因混控板原因导致004动力不足之现象有救了！现增加了电路分析和详细的制作方法……

LFQC

故障成因及分析在这个帖子里，这里就不重复了，给个链接方便大家浏览：
http://bbs.5imx.com/bbs/viewthread.php?tid=297559&extra=page%3D3

                                                解   决   办   法
需增加一个电路，原理图如下：

一共三个元件，就可以弥补上那丢失的20%的脉宽（换句话说，弥补上那丢失的20%动力）。


电路说明：
         F1、F2是两个或门（通常一片数字IC包含了4个或门电路），它俩组成了一个单稳电路，或门是相加的逻辑关系。当输入端的脉冲上升沿(由低电位跳变成高电位）到来时，F1的输出也是高电位，同时，F2也输出高电位、F1的输出端对电容C充电……
        当输入脉冲的下降沿（跳变成低电位）到来时，由于F2的下输入端（D点）的电压不能跳变，会继续保持高电位，这样，输出端就保持高电位了。
当电容上的电荷通过R放电（会延时一段时间），电压低到电源的1/3时，只要输入端没有高电位到来到，就会使F2的输出端翻转输出低电位。这样，输出端的脉冲宽度就会大于输入端的脉冲了……

各点理想波形分析图：

波形说明：
1、A点是问题混控板80%油门时的脉冲宽度示意图；
2、VTH是折转阀值电压；
3、TW就是欲想增加的脉冲宽度；

预计成本：
2元以内。

最终目标：
我尽可能地将电路分析透彻、将制作过程交待清楚！只要你会使用电烙铁焊接、学会辨识电路中这三个电子元件、会拿小刀刻制电路板，就会做成功这个扩展电路！


                                                         后        续

      应18楼newwh的要求，下面我努力地将电路原理说得通俗一点，以便使没有专业电子知识的人也能看懂。
1、双4输入或门IC的型号为MC14072（有多种封装外形）：

在此，建议使用贴片封装，这样有利缩小电路板的体积。

逻辑图和逻辑表达式:


四输入或门等效图：


由等效图可知，当INA、INB、INC、IND或者四个开关都同时闭合后，就可以使输出端（OUT)的电压改变。

2、因为门电路的输入端可以合并使用，所以上面的电路原理图变成只有两个输入端的或门了。

3、MC14072或门的真值表为（0=低电位、1=高电位）：


或门电路的电气特性图：

当输入的电压慢慢地上升并超过电源电压的2/3时，输出端由低电位跳变为高电位；当输入端的电压慢慢地回落到电源电压的1/3时，输出端由高电位跳变为低电位，这一现象叫“回差特性”。所以，门电路的输出电压相对于输入电压的改变有一定的时间差，波形的斜率（三角波、梯形波等的斜边与底边的夹角就是斜率）越大，这个现象越是明显！好在我们碰到的混控板上的驱动波形是几乎没有斜率的方波（几乎不存斜率），也就不必为这点担忧了。但是，这个“回差特性”对我们很有用！脉冲扩展电路就是利用这一特性的一部分才得以实现的哦！

嗯！门电路的基本工作原理和基本特性搞清楚了，下面该讲讲电路的具体工作方式了。

在这里，我先讲一下有刷马达的调速原理，这样才能更好地理解调速脉冲的渊源。
通常，有刷马达的调速可由以下两个方法得以实现：
1、通过调压电路来改变马达的工作电压，电压低转速低、电压高转速高。
这类电路虽简单，但因为效率极低、驱动管的功耗和发热量会很大！一般用于微（小）功率的马达调速、小功率灯泡的调光等。磁带录放机中的走带马达便采用这类控、变速方式……
2、改变马达的“单位通电时间”来改变“平均”转速。
这各类型的调速常用于中、大功率马达的调速、灯泡的调光控制。虽控制电路显得复杂，但效率较高，驱动管发热量极低！
打个比方来理解这类控制电路吧！现以10秒钟为一个单位，通电1秒断电9秒，则马达的平均转速为10%；那么通电5秒断电5秒，则马达的平均转速上升到50%；以此类推，若10秒钟都通着电，马达的转速就是100%啦！这个原理就是叫PWM（中文叫脉宽调制）调速或调光。

