Predstavte si, že jazdíte v detskom elektrickom aute, ktorého plynový pedál má iba dve polohy: buď je motor úplne vypnutý alebo sa otáča stálou rýchlosťou. Celkovo vzaté, je tu jednoduchý prepínač. Vašou úlohou je znížiť rýchlosť, napríklad o polovicu. Výkonný odpor môžete zapnúť v sérii s motorom, ktorý bude generovať veľké množstvo tepla. A môžete rýchlo stlačiť a uvoľniť plynový pedál. Pôjdete trhaný, tým výraznejší je, tým nižšia je frekvencia, ale priemerná rýchlosť sa podľa potreby zníži. Zmenou pomeru medzi časom zapnutia a vypnutia ističa - môžete zmeniť priemernú rýchlosť. A prepínač takmer nezahrieva, pretože jeho odpor má sklon k nekonečnu, potom k nule. Takmer všetok výkon bude pridelený motoru. Prečo sa to deje, je ľahké vypočítať a poznať Ohmov zákon.
Takže chápete, čo je modulácia šírka impulzu, skrátka - PWM. Všetko, čo je uvedené vyššie, môže byť zverené automatickému zariadeniu nazývanému PWM kontrolér. Môže byť zložitý a obsahovať celok Arduino, Môže to byť jednoduchšie - dvojprvkový generátor NAND, variabilný odpor a dve diódy. A to môže byť celkom jednoduché - na dvoch tranzistoroch (porovnajte to s tým, koľko tranzistorov je v Arduine):
Toto sa nazýva KISS princíp, od „udržuj to jednoduché, hlúpe“. Samozrejme, nie v doslovnom zmysle slova - v skutočnosti sa rozumie, že dizajnér, ktorý sa snaží zjednodušiť štruktúry, je naopak veľmi inteligentný, pretože to zvyšuje spoľahlivosť, udržiavateľnosť a viditeľnosť. Je pravda, že za cenu dodatočnej ochrany, flexibility a slobody rekonfigurácie.
Je zrejmé, že motor detského elektrického automobilu uvedený v príklade pritiahne tento okruh iba s ďalšou kaskádou. A bez nej - iba malý motor z hračky. Princíp činnosti regulátora PWM je však znázornený čo najjasnejšie.
Tento obvod, ktorý pre vás vymysleli Instructables pod prezývkou TheCircuit, je asymetrický multivibrátor s tranzistormi rôznych štruktúr. Presne to isté ako B.S. Ivanov, V.G. Borisov.K tomu sa pripájajú iba dva odpory: variabilný rezistor a konštanta s ním spojená v sérii, takže odpor celej reťaze nie je príliš nízky. Sú zahrnuté v obvode tak, že pri úprave pracovného cyklu vibrácií generovaných multivibrátorom sa menia.
Použitie tranzistorov rôznych štruktúr v multivibrátore vám umožňuje znížiť počet kondenzátorov v jednom na jeden. Tu je elektrolytické, pri 100 uF a 60 V je toto napätie zvolené s dobrou rezervou. Odpory: konštantné - 47 Ohm, 22 kOhm, 220 kOhm, ladenie (môžete použiť veľkú premennú) - 10 kOhm. Tranzistory - BC557 a BC338. Zdroj energie sú dva prvky AA alebo AAA, lepšie ako prvky soli, takže ak sa niečo pokazí, nič sa príliš nestane. Zaťaženie je nízko poháňaný elektrický motor z hračky. Paralelne s ním je dobré zapojiť diódu v opačnej polarite. Prijme samoindukčný impulz, ktorý nastane, keď sa motor náhle vypne, a pred tým chráni tranzistor.
Pretože TheCircuit montuje zariadenie na dosku na doštičku, na poradí, v akom sú komponenty nainštalované, nezáleží. Takže najprv nastaví tranzistory. Ak zostavíte tento regulátor spájkovaním, dajte tranzistory ako posledné, aby sa neprehriali.
Master potom vloží kondenzátor na dosku so správnou polaritou:
rezistory:
jumper:
Pripojenie motora:
Ak motor jednoducho leží na stole, polarita jeho pripojenia nie je dôležitá a ak pohnete akýmkoľvek mechanizmom, je dôležité ho pripojiť tak, aby sa otáčal v požadovanom smere. Mimochodom, vývojár vzal motor s prevodovkou, ktorá zvyšuje viditeľnosť: je jasne viditeľná, v akom smere sa otáča a pri akej rýchlosti. Polarita zapojenia napájacieho zdroja sa však musí zhodovať s polaritou vyznačenou na obrázku: plus navrchu. Tu sa k nemu pán dostane:
Teraz môžete otočiť ladiaci rezistor (alebo premennú, v závislosti od toho, ktorý nastavíte), sledovať, ako sa mení rýchlosť a uistite sa, že zahrievanie druhého tranzistora pri akejkoľvek rýchlosti je malé (a prvý a ešte viac). Teraz dokončite obvod prepínačom zapojeným do série so zdrojom energie a pridajte kryt.