高轉(zhuǎn)矩伺服電機用控制器(04-100)

　　有時用市場上現(xiàn)成的高轉(zhuǎn)矩伺服電機比建造更方便。設(shè)計這種伺服電機用于無線電控制應(yīng)用，如為了得到中心位置希望脈沖為1.5ms寬。除去已有電路并用一個簡單的線性電壓控制替代是可能的；然而，選擇“不破壞它”而用一個外部脈沖產(chǎn)生器替代。此結(jié)果是比預(yù)期的更錯綜復(fù)雜。

　　這些伺服電機的特性是它們要消耗大電流，除非處于“閑置”模式，即用輸入脈沖選通低態(tài)。在本文特定應(yīng)用中，是激勵一個時序變速箱，1A的“非閑置”電流將不需要消耗12V電池。一個比較好的辦法是只在需要變速時喚醒伺服電機。

　　可惜，簡單地選通關(guān)斷脈沖這種方法不是工作地很好，伺服電機的內(nèi)部電路在最后脈沖之間勢必會使軸端偏離中心位置，也許低占空比脈沖對保持伺服電機半喚醒是必須的。雖然情況如此，存在的噪聲危險會造成偶然的開關(guān)轉(zhuǎn)換。由于變速箱在每次變速之后需要操縱桿來返回中心位置，所以可靠的點火方法是關(guān)鍵，而最好的方案是在每次變速和返回之后完全禁止伺服電機，通過P溝道MOSFET理Q1去除其電源(見圖1)。這種方案的另一個好處是能保持靜態(tài)電流小于10mA。方向盤上變速開關(guān)激勵的一對微開關(guān)具有信號濾波，并借助R1、C1、R2、C2和NAND門N1去抖動，N1之后是單穩(wěn)N2。它們每次產(chǎn)生一個625ms寬的脈沖，此脈沖至少對600欠載的伺服是足夠的。下一個單穩(wěn)(N3)產(chǎn)生一個較長的脈沖(大約1.25S寬)。伺服電機可惜，簡單地選通關(guān)斷脈沖這種方法不是工作地很好，伺服電機的內(nèi)部電路在最后脈沖之間勢必會使軸端偏離中心位置，也許低占空比脈沖對保持伺服電機半喚醒是必須的。雖然情況如此，存在的噪聲危險會造成偶然的開關(guān)轉(zhuǎn)換。由于變速箱在每次變速之后需要操縱桿來返回中心位置，所以可靠的點火方法是關(guān)鍵，而最好的方案是在每次變速和返回之后完全禁止伺服電機，通過P溝道MOSFET理Q1去除其電源(見圖1)。這種方案的另一個好處是能保持靜態(tài)電流小于10mA。方向盤上變速開關(guān)激勵的一對微開關(guān)具有信號濾波，并借助R1、C1、R2、C2和NAND門N1去抖動，N1之后是單穩(wěn)N2。它們每次產(chǎn)生一個625ms寬的脈沖，此脈沖至少對600欠載的伺服是足夠的。下一個單穩(wěn)(N3)產(chǎn)生一個較長的脈沖(大約1.25S寬)。伺服電機在整個周期處于激勵,因此,有625ms時間使其返回到中心位置。注意，脈沖以及加到伺服電機的電源選通開和關(guān)。