Измеренный рабочий ток сервопривода MG996R, чтобы избежать недостаточного питания

При игре ссервопривод, самое неприятное, что вдруг "забастует" или сильно затрясёт. Во многих случаях это происходит не потому, чтосервоприводсломан, а потому, что вы не понимаете, какой ток он потребляет. Если этот расчет неточен и источник питания не может поддерживаться, руль направления может не двигаться, или может напрямую сгореть плата управления. Сегодня я разобью его на части и раздавлю, чтобы обсудить этот ключевой вопрос.

Каков ток запертого ротора?

Надо сначала разобраться в самой экстремальной ситуации, в которой застопорилось течение. Так что же тормозит? Проще говоря, это означает, чтосервоприводзастревает, когда достигает конца, или это момент, когда необходимо взорвать максимальную мощность. Течение в этой ситуации чрезвычайно удивительное. После реальных измерений при напряжении 6 В ток запертого ротора может легко взлететь до 2,5 А или даже выше, и неудивительно, что мгновенное пиковое значение достигает 3 А. Многие друзья напрямую используют блок питания мобильного телефона или USB-порт для подачи питания. Однако мощность в несколько сотен миллиампер совершенно не выдерживает. В одно мгновение сработает защита и отключится питание. В конце концов они ошибочно думают, что сервопривод сломан. Поэтому обязательно помните, что этот ток не является нормальным, но вы должны настроить блок питания в соответствии с этим верхним пределом.

Кроме того, нам также необходимо учитывать некоторые другие факторы во время фактического использования рулевого механизма. Например, хотя потребление тока сервоприводом во время нормальной работы не так велико, как ток запертого ротора, если он работает непрерывно в течение длительного времени, нельзя недооценивать накопленную потребляемую мощность. Более того, ток потребления сервопривода также будет меняться в зависимости от режима работы и условий нагрузки. Поэтому при выборе источника питания для сервопривода вы должны не только учитывать верхний предел тока заблокированного ротора, но также всесторонне учитывать различные возможные ситуации, чтобы гарантировать, что источник питания может стабильно и непрерывно обеспечивать достаточную поддержку мощности сервопривода, чтобы сервопривод мог работать нормально и эффективно.

Нормальный диапазон рабочего тока

Так какая же нормальная скорость вращения? Это зависит от груза, который вы несете. В режиме холостого хода рабочий ток на самом деле довольно слабый, всего около 200–300 мА, поэтому при движении давления нет. Но как только вы подключите колесо, роботизированную руку или тяжелую конструкцию, ток сразу же возрастет, обычно прыгая туда и обратно от 0,5 А до 1 А. Например, если вы сделаете простой сервоподвес и будете следить за вращением объекта, ток в основном будет находиться в этом диапазоне. Если вы чувствуете, что его движения немного вялые или звук приглушен, возможно, это связано с тем, что ток слишком велик и напряжение понижено. Вам необходимо быстро проверить, не выдерживает ли блок питания.

Как рассчитать электроснабжение

Зная информацию о токе, мы можем рассчитать электропитание, а это ключ к тому, чтобы не упасть в яму. Допустим, вы используете 4 одновременно, чтобы сделать четвероногого робота, и каждый рассчитан по максимуму на 1,5А (никогда не рассчитывайте по нулевой нагрузке, это полный обман). Таким образом, общий ток достигнет 6А. В этом случае, если настроить блок питания 5В 3А, этого точно будет недостаточно. По формуле мощности P=UI результат умножения 6А на 5В составляет 30 Вт, поэтому необходимо найти блок питания мощностью не менее 30 Вт. Кстати, многие игроки заинтересованы в использовании аккумуляторов формата 18650. Не забудьте рассчитать скорость разряда в это время. Если непрерывный разряд одной батареи составляет всего 5 А, не применяйте ее принудительно, если ее нельзя переносить.

Кроме того, при расчете электропитания необходимо точно уловить текущие данные. Как упоминалось ранее, если для создания четвероногого робота используются 4, каждый из них рассчитан максимум на 1,5 А, а общий ток составляет 6 А. Это очень важная предпосылка. После расчета необходимой мощности по формуле мощности крайне важно выбрать подходящий источник питания. Игрокам, которые любят использовать аккумуляторы формата 18650, нельзя игнорировать расчет скорости разряда. Если один аккумулятор постоянно разряжается и имеет ток всего 5 А, не включайте его силой, если его нельзя носить с собой, иначе это может вызвать ряд проблем и повлиять на нормальную работу всего устройства.

Разница в токе при разных напряжениях

Напряжение также оказывает особенно большое влияние на ток, и эту деталь многие люди игнорируют. Он может работать от 4,8 В до 7,2 В, но если подать ему 6 В и 7,4 В, то текущие характеристики будут совершенно другими. Чем выше напряжение, тем сильнее будет рулевой механизм, соответственно увеличится и ток заторможенного ротора. Например, если он остановился на 2,5 А при напряжении 6 В, а вы довели его до 7,4 В, он может сразу перейти к 3,2 А. Поэтому, когда вы выбираете литиевую батарею, батарея 2S полностью заряжена при напряжении 8,4 В, что лишь немного выше. Модуль питания и схема должны быть соответствующим образом модернизированы, иначе нагрев будет серьезным, а провода будут ошпарены, даже если они тонкие.

Типичные симптомы недостаточного электропитания

На самом деле, есть признаки недостаточного питания. Чтобы это узнать, не обязательно ждать, пока сервопривод станет полностью неподвижным. Наиболее частым симптомом является «тряска руля направления», то есть, когда сервопривод останавливается в определенном положении, он начинает трястись с высокой частотой, как при болезни Паркинсона. Это вызвано понижением напряжения и нестабильностью управляющего сигнала. Кроме того, если вы в своей программе попросите его повернуть на 90 градусов, он окажется медленным, как будто он еще не наелся, и немного отскочит назад, когда будет повернут на полпути. Это типичный симптом недостаточного текущего питания. Самое серьезное - перезагрузка напрямую с черным экраном. Как только плата управления потеряет питание, весь проект будет потрачен впустую, и чип может сгореть после еще нескольких попыток.

Как выбрать блок питания и кабели

Наконец, давайте поговорим о чем-то практическом, как надежно распределить питание и провода. Что касается источника питания, настоятельно рекомендуется использовать комбинацию модуля стабилизации напряжения и аккумулятора. Например, регулируемый понижающий модуль оснащен литиевой батареей 2S. Напряжение стабильное 6В. Лучше всего выбирать модуль с выходным током более 5А. Всегда полезно оставить некоторый запас. Провода также имеют решающее значение. Не используйте тонкие провода DuPont для работы с большими токами. Перепад напряжения заставит вас усомниться в своей жизни. Подключите напрямую силиконовый провод 20AWG или толще и замените разъем на XT30 или приварите его напрямую, чтобы ток мог плавно течь в сервопривод.

Вы когда-нибудь сталкивались с неловкой ситуацией, когда проект отменялся из-за неточного расчета тока? Добро пожаловать, чтобы поделиться своим опытом ошибок в области комментариев. Давайте вместе избегать молний. Если вы найдете это полезным, не забудьте поставить лайк и сохранить его, чтобы больше друзей, играющих с сервоприводами, могли избежать обходных путей.