什么是伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器？

伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是一種電子設(shè)備或電路，用于控制伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)。伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接收來自控制系統(tǒng)的命令信號(hào)，并將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換為對伺服電機(jī)的控制信號(hào)，以產(chǎn)生與命令信號(hào)成比例的運(yùn)動(dòng)。

伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的工作原理是基于反饋控制原理，通過比較電機(jī)的實(shí)際位置、速度和力矩等參數(shù)與命令信號(hào)的差值，不斷調(diào)整電機(jī)的輸入電壓或電流，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的精確控制。具體來說，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器包括控制器、功率驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)本身三個(gè)部分。控制器負(fù)責(zé)接收命令信號(hào)，并生成相應(yīng)的控制信號(hào)；功率驅(qū)動(dòng)器將控制信號(hào)放大后傳輸給電機(jī)；電機(jī)根據(jù)控制信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，電機(jī)上的傳感器將電機(jī)的實(shí)際狀態(tài)反饋給驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器將實(shí)際狀態(tài)與命令狀態(tài)進(jìn)行比較，并調(diào)整控制信號(hào)以糾正任何偏差。

伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器廣泛應(yīng)用于各種需要高精度定位和運(yùn)動(dòng)的場合，如數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、包裝機(jī)械、電子設(shè)備等。由于伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的位置和速度控制，因此在制造業(yè)、航空航天、醫(yī)療器械等領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。此外，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器還可以用于實(shí)現(xiàn)電機(jī)的調(diào)速、過載保護(hù)、自動(dòng)跟蹤等功能，提高設(shè)備的自動(dòng)化和智能化水平。

總之，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是一種重要的電子設(shè)備或電路，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的位置和速度控制，廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域中。

接下來小編給大家分享一些伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電路圖，以及簡單分析它們的工作原理。

伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電路圖分享

采用定時(shí)器IC 555的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電路圖（1）

伺服電機(jī)用于精確控制角度或線性位置、速度和加速度。這些伺服電機(jī)被稱為旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器或線性執(zhí)行器。伺服系統(tǒng)可以包含用于位置反饋的傳感器和用于位置控制的信號(hào)輸入。伺服電機(jī)有不同的尺寸和額定電壓。所有伺服電機(jī)的工作方式相同，但輸出量取決于尺寸和規(guī)格。

這里以亞微型伺服電機(jī)為目標(biāo)設(shè)備，我們?yōu)樵撾姍C(jī)開發(fā)了伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。伺服電機(jī)廣泛用??于不同類型的應(yīng)用，適合基于運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)的機(jī)電一體化需求。

每個(gè)伺服電機(jī)都有三個(gè)端子，一個(gè)用于正電源，一個(gè)用于接地電源，另一個(gè)用于位置控制信號(hào)輸入。

該電路的目的是給出PWM（脈沖寬度調(diào)制）信號(hào)輸出，利用這種不同占空比的PWM脈沖，我們可以控制伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)和位置。

此圖用于了解基于 PWM 信號(hào)的伺服旋轉(zhuǎn)。考慮周期為 20ms 的信號(hào)，高脈沖持續(xù)時(shí)間為 1ms（最小值）和 2ms（最大值），取決于 HIGH 脈沖信號(hào)持續(xù)時(shí)間伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)的變化。

這里定時(shí)器IC 555用作非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，它在輸出時(shí)產(chǎn)生具有兩個(gè)不同脈沖持續(xù)時(shí)間的脈沖，我們知道555中的輸出脈沖時(shí)間取決于定時(shí)電阻器和定時(shí)電容器。

這里 RA 是 R1 電阻器，RB 是 R2 或 R3，具體取決于按下的按鈕 (SW)，僅適用于該電路。

當(dāng)開關(guān)SW1閉合時(shí)，555定時(shí)器IC產(chǎn)生長持續(xù)時(shí)間高脈沖，舵機(jī)朝正確方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)開關(guān)SW2閉合時(shí)，555定時(shí)器IC產(chǎn)生短持續(xù)時(shí)間的高脈沖，舵機(jī)向左方向旋轉(zhuǎn)。

采用定時(shí)器IC 555的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電路圖（2）

伺服電機(jī)廣泛應(yīng)用于機(jī)器人、工業(yè)、計(jì)算機(jī)、門、玩具等領(lǐng)域。但與一般直流電機(jī)不同的是，我們可以控制伺服電機(jī)的角度。使用該電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)更精確的運(yùn)動(dòng)。但伺服系統(tǒng)需要特殊的電路才能運(yùn)行。這就是上述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)揮作用的地方，該電路使用 IC 555 來執(zhí)行這項(xiàng)工作。

伺服電機(jī)無非是一種可以通過控制信號(hào)調(diào)整其位置的直流電機(jī)。在這里，我們需要將 GND 和電壓源連接到電機(jī)，并構(gòu)建一個(gè)電子電路來向電機(jī)提供控制信號(hào)。這使我們能夠控制電機(jī)。為此，伺服電機(jī)使用 PWM 信號(hào)來調(diào)整其位置，因此我們使用配置為 Astable Multivibrator 的 555 定時(shí)器。在這個(gè) Astable 配置中，我們使用電位器來生成 20ms 時(shí)間周期的 PWM 信號(hào)。

我們選擇 10k 歐姆的電位器。如果我們將電位計(jì)設(shè)置為最大 10kOhm，則意味著我們將需要一個(gè) 2uF 電容器，因此我們現(xiàn)在可以調(diào)整 PWM 的占空比。這控制了伺服電機(jī)的位置，因?yàn)?Servo 讀取大約 20ms 的 PWM 信號(hào)的占空比來調(diào)整其位置。 PWM信號(hào)ON時(shí)間的長短決定舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。因此電位計(jì)值的變化將改變輸出信號(hào)的ON時(shí)間段，從而改變旋轉(zhuǎn)角度（45°或90°或180°）。