Neseniai reikėjo reguliuoti įkrovimo srovę įkroviklyje, na kaip ir turi būti tokiais atvejais, šiek tiek pasikrausiau internete ir radau paprastą schemąPWM valdiklis laikmatis 555.
Šis PWM valdiklis puikiai tinka reguliuoti:
Variklio apsisukimai
LED ryškumas
Įkroviklio srovės reguliavimas
Grandinė puikiai veikia iki 16 V diapazone be pakeitimų. Lauko tranzistorius praktiškai neįkaista esant apkrovai iki 7A, todėl jam nereikia radiatoriaus.
Galite įdėti bet kokius diodus, kondensatorius, kurių vertė yra tokia pati kaip diagramoje. Nukrypimai vienos eilės ribose neturi didelės įtakos įrenginio veikimui. Pavyzdžiui, kai C1 nustatytas 4,7 nanofaradas, dažnis nukrenta iki 18 kHz, tačiau jis beveik nesigirdi.
Jei surinkus grandinę rakto valdymo tranzistorius įkaista, greičiausiai jis visiškai neatsidaro. Tai yra, tranzistorius turi didelį įtampos kritimą (jis yra iš dalies atviras) ir per jį teka srovė. Dėl to daugiau energijos išeikvojama šildymui. Pageidautina lygiagrečiai išvesties grandinę su dideliais kondensatoriais, kitaip ji dainuos ir blogai reguliuos. Kad nešvilptum – pasiimk C1, švilpukas dažnai ateina iš jo.
Kitas elektroninis prietaisas, plačiai naudojamas.
Tai galingas PWM valdiklis su sklandžiu rankiniu valdymu. Jis veikia esant pastoviai 10–50 V įtampai (geriau neperžengti 12–40 V diapazono) ir tinka įvairių vartotojų (lempų, šviesos diodų, variklių, šildytuvų) galiai reguliuoti, kai maksimali srovės suvartojimas 40A.
Siunčiama standartiniame minkštame voke 
Dėklas tvirtinamas lengvai lūžtančiais skląsčiais, todėl atidarykite jį atsargiai. 
Plokštės viduje ir nuimta reguliatoriaus rankenėlė 
Spausdintinė plokštė yra dvipusė stiklo pluošto, litavimas ir montavimas yra tvarkingi. Prijungimas per galingą gnybtų bloką. 
Vėdinimo angos korpuse yra neveiksmingos, nes. beveik visiškai uždengtas spausdintinės plokštės. 
Surinktas atrodo taip 
Tikrieji matmenys yra šiek tiek didesni nei nurodyta: 123x55x40 mm
Prietaiso schema 
Deklaruojamas PWM dažnis yra 12 kHz. Tikrasis dažnis keičiasi 12-13kHz diapazone reguliuojant išėjimo galią.
Jei reikia, PWM dažnį galima sumažinti lygiagrečiai su C5 lituojant norimą kondensatorių (pradinė talpa 1nF). Nepageidautina didinti dažnį, nes. didėja perjungimo nuostoliai.
Kintamasis rezistorius turi įmontuotą jungiklį kairiojoje padėtyje, kuris leidžia išjungti įrenginį. Taip pat plokštėje yra raudonas šviesos diodas, kuris užsidega, kai reguliatorius veikia.
Kažkodėl PWM valdiklio lusto žymėjimas buvo kruopščiai ištrintas, nors nesunku atspėti, kad tai NE555 analogas :)
Valdymo diapazonas yra artimas deklaruojamam 5–100 proc.
CW1 elementas atrodo kaip srovės reguliatorius diodo korpuse, bet nesu tikras, ar tiksliai ...
Kaip ir dauguma galios reguliatorių, reguliavimas atliekamas išilgai neigiamo laidininko. Apsaugos nuo trumpojo jungimo nėra.
Ant mosfetų ir diodų surinkimo iš pradžių nėra žymėjimo, jie yra ant atskirų radiatorių su termo pasta.
Reguliatorius gali dirbti esant indukcinei apkrovai, nes išėjime yra apsauginių Schottky diodų mazgas, kuris slopina saviindukcijos EMF.
Bandymas su 20A srove parodė, kad radiatoriai šiek tiek įkaista ir gali sunaudoti daugiau, matyt, iki 30A. Išmatuota bendra lauko darbuotojų atvirų kanalų varža yra tik 0,002 Ohm (esant 20A srovei nukrenta 0,04 V).