004就是利用第二种方法来改变马达的转速的。脉冲的高电位时，马达转动，脉冲低电位时，靠惯性转动。这个脉冲的高低电位改变周期极快，每秒大概变化1000次（1KHz）以上。所以，在马达尚未转动、油门杆已推了一点的时候，大家会听到马达发出“嘀……”的响声就源于此！
当然，这么快地改变马达的通、断电间个，是感觉不到马达会停止转动的啦！

为了在分析电路的工作原理时观看电路图来得便利些，我将电路原理图再搬到这里。


        1、开控、飞机电源接通后，未推油门杆前，混控板没有驱动脉冲，IN(A点)是低电位（无电压）。此时，F1的输出端（B点）、F2的上输入端（C点）、F2的下输入端（D点由电阻R连通B点）都是低电位。于是，F2的输出端（D点）也是低电位。这个输出随后连接到了马达驱动MOSFET管，这时驱动管没得到电压故马达不会转动。

        2、推动油门后，混控板有了驱动脉冲输出，输出的波形是一串占空比（一个脉冲周期内高、低电位的比例）随着油门杆而改变的脉冲。当脉冲由低电位跳变为高电位（接近5V的电压）的时候，A点、C点、B点、E点都同时跳变为高电位。马达驱动MOSFET管得到电压，驱动马达转动。这时刻的D点电压，由于电容的存在，电压不会立刻跳变为高电位（B点的高电位将通过电阻R对电容C充电，电容上的电压会慢慢升高，这是因为电阻R控制着充电的速率）。根据或门的逻辑表达式可知：
F2的输出端E点电位=C点电位（高电位）+D点电位（低电位）=高电位。
所以F2的输出端E点会随着A点同时跳变为高电位！过了一定的时间后，D点电压才能成为高电位。正因为D点的电压是由电容和电阻控制的，这才使得我们可以得到被扩展了的脉冲了！

         3、当控制板输出的脉冲由高电位跳变为低电位后，A、B、C三点随即也跳变成了低电位。那么E点的电位会是怎样的呢？由于，这时候的E点电位，受控于E、D的电位状态（请联系到上段文章中关于D点电位的分析），D点有一电容器C的存在，电容两端的电压不能突变。即：不能象开关那样快速地变换高低电位（这是电容器的元件特性所决定的）！于是，电容上在脉冲高电位那段时间里被充的电荷，将会保持D点的高电位。由或门的逻辑表达式可知：
F2的输出端E点电位=C点电位（低电位）+D点电位（高电位）=高电位。

        但是，这个D点的高电位不会长久地保持着的！由于B点这时候已跳变为低电位了，电容C里的电荷将会通过电阻R慢慢泄放掉，电容C两端的电压逐渐降低，当这个电压低到1/3电源电压时，F2的输出端E点将不再是高电位了——跳变成了低电位。这由或门的逻辑表达式可知：
F2的输出端E点电位=C点电位（低电位）+D点电位（1/3电源电压可算作低电位）=低电位。
        于是，马达驱管MOSFET关闭，马达失去电压停止转动。

        从上面的分析可知，电容C和电阻R在这里起到了延长F2输出端E点为高电位时间，这使得原本偏窄的高电位脉冲被延长了一定的时间！脉冲延长（被加宽的部分TW)多少时间，是由电阻R和电容C的参数决定，这可由公式TW=0.7RC计算后得到它们的参数。
        当然，公式计算的与实际可选择的元件参数会存在差异，为应对这个差异，建议电阻选用微调电阻，通过调整其阻值后，相对精确地获得那20%的脉宽就可以了。
        于是，我们便得到了被扩展了的、所期盼的、能去弥补那“丢失”20%动力的脉冲了！

                                                          特 别 说 明
      关于被扩展的、用来补偿的脉冲宽度有两点需注意：
1、脉冲宽度补偿（扩展）不足，还是会影响到004的动力表现的。
2、脉冲宽度补偿（扩展）过头，会使004提前进入100%油门状态。
根据我个人的经验来推断，将被扩展的脉冲宽度定为增加22~24%比较合适！


     现补上电路板、具体的安装、连线和示波器检测图片和人检测的相关视频，以方便大家自己动手改造。
试验电路的全貌：

检测点的位置：

脉冲扩展电路的局部（与混控板连接的有4条线，分别是：白粗线接+5V、蓝线地、白细线脉冲信号输入、红线脉冲信号输出。图片中我用的是CD4072，它与上面提到的MC14072是同样的芯片，只是不同厂家的编号存在差异的缘故，工作基理相同。）：


