[资源分享] 第六课时 执行器 电调中的秘密

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版主大禹治水
2018-3-29 19:53:45 显示全部楼层

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本帖最后由 xavier.fan 于 2018-3-29 20:00 编辑

电动机器人大都使用电机作为执行器,控制电机需要有一个强弱电转换单元,这个单元就是电调。

电调.gif
“电子调速器简称“电调”,内部由电子电路组成,但一般会包装成一个“黑盒子”方便用户使用,即用很简单的方式就可以很好地控制一个电机。”这是书本给出的解释,那电调为什么能具有强弱电转换的功能呢,这里就要给大家讲一讲电调内部的电子元件了。
电调1.gif
电调内部是有很多半导体器件组成,什么是半导体器件呢。半导体器件就是在满足一定条件时可以导电也可以绝缘。见下图是三极管,它一般有3个引脚,一个接电源正极称为“集电极”,一个接电源负极称为“发射极”,另一个引脚是控制端称为“基极”。当开通信号来了,集电极和发射极之间可以流过电流,并且这个电流可以很大;当没有开通信号,则集电极和发射极之间是绝缘的,无法流过电流。基极的控制信号的电压和电流可以很小。
三极管动图.gif

这些半导体器件除了三极管还有很多种类,比如:二极管,场效应管(MOS管),晶闸管,IGBT等。不同的半导体原件有不同的特性,比如场效应管(MOS管)速度快,晶闸管可流过的电流大,IGBT速度快且流过的电流大,但是价格昂贵。

一般这类半导体器件在流过大电流的时候会发热,所以一般他们都长成这样。后面的金属片可以有助于器件的散热。
mos3.jpg

当然也有一些集成芯片里面集成了多个三极管或场效应管等半导体器件,比如下图中的器件就集成了4个三极管。

mos4.jpg

当我们看到一个电调内部有四个三引脚的芯片或者一个大芯片,则我们就可以猜测这个电调很有可能使用了“H桥”驱动
H桥.png
H桥驱动在书本中已经详细讲解过了,书本中所指的四个电子开关其实就是我们前面讲到的半导体器件,当他们轮流导通时,电流的流动方向被改变了,就可以改变电机的方向;当他们开通的时间长,则流过电机的电流多,反之则少,这样就可以调节电机的转速。

这就是电调内的秘密。三极管这些半导体器件的知识是大学本科二年级的课程《模拟电子技术》中的,同学们感兴趣可以尝试一下。

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上士猪队友
2018-11-19 20:19:11 显示全部楼层
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