Jei sumažinsite PWM dažnį, visi deklaruoti 40A bus ištraukti. Atsiprašau, negaliu patikrinti...
Išvadas galite pasidaryti patys, man aparatas patiko :)
Planuoju pirkti +56 Pridėti prie mėgstamiausių Patiko apžvalga +38 +85Šioje pamokoje parodysiu, kaip iš 555 lusto, laikmačio ir kai kurių kitų komponentų sukurti paprastą PWM (impulso pločio moduliacijos) valdiklį. Tai labai paprasta, o NE555 perjungimo grandinė puikiai tinka valdyti šviesos diodus, lemputes, servo sistemas ar nuolatinės srovės variklius.
Mano 555 PWM valdiklis gali pakeisti tik darbo ciklą nuo 10% iki 90%.
1 veiksmas: kas yra PWM
Signalo arba maitinimo šaltinio impulsų pločio moduliavimas (PWM) apima jo darbo ciklo moduliavimą, kad būtų galima perduoti informaciją ryšio kanalu arba valdyti siunčiamą galią. Paprasčiausiam PWM signalo generavimo būdui reikia tik pjūklinės arba trikampės bangos formos (lengvai sukuriamos naudojant paprastą generatorių) ir komparatoriaus.
Kai atskaitos signalo reikšmė (žalia sinusinė banga 2 paveiksle) yra didesnė už moduliacijos signalą (mėlyna), PWM signalas (rausvai raudonas) yra aukštos būsenos, kitu atveju – žemos būsenos. Tačiau savo PWM nenaudosiu lygintuvo.
2 veiksmas: PWM tipai
Yra trys PWM tipai:
- Pulsacijos centras gali būti užfiksuotas laiko lango viduryje, o abu impulso kraštai perkeliami, kad būtų suspaustas arba išplėstas plotis.
- Priekinis bangavimo kraštas gali būti laikomas priekiniame laiko lango krašte, o uodegos kraštas bus moduliuojamas.
- Impulso galinis kraštas gali būti fiksuotas, o priekinis kraštas moduliuojamas.
Trijų tipų PWM signalai (mėlyna): priekinio krašto moduliavimas (viršutinė eilutė), galinio krašto moduliavimas (vidurinė eilutė) ir vidurinis pulsavimas (abu kraštai moduliuojami, apatinė eilutė). Žalios linijos yra pjūkliniai signalai, naudojami PWM signalams generuoti naudojant kryžminį metodą.
3 veiksmas: kaip PWM mums padės?
Mityba:
PWM gali būti naudojamas norint sumažinti bendrą į LOAD tiekiamos energijos kiekį be nuostolių, paprastai susijusių su varžiniu maitinimo nutraukimu. Taip yra todėl, kad vidutinė tiekiama galia yra proporcinga moduliacijos ciklui.
Esant pakankamai aukštam moduliacijos greičiui, pasyvūs elektroniniai filtrai gali būti naudojami impulsų sekai išlyginti ir vidutiniam analoginiam signalui atkurti.
Aukšto dažnio PWM galios valdymo sistemos yra lengvai įdiegiamos naudojant kietojo kūno jungiklius. Atskiros moduliacijos įjungimo / išjungimo būsenos naudojamos jungiklio (-ų), kuris atitinkamai valdo įtampą, būsenai valdyti. Pagrindinis šios sistemos privalumas yra tas, kad jungikliai yra arba išjungti ir neturi srovės, arba įjungti ir (idealiu atveju) aplink juos nėra įtampos. Srovės ir įtampos sandauga bet kuriuo metu nustato jungiklio išsklaidytą galią, todėl (idealiu atveju) jokia galia nėra išsklaidoma.
Tiesą sakant, kietojo kūno jungikliai nėra idealūs, tačiau vis tiek galima ant jų pastatyti didelio efektyvumo valdiklius.
PWM taip pat dažnai naudojamas valdyti energijos tiekimą kitam įrenginiui, pavyzdžiui, valdyti elektros variklių greitį, valdyti D klasės garso stiprintuvų ar pritemdančių šviesų garsumą ir daugelį kitų galios elektronikos programų. Pavyzdžiui, namuose naudojami šviesos reguliatoriai naudoja tam tikro tipo PWM valdymą.
