Qual deve ser o tamanho do resistor limitador de corrente da fonte de alimentação servo? 0,1-1 Ohm e acima de 2 Watts são confiáveis

Um dos problemas mais irritantes de umservoestá obtendo poder para isso. Acredito que muitos amigos encontraram isso: oservoou não tem energia quando conectado à linha, ou treme sem parar, ou até fuma e é descartado. Provavelmente, isso ocorre porque a fonte de alimentação não é tratada corretamente, especialmente o resistor limitador de corrente crítico. Não sei quão grande deveria ser. Hoje vamos falar sobre esse assunto e ajudar você a evitar essas armadilhas.

Como escolher o resistor limitador de corrente para a fonte de alimentação da caixa de direção

Muitas pessoas pensam que apenas adicionar um resistor deixará tudo bem. Na verdade, esta é uma ideia completamente errada. Ao selecionar um resistor, você deve primeiro prestar atenção à corrente de pico doservo. Tomemos como exemplo um servo 9g comum. Quando o rotor está bloqueado, a corrente pode atingir várias centenas de miliamperes ou até 1 ampere. Se um chip regulador de tensão 7805 comum for usado, por ter uma função de proteção contra superaquecimento, se o resistor for selecionado muito grande, a tensão será reduzida, fazendo com que o servo pare de funcionar diretamente. Em circunstâncias normais, recomenda-se que o resistor limitador de corrente seja selecionado entre 0,1 e 1 ohm, e a potência deve ser suficiente. É melhor usar um resistor de cimento com mais de 2 watts.

Energia suficiente é crucial. Tomemos como exemplo o chip regulador de tensão 7805 comum. Por possuir proteção contra superaquecimento, uma vez que o resistor seja selecionado incorretamente, por exemplo, se for muito grande, a tensão será reduzida e o servo irá parar de funcionar diretamente. Assim como o servo 9g comum, a corrente pode chegar a centenas de miliamperes ou até 1 ampere quando o rotor está bloqueado, então é preciso considerar com cuidado ao selecionar o resistor. De modo geral, o resistor limitador de corrente é adequado para ser selecionado entre 0,1 e 1 ohm. É melhor usar um resistor de cimento com mais de 2 watts para garantir o funcionamento normal do servo.

Ao realizar operações reais de fiação, o resistor precisa ser conectado em série entre o terminal positivo da fonte de alimentação e o fio vermelho do servo. Se você estiver usando uma fonte de alimentação ajustável, você pode primeiro ajustar a tensão para o valor nominal do servo sem conectar o resistor e depois medir a corrente operacional máxima do servo. Por exemplo, se a corrente de pico medida for 0,8A e você quiser limitá-la a 0,5A, use a lei de Ohm para calcular. O valor da resistência é aproximadamente (tensão de alimentação menos tensão de operação do servo) dividido por 0,5. Este método de cálculo é simples e direto.

Durante o processo de fiação real, deve-se observar que a posição de conexão em série do resistor está entre o terminal positivo da fonte de alimentação e o fio vermelho do servo. Para o uso de uma fonte de alimentação ajustável, é uma etapa crítica ajustar a tensão ao valor nominal do servo sem conectar um resistor e, em seguida, medir a corrente máxima de operação. Por exemplo, o valor de pico medido é 0,8A. Se você quiser limitá-lo a 0,5A, o valor da resistência calculado de acordo com a lei de Ohm é aproximadamente (tensão da fonte de alimentação menos tensão de operação do mecanismo de direção) dividido por 0,5. Este método é simples e fácil de entender.

Os capacitores da fonte de alimentação do servo precisam ser conectados em paralelo?

O resistor limitador de corrente é apenas o primeiro passo, e o capacitor paralelo é igualmente crítico. Quando o servo é iniciado, o pico de corrente é muito grande e a tensão da fonte de alimentação cai repentinamente. Conectar um grande capacitor em paralelo atrás do resistor, como um capacitor eletrolítico variando de 470 microfarads a 1000 microfarads, pode atuar como um buffer, como um pequeno reservatório, fornecendo instantaneamente uma grande corrente para evitar que o servo se contraia.

Escolha um capacitor com um valor de tensão suportável mais alto, como 16V ou 25V. Não inverta os pólos positivo e negativo, caso contrário ele explodirá. Alguns especialistas adicionarão um capacitor cerâmico de 0,1 microfarad próximo ao capacitor para filtrar o ruído de alta frequência, para que o servo funcione mais suavemente e o posicionamento seja mais preciso.

