El controlador PWM está diseñado para regular la velocidad de rotación del motor polar, el brillo de la bombilla o la potencia del elemento calefactor.
ventajas:
1 Facilidad de fabricación
2 Disponibilidad de componentes (el costo no supera los $ 2)
3 amplia aplicación
4 Para principiantes, una vez más practica y complácete =)
Una vez necesité un "dispositivo" para ajustar la velocidad de rotación del enfriador. Por qué exactamente no lo recuerdo. Desde el principio probé a través de una resistencia variable regular, se calentaba mucho y no era aceptable para mí. Como resultado, después de buscar en Internet, encontré un circuito en el ya familiar chip NE555. Era un circuito de un controlador PWM convencional con un ciclo de trabajo (duración) de pulsos igual o menor al 50% (más adelante daré gráficas de cómo funciona). El circuito resultó ser muy simple y no requería ajuste, lo principal era no equivocarse con la conexión de diodos y un transistor. La primera vez que lo monté en una protoboard y lo probé, todo funcionó con medio giro. Más tarde, ya extendí una pequeña placa de circuito impreso y todo se veía más ordenado =) Bueno, ¡ahora echemos un vistazo al circuito en sí!
Circuito controlador PWM
De él vemos que este es un generador ordinario con un regulador de ciclo de trabajo ensamblado de acuerdo con el esquema de la hoja de datos. Cambiamos este ciclo de trabajo con la resistencia R1, la resistencia R2 sirve como protección contra cortocircuito, ya que la salida 4 del microcircuito está conectada a tierra a través de la llave interna del temporizador y en la posición extrema de R1 simplemente se cerrará. R3 es una resistencia pull-up. C2 es el condensador de ajuste de frecuencia. El transistor IRFZ44N es un mosfet de canal N. D3 es un diodo protector que evita que el dispositivo de campo falle cuando se interrumpe la carga. Ahora un poco sobre el ciclo de trabajo de los pulsos. El ciclo de trabajo del pulso es la relación entre su período de repetición (repetición) y la duración del pulso, es decir, después de un cierto período de tiempo habrá una transición de (en términos generales) más a menos, o más bien de una unidad lógica a una cero lógico. Entonces, este intervalo de tiempo entre pulsos es el mismo ciclo de trabajo.
Ciclo de trabajo en la posición media R1
Ciclo de trabajo en la posición extrema izquierda R1
Ciclo de trabajo en la posición extrema derecha R
A continuación daré placas de circuito impreso con y sin la ubicación de las piezas.
Ahora un poco sobre los detalles y su apariencia. El microcircuito en sí está hecho en un paquete DIP-8, capacitores cerámicos de tamaño pequeño, resistencias de 0.125-0.25 vatios. Los diodos son rectificadores convencionales para 1A (el más asequible es 1N4007, están en todas partes a granel). Además, el microcircuito se puede instalar en un zócalo, si en el futuro desea usarlo en otros proyectos y no volver a soldarlo. A continuación se muestran imágenes de los detalles.
El circuito clásico de un módulo de control de ancho de pulso para una carga de 12 voltios, el circuito se ensambla sobre la base de un temporizador 555 y un transistor de efecto de campo.
Para una pequeña máquina de escritorio con alimentación de 12 V que compré recientemente en Ali, necesitaba un módulo controlador de velocidad del motor. En general, decidí hacer mi propio esquema, ya que no quería volver a pedir este bloque, estaría listo para tomar antes y sería costoso.
Todas las piezas se pueden comprar por un centavo o soldar desde tableros de piezas viejas. La siguiente es una lista de componentes de radio para ensamblar el circuito:
Es conveniente regular la tensión de alimentación de consumidores potentes mediante reguladores de modulación de ancho de pulso. La ventaja de estos reguladores es que el transistor de salida funciona en modo clave, lo que significa que tiene dos estados: abierto o cerrado. Se sabe que el mayor calentamiento del transistor ocurre en el estado semiabierto, lo que lleva a la necesidad de instalarlo en un radiador grande y evitar que se sobrecaliente.
Propongo un circuito sencillo Controlador PWM. El dispositivo es alimentado por una fuente de voltaje de 12V DC. Con la instancia especificada del transistor, puede soportar una corriente de hasta 10A.
Considere el funcionamiento del dispositivo: en los transistores VT1 y VT2, se ensambla un multivibrador con ciclo de trabajo de pulso ajustable. La frecuencia de repetición del pulso es de unos 7 kHz. Desde el colector del transistor VT2, los pulsos se alimentan al transistor clave VT3, que controla la carga. El ciclo de trabajo está regulado por una resistencia variable R4. Con la posición más a la izquierda del control deslizante de esta resistencia, vea el diagrama superior, los pulsos en la salida del dispositivo son estrechos, lo que indica la potencia de salida mínima del regulador. En la posición extrema derecha, vea el diagrama inferior, los pulsos son amplios, el regulador funciona a plena potencia.
Diagrama de funcionamiento de PWM en CT1
Con este regulador, puede controlar lámparas incandescentes domésticas de 12 V, un motor de CC con una carcasa aislada. En el caso de usar el regulador en un automóvil, donde el negativo está conectado a la caja, la conexión debe realizarse a través de un transistor p-n-p, como se muestra en la figura.