Namų apšvietimo reguliatoriai paprastai apima elektroninę grandinę, kuri slopina srovę tam tikrose kiekvieno kintamosios srovės linijos įtampos ciklo dalyse. Šviesos šaltinio skleidžiamos šviesos ryškumo reguliavimas yra tiesiog įtampos (arba fazės) reguliavimas kintamosios srovės cikle, kurio metu reguliatorius pradeda tiekti elektros srovę šviesos šaltiniui (pavyzdžiui, naudojant elektroninį jungiklį, pvz. triakas). Šiuo atveju PWM darbo ciklas nustatomas pagal tinklo įtampos dažnį (50 Hz arba 60 Hz, priklausomai nuo šalies). Šie gana paprasti reguliatorių tipai gali būti efektyviai naudojami su inertiniais (arba santykinai lėtai reaguojančiais) šviesos šaltiniais, tokiais kaip kaitrinės lempos, kurių papildoma tiekiamos elektros energijos moduliacija, kurią sukelia reguliatorius, sukelia tik nedidelius papildomus šviesos svyravimus. skleidžiama šviesa.
Tačiau kai kurios kitos lemputės, pavyzdžiui, šviesos diodai, įsijungia ir išsijungia labai greitai ir mirksi, jei tiekiama esant žemai įtampai. Tokių greito atsako šaltinių atkuriamus mirgėjimo efektus galima sumažinti padidinus PWM dažnį. Jei šviesos svyravimai pakankamai greiti, žmogaus regos sistema jų nebegali užfiksuoti, o akis vidutinį laiko intensyvumą suvokia be mirgėjimo (žr. mirgėjimo susiliejimo slenkstį).
Įtampos reguliavimas:
PWM taip pat naudojamas efektyviuose įtampos reguliatoriuose. Perjungus įtampą į apkrovą su tinkamu darbo ciklu, išvestis apytiksliai priartins įtampą iki norimo lygio. Perjungimo triukšmas dažniausiai filtruojamas induktoriumi ir kondensatoriumi.
Vienas iš metodų matuoja išėjimo įtampą. Kai ji nukrenta žemiau norimos įtampos, įjungia jungiklį. Kai išėjimo įtampa yra didesnė už norimą įtampą, jis išjungia jungiklį.
Kompiuterių ventiliatoriaus greičio valdikliai paprastai naudoja PWM, nes jis yra daug efektyvesnis nei potenciometras.
PWM kartais naudojamas garso sintezėje, ypač atimančiojoje sintezėje, nes sukuria garso efektą, panašų į chorą arba šiek tiek nesuderinamus osciliatorius, kurie groja kartu. (Tiesą sakant, PWM yra lygiavertis dviejų pjūklinių bangų skirtumui.) Santykis tarp aukšto ir žemo dažniausiai yra moduliuojamas žemo dažnio generatoriumi arba LFO.
Išpopuliarėjo nauja garso stiprintuvų klasė, pagrįsta PWM principu. Šie stiprintuvai, vadinami „D klasės stiprintuvais“, sukuria analoginio įvesties signalo PWM atitikmenį, kuris per tinkamą filtrų tinklą tiekiamas į garsiakalbį, kad blokuotų nešiklį ir atkurtų pradinį garso signalą. Šie stiprintuvai pasižymi labai geru efektyvumu (apie 90%) ir kompaktišku dydžiu/lengvu svoriu, užtikrinančiu didelę išėjimo galią.
Istoriškai neapdorota PWM forma buvo naudojama PCM skaitmeniniam garsui atkurti kompiuterio garsiakalbyje, kuris gali perduoti tik dviejų lygių garsą. Kruopščiai nustačius impulso plotį ir pasikliaujant fizinėmis garsiakalbio filtravimo savybėmis (ribota dažnio charakteristika, savaiminis induktyvumas ir kt.), galima gauti apytikslį mono PCM mėginių atkūrimą, nors ir labai žemos kokybės, ir naudojant labai skirtingi rezultatai tarp realizacijų.
Pastaruoju metu buvo pristatytas skaitmeninio kodavimo metodas „Digital Stream“, kuris naudoja apibendrintą impulsų pločio moduliavimo formą, vadinamą impulsų tankio moduliavimu, esant pakankamai aukštam atrankos dažniui (paprastai MHz tvarka), kad pakankamai tiksliai apimtų visus akustinius dažnius. . Šis metodas naudojamas SACD formatu, o užkoduoto garso signalo atkūrimas iš esmės yra toks pat kaip ir D klasės stiprintuvuose.
Garsiakalbis: naudojant PWM, lankas (plazma) gali būti moduliuojamas, o jei jis yra klausos diapazone, gali būti naudojamas kaip garsiakalbis. Toks garsiakalbis naudojamas Hi-Fi garso sistemoje kaip aukštų dažnių garsiakalbis.
