前段时间分享了我设计的一款基于APM32M3514开发的手持电动工具的板子,也分享过一些关于电解电容的应用和调试注意事项,今天单位里的小伙子调试遇到了一个问题在咨询我,我也趁着这个机会给大家分享一下,或许有些小白在工作中可能也会遇到这种现象。
现象描述:调试电动工具时,使用电池供电,当电机输出功率较大时,母线电压会有几百毫伏电压波动,不知道这个算不算正常。
首先我们要了解电池的工作原理,我们可以把电池看作一个恒压源+电阻串联组成。根据串联电路特点,同一回路上的电流相等,这就要得出,我们驱动板流过的电流与电池内阻流过的电流相同,其电路模型如下图。
然后我们把负载看作一个阻性负载,这时我们的等效电路变成:一个恒压源+电池电阻R'+负载R构成的回路。
接着我们再分析,运行过程中哪个会发生变化,可能有些小白会认为负载会发生变化,因为我们的负载(电机)输出功率是根据认为给定的。但是这种输出负载的变化并不是决定电池输出电压波动的最主要原因。电池放电过程中,内阻会变大。然后在结合我们初中物理老师(我那个年代是初中老师教的)教的知识就可以很好理解为什么电池用一段时间输出电压波动较大:电池的最大放电效率是电池内阻与负载电阻大小一样。当我们的电池内阻变大时,根据串联电路的特点,电阻越大,所产生的电压降越大,这就是为什么使用一段时间后会出现电池电压波动比较明显的原因。
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