ただし、このデータは参考用です。人間の食欲と同じように、仕事をしているかどうかで大きな違いが出てきます。
サーボに負荷が加わり、何かを動かすために使用されると、電流はゆっくりと上昇します。通常動作時の電流は 300 ～ 600 mA に達する場合があります。それは、サーボにどれだけの仕事をさせるか、そしてサーボ自体の効率と仕上がりによって異なります。したがって、無負荷電流を記録するだけでそれがすべてであるかのように扱わないでください。そうしないと、後で間違いなく罠に陥ることになります。
ここでは「スタック」と呼ばれる特に危機的な状況についてお話したいと思います。サーボが激しく回っているのに、何かに引っかかって動けなくなったと想像してください。このとき、モーターは牛が必死に逃げようとするようなもので、電流は瞬時に非常に高い値に達します。
9g サーボの場合、ロックローター電流は通常 800 mA に達するか、1 アンペアを超えることもあります。このような瞬間的な電流サージは、システムが不安定になる主な原因です。電源の出力能力が不十分な場合、電圧が即座に引き下げられ、マイクロコントローラーまたは開発ボードの電源が切れて再起動されます。サーボが震えるのに動かないなど、多くの奇妙なトラブルは、現時点ではすべて「電気トラ」によって引き起こされています。
9g サーボを実際に使用すると、ロックローター電流が上記の値に達すると、システム全体の安定性が大きく損なわれることがわかります。電力出力能力が不十分な場合、電圧が急激に低下し、マイクロコントローラーや開発ボードの動作状態に重大な影響を及ぼし、停電や再起動が発生します。サーボが震えるのに動かないという異常現象は、根本原因はこの瞬間的な強電流ショックに遡ります。
プロジェクトで複数のサーボを使用する場合、総勘定元帳の計算方法を学ぶ必要があります。すべてのサーボのローターが同時にロックされる可能性は低いため、すべてのサーボのローターのロック電流を単純に合計することはできません。しかし、最悪のシナリオを考慮する必要があります。たとえば、小さなロボット アームを作成する場合、同時に力を発揮する 3 つの関節がある可能性があります。
比較的安全なアルゴリズムは、重負荷またはローターのロック状態で同時に動作するサーボの数を事前に推定し、これらのサーボのローターのロック電流を加算して、それらに安全係数を乗算することです。この安全率の値は約 1.2 ～ 1.5 の範囲です。ロック時の各サーボの電流が 700mA と計算され、同時に電力を出力できるサーボが 4 台あるとすると、それらのロック電流の合計は 2.8A になります。これに基づいて、制御基板の電流を加えた電源は、信頼性があるとみなされるように、少なくとも 3.5A の電流を安定して出力できなければなりません。
実際のアプリケーションでは、ステアリング ギアの動作状態を正確に予測することが重要です。上記のアルゴリズムにより、電源が提供する必要がある安定した電流値をより正確に決定できます。電源が安定して十分な電流を出力することによってのみ、システム全体の正常な動作が確保され、電流不足によるステアリングギアの異常動作などのトラブルが回避され、関連機器やシステムが安定して確実に機能することが可能となります。
電源の選択は科学であり、基本原則は「スペースを残す」ことです。先ほど計算した最大電流をもとに、より大きな電流を安定して出力できる電源を探します。たとえば、2.5A が必要であると計算した場合は、3A のものを検索しないでください。 5Aのものを直結したほうが電圧変動が少なく安心です。
さらに、電源の品質は公称値よりもはるかに重要です。インターネット上の安価な電源モジュールの多くは 5V 3A と表示されていますが、2A に負荷されると実際の電圧は 4.5V に低下します。有名ブランドの電圧安定化モジュールを選択することを優先するか、模型航空機のリチウム電池を直接使用して信頼性の高い電圧低減モジュールを追加してください。サーボへの電源供給が安定していれば、システム全体は半分以上安定していることに注意してください。
パラメーターを見ただけで混乱しませんか?それから自分でテストしてください。マルチメーターを現在の設定に設定し、赤いテストリードを大電流測定用のジャックに変更し、サーボの電源ラインに直列に接続します。回転コマンドをサーボに送信すると、リアルタイムの電流を確認できます。
無負荷回転時、負荷あり回転時、ローターを手でブロックした時の電流を測定できます。ロックローターのテスト時間は短くする必要があり、そうしないとサーボが焼き付きやすくなることに注意してください。可能であれば、電源コードに接続された USB 電圧および電流計を使用するか、オシロスコープを使用して電流波形を表示できます。起動時の急激な電流スパイクがはっきりと確認でき、問題を理解するのに非常に役立ちます。
測定された電流が恐ろしく大きい場合、または電源が常にプルダウンされている場合、いくつかの実用的な方法があります。まず、470 マイクロファラッドから 1000 マイクロファラッドの電解コンデンサなどの大きなコンデンサを、サーボ電源の正極と負極の間にサーボの近くに溶接します。この大きなコンデンサはリザーバのようなもので、瞬間的な電流サージ時にバッファを提供し、電圧を安定させることができます。
ソフトウェアについて大騒ぎすることはできます。サーボの回転を緩やかにし、プログラムを使用してサーボがゆっくりと開始するように制御するか、複数のサーボの開始時間をずらしてサーボが同時に電力を取得しないようにします。すべてのトリックを試してもまだ機能しない場合は、サーボが実際に十分強力ではなく、より強力なモデルに交換する必要があるかどうかを検討する必要があります。
サーボを自作する際、電源の選択が間違っていてサーボが暴走してしまうという不思議な経験をしたことはありませんか？みんなで落とし穴を回避できるよう、コメント欄で共有してみてはいかがでしょうか。記事が役に立ったと思われる場合は、より多くの友達に見てもらえるように、忘れずに「いいね」を押して転送してください。
更新時間：2026-03-17