Puiku, ar ne?
4 veiksmas: būtini komponentai
Tai paprasta vieno lusto grandinė, todėl jums nereikės daug komponentų.
- NE555, LM555 arba 7555 (CMOS)
- Rekomenduoju naudoti du 1n4148 diodus, bet tiks ir 1n40xx serijos diodai
- Potenciometras 100K
- Žalias kondensatorius 100nf
- Keraminis kondensatorius 220pf
- Spausdintinė plokštė
- puslaidininkinis tranzistorius
5 veiksmas: pastatykite įrenginį
Tiesiog vadovaukitės diagrama ir išdėstykite visas detales. Prieš įjungdami įrenginį, dar kartą patikrinkite kiekvieno komponento vietą. Jei norite efektyviai vairuoti ir valdyti šviesos šaltinio ar variklio ryškumą, jo išvestyje galite įdėti tik galios tranzistorių, o jei norite valdyti tik šviesos šaltinį ar variklį, tada rekomenduojama įdėti talpinį kondensatorių. Pavyzdžiui, 2200 uf. Jei įdėsite šį kondensatorių ir įjungsite variklį esant 40% apkrovai, tada variklis bus 60% efektyvesnis tuo pačiu greičiu ir sukimo momentu.
Čia yra du vaizdo įrašai, kuriuose parodyta, kaip veikia mano PWM. Pirmajame matote, kad ventiliatorius pradeda suktis esant 90% darbo ciklo. Antrajame matote, kaip mirksi šviesos diodai, o ventiliatorius veikia 80%.
PWM valdiklis skirtas reguliuoti poliarinio variklio sukimosi greitį, lemputės ryškumą arba kaitinimo elemento galią.
Privalumai:
1 Gamybos paprastumas
2 Komponentų prieinamumas (kaina neviršija 2 USD)
3 Platus pritaikymas
4 Pradedantiesiems dar kartą pasitreniruokite ir pradžiuginkite save =)
Kartą man prireikė „prietaiso“ aušintuvo sukimosi greičiui reguliuoti. Dėl ko tiksliai nepamenu. Nuo pat pradžių bandžiau per įprastą kintamąjį rezistorių, labai įkaito ir man tai buvo nepriimtina. Dėl to, pasiknisęs internete, radau grandinę jau pažįstamame NE555 luste. Tai buvo įprasto PWM valdiklio grandinė, kurios impulsų darbo ciklas (trukmė) yra lygus arba mažesnis nei 50% (vėliau pateiksiu grafikus, kaip jis veikia). Grandinė pasirodė labai paprasta ir nereikalaujanti derinimo, svarbiausia nebuvo susisukti su diodų ir tranzistoriaus jungtimi. Kai pirmą kartą surinkau ant duonos lentos ir išbandžiau, viskas pavyko su puse apsisukimo. Vėliau jau išskleidžiau nedidelę spausdintinę plokštę ir viskas atrodė tvarkingiau =) Na, o dabar pažiūrėkime į pačią grandinę!
PWM valdiklio grandinė
Iš jo matome, kad tai yra paprastas generatorius su darbo ciklo reguliatoriumi, surinktu pagal schemą iš duomenų lapo. Šį darbo ciklą keičiame rezistoriumi R1, rezistorius R2 tarnauja kaip apsauga nuo trumpojo jungimo, nes 4-asis mikroschemos išėjimas yra prijungtas prie žemės per vidinį laikmačio raktą ir kraštutinėje R1 padėtyje jis tiesiog užsidarys. R3 yra traukimo rezistorius. C2 yra dažnio nustatymo kondensatorius. IRFZ44N tranzistorius yra N kanalo MOSFET. D3 yra apsauginis diodas, kuris neleidžia lauko įrenginiui sugesti, kai nutrūksta apkrova. Dabar šiek tiek apie impulsų darbo ciklą. Impulso veikimo ciklas yra jo pasikartojimo periodo (pakartojimo) ir impulso trukmės santykis, tai yra, po tam tikro laiko įvyks perėjimas iš (grubiai tariant) pliuso į minusą, tiksliau, iš loginio vieneto į loginis nulis. Taigi šis laiko intervalas tarp impulsų yra tas pats darbo ciklas.
