【电动滑板坑】填坑配套作品：【超高压有刷双向电调】



何谓“超高压”？：
       由于模型使用的有刷电机大部分是7.4V，所以一般的有刷电调也只支持这个电压，淘宝上偶尔有能支持12V~16V的都自称是高压电调了，那这款可以支持24V以及更高电压的电调只能叫做“超高压”电调。高压可以用的电调低压当然也可以用，所以也可以叫“全电压支持”。

为什么要做“超高压”？

      源于【电动滑板】、载人电动车的现实需求。与玩具车不同，想要载人的滑板对功率输出、扭力输出、续航效率等要求非常高，必须要提高电压才能解决。


“超高压”的好处？
       提高效率：如同电线杆输电用高压一样，相同功率提高电压，减小电流，效率提高，电机发热减小，续航增加。      
       减小电池压力：同样功率低压要用高C的好电池，高压就可以用低C低成本电池串联。
       降低电调成本：电流减小意味着原来要并联好几个MOS管的大电流电调，相同功率高压只需要一个MOS就可以。


挖坑与填坑：
填坑永远没有挖坑快：脑袋一热，灵机一动，就可以挖个大坑，而把坑完整的填上却需要长期的努力和付出。
量力挖坑：如果没有现实的支持，人的热情持续时间实际上非常短暂，等热情退去，琐事缠身，大部分人挖的坑都烂尾了。所以还是王总说的好，先定一个小目标……

一、元器件购买

1、STC15W104 *1；



2、7805 *1；



3、电解电容470UF 25V *1;



4、电解电容100uf 16V *1；



5、三极管SS8050 *2；



6、电阻1K欧 *4；



7、电阻4.7K欧 *4；



8、瓷片电容104 *2；



9、NMMOS IRF1404 *2；单价一块多



10、PMOS IRF4905 *4；单价一块多

二、焊接

1、元件全家福

2、焊接5V稳压，充分发挥祖传电阻腿大法，洞洞板焊出PCB的味道

3、焊接三极管驱动电路

4、焊接分压电路

5、焊接MOS管

6、完成

教程电调规格：
      电压：12V~24V
      MOS：1404 10毫欧（5V直驱） + 4905 10毫欧（并联除以2）
      电流：无散热20A，风冷散热30+。
      24V的30A，相当于12V的60A了，功率已经不小，足够电动滑板使用，一个电调拖两个895电机（24V 6000转）无压力。

7.4V可以用吗？36V可以用吗？怎么做到全电压支持？
PMOS的驱动电压依赖于R3/R1的分压（看电路图），电压小于24V时，减小R1，否则PMOS驱动电压降低；
      电压大于24V，增大R1，否则电阻发热。

为什么是PN？不做全N？N管不是电流更大吗？
      实际上两只P管并联，和一只N管是大致相等的。与其增加电路复杂度，不如把升压电路的钱换成两个P管来的简单。

有没有更低内阻的MOS？
      有的，可以选择CEP83A3  30V  6毫欧（5V直驱）+ CEP110P03 30V 6毫欧，2N+2P并联的话只有3毫欧。
      CEP是国产品牌，假货较少，别的MOS假货实在太多。

电流并联：对于如何继续增大电流，原来的教程只是顺手提一句：并联大法。
然而实际看到跟帖回复后才知道，很多人连怎么并联都不知道。
现在官方演示如何并联：多插几个MOS管相同引脚焊在一起就好了！

三、程序固件和调试


高压电调电路看起来和旧版本的电调差不多，为什么新电调可以做到高压？其实高压电调最关键的一个改变就是加了一颗104电容！
先看一下如果只用三极管反相器驱动PMOS会怎样？



图中黄色线为下臂NMOS驱动波形，绿色为上臂PMOS驱动波形，紫色为相电压波形。
当下臂开启，相电压迅速拉低到0V时，由于MOS管内部电容的存在，Cgd会通过Cgs抽取电荷，表现为MOS栅极电压下降，图示可以看出，出现一个向下的尖峰，MOS管误导通；
当下臂关闭，相电压迅速拉升到23V时，由于MOS管内部电容的存在，Cgd会向Cgs注入电荷，表现为MOS栅极电压上升，图示可以看出，出现一个向上的尖峰。