10%油门时的脉冲信号对比图片（上脉冲是输出信号、下脉冲是输入信号，由此便可看出脉冲宽度改变了。下同）：

50%时：

80%时：

100%时：


检测视频如下：
[cc]flash/player.swf?videoID=171867_5450104&autoStart=false&share=true[/cc]
很明显，“问题”混控板的缺 陷被消除了！
接下来就是设计电路板了，并将所用元件的参数公布出来。

        为了使电路更加稳定的工作，我修改了一下“脉冲扩展板”的电路图，即增加了一个二极管D，作用是加速电容C的充电速率，但不改变放电速率。
大家在仿制的时候，请以下图为准：

图中元件共4个：
1、CD4072                                          X1
2、223电容（0.022μF）                    X1
3、1N4148                                           X1
4、104（10K）微调电阻                   X1


线路板的图纸和具体的接线图，稍后贴上来……






[ 本帖最后由 LFQC 于 2009-10-21 19:42 编辑 ]

crossa

:em15: 先顶一下！

给位004难有福了:em15:

hysgclt

师傅超牛

hughdna

太牛了

colahacker

每天期待黑哥的帖子,就像期待起点,飞库小说那样,一次次的刷新,一次次的祈盼

黑哥,你就是我等魔友的福音,好比冬天的冰镇啤酒,夏天的火锅,春天的落叶,秋天的燕子,,那样的让我感觉刺激,让我惊奇

唉..期待...

[ 本帖最后由 colahacker 于 2009-10-16 13:50 编辑 ]

yqyqingyv

技术难度 很大啊  还是让厂家自己召回产品给模友免费更换 吧

caosix2

:em00:  黑人思路是不错，，可是要结合 004 里面的具体电路哦！！

叫厂家 公开单片机程序，，，咱们自己烧写单片机也可以啊——！！

[ 本帖最后由 caosix2 于 2009-10-15 20:10 编辑 ]

无间道

天下所有的004们！感谢黑人的无私奉献！好贴！:em26:

pank

F2应该是或门才对吧？

crossa

原帖由 pank 于 2009-10-15 21:11 发表
F2应该是或门才对吧？

两个都是 AND 逻辑
黑哥电路里面 R和C选用是关键,否则会有延时!

LFQC

原帖由 crossa 于 2009-10-15 21:36 发表


两个都是 AND 逻辑
黑哥电路里面 R和C选用是关键,否则会有延时!

对！
不过，增加这个电路的目的，就是需要将每个脉冲的脉宽给予一定量的延时，以增加占空比……
RC的值是的确是关键！！否者，就会出现延时不够或延时过量，导致增加的占空比不够或过多……

LFQC

原帖由 caosix2 于 2009-10-15 20:06 发表
:em00:  黑人思路是不错，，可是要结合 004 里面的具体电路哦！！

叫厂家 公开单片机程序，，，咱们自己烧写单片机也可以啊——！！

我已经想好安装位置了！
即：将混控板上的那个101排阻拆掉，然后将增加的脉冲扩展电路的输入、输出端焊接在排阻的位置。
只需焊接电源+、电源—、信号输入、信号输出这4条引线就可以了……

ESKYE016

不过这个一般人没技术搞的。:em19:

caosix2

赞同9楼的——PANK——
应该是“OR”才对。。。

否则：E点怎么能‘展宽’呢

LFQC

原帖由 caosix2 于 2009-10-15 22:30 发表
赞同9楼的——PANK——
应该是“OR”才对。。。

否则：E点怎么能‘展宽’呢

你说得对！
我一疏忽将“或门”写成了“与门”……
这就去编辑一下帖子！
多谢提点！！！:em00:

[ 本帖最后由 LFQC 于 2009-10-15 22:46 编辑 ]

上山植树

黑人孜孜不倦，为004做出了巨大贡献啊~

尽可能解决问题

支持黑哥，，再次学习

newwh

:em15: 我认真看了很多遍。。。可还是不懂。。。麻烦黑哥可以说的通俗一点吗？最好可以把详细的做法和步骤讲讲   像我们这些电路文盲实在是很难看懂

aruai79

黑人大哥的一定要顶！！:em26:

yk2008408

天天学习