
2022-10-19 12:25:22 0
# 图片内容描述
这是关于机器人制作基础知识的书籍第2篇/第3章的页面,左页页码为174,右页页码为175。内容涉及电子电路与电子元器件,包括稳压电路、电池电压、电池驱动电机以及PWM控制等。
## 文字内容详细识别
### 左页(174页)
**第2篇 机器人制作的基础知识**
他的稳压电路都是采用图3.30所示的基于LED正向电压构成的简易并联稳压器。
**图3.28** 串联稳压器的概念图
**图3.29** 并联稳压器的概念图
▶ **电池电压**
通常人们都以为碱性干电池的电压为1.5V,镍镉电池的为1.2V,实际上,它们的电压有时比此高得多,不过当发生电流消耗后电压随即就降了下来。
电池还带有一通电电压马上下降的现象。如图3.31所示,设电池的内部由电源E和电阻器R构成,该电阻器称为内电阻器。
有时看上去电池消耗得差不多了,可是把电池卸下来(即无负荷状态),用万用表一测量,电池的端电压往往出乎意外得高。这是由于电池差不多消耗殆尽时,内阻R的上升幅度比电压减少的幅度要大得多。
**图3.30** 采用LED的简易稳压器
**图3.31** 电池的内阻
▶ **电池驱动电机**
即使电机只做普通的旋转运动,也会流过相当大的、脉动的电流,特别是启动时的电流非常大。在高速、反复开关的PWM控制中,接通的时候电流也很大。当大电流流过电机时,电池的电压便大大降低。
所以电池驱动机器人运动的时候,为了给电子电路提供稳定的电源,最为简便的方法是将电机驱动用的电池和电子电路用的电池分开。
不过两套电池供电的系统使用起来并不方便,所以第1篇制作的机器人原则
### 右页(175页)
**第3章 电子电路与电子元器件**
上都采用由2节或3节5号电池构成的单电池供电系统。
▶ **电源电压保持电路**
在图3.32所示的电路中,当电机电流较小且电池电压较高的时候,电池对大容量的电容器C₁充电,当电机流过大电流,且电池电压下降的时候,通过电容器C₁放电来保持电子电路电压的稳定性。
**图3.32** 用电容器保持电源电压的电路
如果D₁采用肖特基势垒二极管,那么,其正向电压的下降比硅二极管小一些。电容器C₁的容量越大,电子电路消耗的电流就越小,C₁保持电压的时间就越长。
在图3.32所示的电路中,我们把驱动电机的功率晶体管Tr₁的基极电流I_B设计成由电子电路提供。一方面我们基极电流I_B足够大,以便Tr₁达到饱和状态(导通情况下的电压、阻抗几乎为零);另一方面也希望电子电路的电流尽量小,所以在第1篇第3章中制作的弥次郎兵卫机器人中,我们就设计成让功率晶体管的基极电流直接流经电池。
**3.2.4 PWM控制**
▶ **什么是PWM控制**
PWM(Pulse Width Modulation)控制如图3.33(a)和(b)所示,它通过改变脉冲高电平和低电平之比,即占空比(duty),让开关反复高速地ON/OFF来实现电压的控制。
事实上,第1篇所涉及的机器人,多数电机旋转速度的控制都是通过PWM实现的,只有第2章的打转香蕉机器人除外,它基于串联稳压器改变电压的方式实现电机的驱动。
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