Darbo ciklas vidurinėje padėtyje R1
Darbo ciklas kraštutinėje kairėje padėtyje R1
Darbo ciklas kraštutinėje dešinėje padėtyje R
Žemiau pateiksiu spausdintines plokštes su dalių vieta ir be jos
Dabar šiek tiek apie detales ir jų išvaizdą. Pati mikroschema pagaminta DIP-8 pakuotėje, nedidelio dydžio keraminiai kondensatoriai, 0,125-0,25 vatų rezistoriai. Diodai yra įprasti 1A lygintuvai (patogiausias yra 1N4007, jie visur yra dideliais kiekiais). Taip pat mikroschema gali būti montuojama ant rozetės, jei ateityje norėsite ją panaudoti kituose projektuose ir vėl neišlituoti. Žemiau pateikiamos detalių nuotraukos.
Elektros variklių sūkių reguliavimas šiuolaikinėse elektroninėse technologijose pasiekiamas ne keičiant maitinimo įtampą, kaip buvo daroma anksčiau, o taikant elektros varikliui skirtingos trukmės srovės impulsus. Šiems tikslams jie tarnauja, kurie neseniai tapo labai populiarūs - PWM ( moduliuojamas impulso plotis) reguliatoriai. Grandinė universali – tai ir variklio greičio reguliatorius, ir lempų ryškumas, ir srovės stiprumas įkroviklyje.
PWM valdiklio grandinė
Nurodyta schema veikia puikiai, pridedama.
Nekeičiant grandinės, įtampą galima pakelti iki 16 voltų. Nustatykite tranzistorių priklausomai nuo apkrovos galios.
Galima surinkti PWM reguliatorius ir pagal tokią elektros grandinę su įprastu bipoliu tranzistoriumi:
Ir jei reikia, vietoj sudėtinio tranzistoriaus KT827 įdėkite lauką IRFZ44N su rezistoriumi R1 - 47k. Polevik be radiatoriaus, su apkrova iki 7 amperų, nešildo.
PWM valdiklio veikimas
NE555 lusto laikmatis stebi kondensatoriaus C1, kuris pašalinamas iš THR kaiščio, įtampą. Kai tik jis pasiekia maksimumą, vidinis tranzistorius atsidaro. Kuris sutrumpina DIS kaištį su žeme. Tokiu atveju prie išvesties OUT pasirodo loginis nulis. Kondensatorius pradeda išsikrauti per DIS ir kai įtampa per jį tampa nuline, sistema persijungs į priešingą būseną - 1 išėjime tranzistorius uždaromas. Kondensatorius vėl pradeda krauti ir viskas kartojasi iš naujo.
Kondensatoriaus C1 įkrovimas vyksta šiuo keliu: „R2->viršutinė svirtis R1 -> D2“, o iškrova išilgai kelio: D1 -> apatinė svirtis R1 -> DIS. Sukdami kintamąjį rezistorių R1, keičiame viršutinės ir apatinės svirties varžų santykį. Tai atitinkamai pakeičia impulso ilgio ir pauzės santykį. Dažnį daugiausia nustato kondensatorius C1 ir taip pat šiek tiek priklauso nuo varžos R1 vertės. Keičiant pasipriešinimo įkrovimui/iškrovimui santykį, keičiame darbo ciklą. Rezistorius R3 suteikia aukšto lygio ištraukimą, todėl yra atviro kolektoriaus išėjimas. Kuri pati nesugeba nustatyti aukšto lygio.
Galite įdėti bet kokius diodus, kondensatorius, kurių vertė yra tokia pati kaip diagramoje. Nukrypimai vienos eilės ribose neturi didelės įtakos įrenginio veikimui. Pavyzdžiui, kai C1 nustatytas 4,7 nanofaradas, dažnis nukrenta iki 18 kHz, tačiau jis beveik nesigirdi.
Jei surinkus grandinę rakto valdymo tranzistorius įkaista, greičiausiai jis visiškai neatsidaro. Tai yra, tranzistorius turi didelį įtampos kritimą (jis yra iš dalies atviras) ir per jį teka srovė. Dėl to daugiau energijos išeikvojama šildymui. Pageidautina lygiagrečiai išvesties grandinę su dideliais kondensatoriais, kitaip ji dainuos ir blogai reguliuos. Kad nešvilptum – pasiimk C1, švilpukas dažnai ateina iš jo. Apskritai taikymo sritis labai plati, bus ypač perspektyvu naudoti kaip reguliatorių didelės galios LED lempoms, LED juostoms ir prožektoriams, bet apie tai kitą kartą. Straipsnis parašytas naudojant ausį, ur5rnp, stalker68.
