舵机SG90工作原理详解：PWM控制与EMF抑制

"这篇资料详细介绍了舵机SG90的工作原理，特别强调了舵机的结构、内部电路、以及如何通过PWM信号控制舵机的角度。资料中提到了日本FUTABA-S3003型舵机作为示例，解释了其内部的BA6688信号解调电路和电机驱动集成电路BAL6686的功能。此外，还讨论了BA6688的EMF（电动势）控制机制，以防止过冲现象，并对比了一些没有EMF控制的廉价舵机可能存在的问题。" 舵机，尤其是SG90这种常见的微型舵机，在遥控模型、机器人等领域广泛应用。它们的核心功能是将数字控制信号转换为精确的机械运动。舵机通常包含三个引线，分别对应电源、地线和控制信号线。控制线上的PWM信号决定了舵机转轴的角度。 以FUTABA-S3003为例，舵机内部的电路包括一个BA6688芯片，它接收来自接收器的PWM信号，解调后生成一个直流偏置电压。这个电压与电位器的电压进行比较，产生的电压差驱动电机正反转。电机通过减速齿轮系统带动电位器Rw1旋转，当电位器电压与解调电压相等时，电机停止，从而达到设定的角度。 BA6688芯片具有EMF控制功能，这是一种用于限制电机高速旋转时速度过快的技术。当电机加速并产生电动势（EMF）时，芯片会检测到电平变化并调整脉冲宽度，以减缓电机速度，防止过冲，确保精确定位。而一些低成本的舵机由于缺少这种EMF控制，可能会在达到目标位置后因机械惯性导致过冲和抖动。 舵机的控制信号是PWM脉冲，其周期固定为20ms，但脉冲宽度可变。脉冲宽度与舵机转轴的角度成正比，不同型号的舵机会有不同的角度与脉宽对应关系。为了确保舵机正常工作，电源需提供足够的功率，通常在4~6V之间，一般推荐5V。 理解舵机的工作原理，特别是其内部电路和PWM信号的控制方式，对于精确操控机器人、无人机和其他应用中的舵机至关重要。同时，选择具有EMF控制的高质量舵机可以提高系统的稳定性和精度。