O que acontecerá se a tensão da fonte de alimentação do servo for muito alta?

Muitos diagramas iniciantes evitam problemas e usam diretamente a tensão da bateria para alimentar o servo. Por exemplo, uma bateria de lítio de 7,4 V está diretamente conectada a um servo de 5 V. Como resultado, o servo fica seriamente aquecido e a placa de controle queima. Se a tensão for alta, o motor dentro da caixa de direção girará muito rápido, o potenciômetro também se desgastará facilmente e sua vida útil será bastante reduzida. O que é ainda mais perigoso é que se o servo ficar preso, a corrente será muito grande e queimará diretamente o chip do driver.

️ A abordagem correta é: usar um módulo estabilizador de tensão para reduzir a tensão. Por exemplo, use este módulo redutor de tensão ajustável para estabilizar a tensão no valor nominal do servo. Não espere que o resistor reduza a tensão, porque quando a corrente muda, a tensão no resistor também muda, o que não é nada estável, e o mecanismo de direção funcionará bem ou mal.

O que acontecerá se a corrente da fonte de alimentação do servo não for suficiente?

Os sintomas de corrente insuficiente são típicos: o servo está normal quando está descarregado, mas não consegue se mover quando está carregado ou rasteja lentamente. Porque quando a corrente é insuficiente, a tensão será reduzida, o chip de controle será reiniciado e o servo vibrará aleatoriamente. O que é mais sério é que se a fonte de alimentação ficar sobrecarregada por muito tempo, ela superaquecerá e até pegará fogo.

1. Calcule a corrente total. Por exemplo, se quiser trazer dois servos, cada um com valor de pico de 1A, a fonte deve ter margem de no mínimo 3A.

2. Ao escolher uma fonte de alimentação, observe a corrente nominal. É melhor comprar uma fonte de alimentação chaveada de marca. Não confie naqueles com especificações falsas.

3. Se você adquiriu uma fonte de baixa potência, poderá usá-la em paralelo, mas deve prestar atenção ao compartilhamento de corrente, ou simplesmente substituí-la por uma maior.

A linha de sinal do servo precisa de um resistor em série?

Alguns tutoriais dizem que a resistência da linha de sinal evita interferências, mas na verdade depende da situação. Se o seu servo estiver longe da placa de controle, como mais de 30 cm, a linha de sinal sofrerá facilmente interferência do motor ou da linha de alimentação, causando instabilidade. Neste momento, você pode amarrar um resistor de 100 a 300 ohms na extremidade de entrada do sinal para absorver alguns sinais refletidos.

Mas se for uma distância curta, como conectado diretamente à placa de desenvolvimento, adicionar um resistor pode piorar a forma de onda do sinal. Um método mais confiável é usar pares trançados para linhas de sinal e mantê-los longe das linhas de energia ou usar fios blindados. Se isso não funcionar, conectar um pequeno capacitor entre o pino de sinal do servo e o terra também pode filtrar rebarbas.

Como resolver servo vibração usando fonte de alimentação

O servo continua tremendo, provavelmente porque a ondulação da fonte de alimentação é muito grande. Use um osciloscópio para observar os pinos de alimentação. Se a forma de onda parecer um dente de serra, a filtragem não foi bem feita. Primeiro verifique a correspondência do resistor limitador de corrente e do capacitor. Se o resistor for muito grande, causará facilmente flutuações de tensão. Se o resistor for muito pequeno, o limite de corrente será insuficiente. Recomenda-se que o resistor seja de cerca de 0,5 ohms e o capacitor seja aumentado para 2.200 microfarads.

Outro truque é fornecer energia ao servo e ao microcontrolador separadamente. A caixa de direção usa uma fonte de alimentação e o microcontrolador usa uma fonte de alimentação estabilizada. As duas fontes de alimentação podem compartilhar o mesmo aterramento. Desta forma, por mais difícil que seja o servo, isso não afetará a tensão do controlador e o jitter desaparecerá naturalmente. Se você estiver fazendo um robô, este método é particularmente prático e a estabilidade é significativamente melhorada.

Qual foi a falha de energia mais estranha que você já encontrou ao depurar um servo? Bem-vindo a compartilhar sua experiência na área de comentários, curta e salve para poder consultá-la na próxima vez que encontrar problemas. Se achar útil, não esqueça de encaminhá-lo para seus amigos que brincam com servos, para que todos possam evitar desvios juntos!