文章来源:深圳市恒泰创新电子有限公司微信公众号
控制板是一种电路板,控制板的设计主要是为了满足大多数控制系统的应用需求。根据不同的应用领域和技术特点,控制板可以分为多个种类,包括但不限于:
硬件电路板控制:主要通过硬件电路实现控制功能,包括电源供电电路、音频输出电路、视频处理电路等,这种控制板的优点是稳定性高,但一旦出现问题,需要更换电路板才能解决。
上位机控制电路板:需要借助上位机软件进行控制,实现更加灵活的功能,通过编写软件进行数据处理来控制电路板的输出,具有很高的可扩展性。
单片机控制电路板:通过程序控制芯片实现多种不同的控制方式,如温度控制、湿度控制;单片机控制板的优点是可编程性强,可以满足不同的需求。
组合控制电路板:这是一种综合多种控制方式的电路板,可以通过硬件电路实现基础的供电和数据处理功能,然后通过上位机软件与单片机程序控制不同的输出。
工业控制板:用于工业自动化控制,包括中频电源控制板和高频电源控制板等。
家电控制板:融入了物联网技术,应用于智能家居、空调、电热水器等家电中。
医疗器械控制板:用于医疗仪器上,进行数据采集和控制。
汽车电子控制板:用于监控车的行驶状态,提供方便、安全的服务。
数字电源控制板:用于大功率和较前端的电源控制领域。
通讯控制板:具有通信作用,用于各种通信设备的控制。
电机控制板:用于自动化设备中的电机驱动控制。
这些分类反映了控制板技术的多样性和广泛应用,从工业生产到日常生活,从医疗到通信,控制板都在发挥着重要作用,所以工程师可能会遇到以下几个常见的“坑”:
电机及驱动器的选型难题:在移动机器人等应用中,电机及驱动器的选型是电气和机械工程师面临的一大挑战。特别是,前时后退功能需要参考直流电机的额定扭矩,而转向及原地旋转则需要考虑电机的过载特性。例如,一款四驱轮式机器人在选型时,虽然可以参考直流电机的额定扭矩并适当留出余量,但转向及原地旋转所需扭矩则要考虑轮距离及长宽比,实际选型过程中长宽比越大,转向所需扭矩越大,有的甚至可达直行的3-5倍。如果所选择的直流伺服电机过载能力不够,则易造成机器人转不动或者烧电机的情况。
BLDC驱动控制器的选型:选择与电机过载特性相匹配的直流电机控制器至关重要。电机选型完成后,要根据电机的过载特性选择合适的BLDC驱动控制器。例如,如果直流电机控制器的峰值电流过小,则电机无法充分发挥效能,反之亦然。
保护机制的匹配:直流电机驱动器应具备过流保护、过压或欠压保护、过温保护及短路保护功能。在选型过程中,应注意这些保护机制是否与机器人的应用场景相匹配。
BLDC电机控制方案的痛点:国内BLDC电机控制方案存在多个痛点,包括高档MCU电机驱动方案成本高、国产化替代后需要重新学习、可靠性低、开发周期长等。
正反转异常问题:在使用BLDC电机进行正反转控制时,可能会遇到正反转不一致的问题。这可能是由于力矩不稳定或其他技术问题导致的。解决这一问题可能需要调整软件角度补偿或其他技术手段。
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编辑 | 黄小珍
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