所以简单的PN电调在低压还正常，高压必定出现短路。
如何防止这种现象？
不需要做复杂的驱动电路，只需人为增大Cgs就可以解决。


假设MOS自身电容Cgs为4nf，Cgd为2nf，2nf的突然抽取，会对4nf造成严重影响，但是如果并联一颗104电容（100nf），2nf就如同遇到大海，掀不起什么风浪了。




增加104电容的波形如下，可以看到效果立竿见影：

但是增大电容的同时意味着MOS的驱动速度变慢，原来的程序必定无法通用，必须编写新的程序。
注意：高压PN电调有自己的专用固件，不可乱刷固件，否则必定冒烟！！！



四 、固件烧录和测试

相对于旧版本电调，新固件做出了如下改进：

1、增加了对正反转快速切换的延时处理，防止短路。
2、优化了上电音乐算法，适应加电容的驱动电路。
3、固定油门行程（1050——1500——1950），到手即用，无需设置。删除了行程校准功能，因为有太多新手错误的进入行程校准模式出错无法正常使用。其实行程校准本身也没有存在的必要，遥控器上是可以微调中点和舵量的。
4、优化PWM，线性更佳。

开源艰辛，请点击链接支持：一元赞助链接：支持开源。一个商品的高压电调要几十上百块钱，DIY一个电调只要10块钱，大家心里应该清楚。

烧录固件：
只需设置12MHz即可。（5V GND TX RX）
具体如何烧录固件？第一次DIY的新手可能一脸懵逼，不慌，点击链接，查看专业烧录教程：
100%烧录成功的STC下载器制作教程

第一次通电测试：

为防止焊接错误导致短路烧坏，第一次通电测试应该先接一个保险丝。 可以剥一根细铜丝代替保险丝。
上电后，如果电机发出滴滴滴的音乐，能够控制正反转，电路正常；
如果保险丝、细铜丝熔断，电路焊接错误。

另外再加一句，每次教程无论多么简单，总有人焊接短路冒烟（上下臂MOS直通）、或者是电机只能正转不能反转（某个MOS管电路虚焊），如果你焊接时能够仔细认真，确认每个焊点焊接可靠、相邻焊点之间没有连焊，反而一次成功，少走弯路。

装机使用：

895电机（参数选择：24V 6000转）两个并联接电调，两块3S电池串联24V供电，胶带大法固定。全油门15KM/h。看到这可能有人会惊讶：才15码？  实际上，站在滑板上，超过10码大部分人已经控制不住了，15码已经有危险，速度再快不是高手根本驾驭不了。。

设置柔和刹车：

确定滑板前进和后退方向后，遥控器上把相应通道后退舵量减小至20%或更小，具体看个人手感。
这样前进最大是100%的油门，刹车反转最大是20% 油门。警告：如果不设置，高速急刹车会令你栽倒！

PCB版本：

五、全电压支持如何调整分压电阻

有很多模友没有电子基础不明白怎么分压，这里详细说明一下：

简单的说：按照教程做的电调7.4V到24V都是可以运行的，如果MOS管没有出现发热过大烫手现象不需要做任何改动，直接使用。

复杂的说：

为什么要分压？
MOS管驱动电压范围是小于+-20V；
当电池电压24V时，如果没有分压，PMOS管的驱动压差就是-24V，超过+-20V安全范围，MOS管有可能损坏。

所以，分压的目的主要是电池电压过高时保护MOS管。

分压实例：

电池电压为7V~12V时，R1、R2 =0欧       R3、R4 =1K欧

电池电压为16V时，       R1、R2 =470欧   R3、R4 =1K欧

电池电压为24V时，       R1、R2 =1K欧     R3、R4 =1K欧

电池电压为36V时，       R1、R2 =2.2K欧  R3、R4 =1K欧
（超过30V 时7805输入也需要串联几百欧电阻，否则7805会烧毁）