Detalles: Casi todos los transistores de baja frecuencia pueden funcionar en el generador, por ejemplo, KT315, KT3102. Transistor clave IRF3205, IRF9530. Transistor PNP¡P210 será reemplazado por KT825, mientras que la carga se puede conectar a una corriente de hasta 20A!
Y como conclusión decir que este regulador lleva más de dos años funcionando en mi coche con motor de calefacción interior.
| Designacion | Tipo de | Denominación | Cantidad | Nota | Puntaje | mi bloc de notas |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VT1, VT2 | transistor bipolar | KTC3198 | 2 | Al bloc de notas | ||
| VT3 | Transistor de efecto de campo | N302AP | 1 | Al bloc de notas | ||
| C1 | capacitor electrolítico | 220uF 16V | 1 | Al bloc de notas | ||
| C2, C3 | Condensador | 4700pF | 2 | Al bloc de notas | ||
| R1, R6 | Resistor | 4,7 kiloohmios | 2 | Al bloc de notas | ||
| R2 | Resistor | 2,2 kilohmios | 1 | Al bloc de notas | ||
| R3 | Resistor | 27 kilohmios | 1 | Al bloc de notas | ||
| R4 | Resistencia variable | 150 kiloohmios | 1 | Al bloc de notas | ||
| R5 | Resistor |
Otra revisión sobre el tema de todo tipo de cosas para productos caseros. En esta ocasión hablaré del controlador de velocidad digital. La cosa es interesante a su manera, pero yo quería más.
Para aquellos interesados, sigan leyendo :)
Tener en el hogar algunos aparatos de bajo voltaje como un pequeño molinillo, etc. Quería aumentar ligeramente su aspecto funcional y estético. Es cierto que esto no funcionó, aunque todavía espero lograr mi objetivo, tal vez en otro momento, hoy les contaré sobre el asunto en sí.
El fabricante de este regulador es Maitech, o mejor dicho, este nombre se encuentra a menudo en todo tipo de bufandas y bloques para productos caseros, aunque por alguna razón no encontré el sitio de esta empresa.
Debido a que no acabé haciendo lo que quería, la reseña será más corta de lo habitual, pero empezaré, como siempre, por cómo se vende y se envía.
El sobre contenía una bolsa ziplock ordinaria. 
El kit incluye solo un regulador con una resistencia variable y un botón, no hay embalaje duro ni instrucciones, pero todo llegó intacto y sin daños. 
Hay una etiqueta en la parte posterior que reemplaza las instrucciones. En principio, no se requiere más para dicho dispositivo.
El rango de voltaje de funcionamiento es de 6 a 30 voltios y la corriente máxima es de 8 amperios. 
La apariencia es bastante buena, "vidrio" oscuro, plástico gris oscuro de la carcasa, en estado apagado parece generalmente negro. Por apariencia apagado, nada de que quejarse. Se pegó una película de transporte en el frente.
Dimensiones de instalación del dispositivo:
Longitud 72 mm (apertura mínima de la caja 75 mm), ancho 40 mm, profundidad sin incluir el panel frontal 23 mm (con panel frontal 24 mm).
Dimensiones del panel frontal:
Largo 42,5, ancho 80mm 
Una resistencia variable viene con un mango, el mango es, por supuesto, tosco, pero servirá para su uso.
La resistencia de la resistencia es de 100 KΩ, la dependencia de ajuste es lineal.
Como resultó más tarde, la resistencia de 100 KΩ da un problema técnico. Cuando se alimenta desde una fuente de alimentación pulsada, es imposible establecer lecturas estables, afecta la interferencia en los cables a la resistencia variable, por lo que las lecturas saltan +\- 2 caracteres, pero estaría bien saltar, junto con esto, la velocidad del motor salta.
La resistencia de la resistencia es alta, la corriente es pequeña y los cables recogen todo el ruido.
Cuando se alimenta con una fuente de alimentación lineal, este problema está completamente ausente.
La longitud de los cables a la resistencia y al botón es de unos 180 mm. 
Button, bueno, no hay nada especial. Contactos normalmente abiertos, diámetro de montaje 16 mm, longitud 24 mm, sin iluminación.
El botón apaga el motor.
Aquellos. cuando se aplica energía, el indicador se enciende, el motor arranca, al presionar el botón se apaga, la segunda vez que se presiona se vuelve a encender.
Cuando el motor está apagado, el indicador tampoco se enciende. 
Debajo de la cubierta está la placa del dispositivo.
Los contactos de conexión de la fuente de alimentación y del motor se llevan a los terminales.
Los contactos positivos del conector están conectados entre sí, el interruptor de encendido cambia el cable negativo del motor.
La conexión de la resistencia variable y el botón es desmontable.
Todo se ve limpio. Los cables del capacitor están un poco torcidos, pero creo que esto se puede perdonar :) 
Esconderé más desmontaje debajo del alerón.
Más
El indicador es bastante grande, la altura del dígito es de 14 mm.
Las dimensiones del tablero son 69x37mm. 
La placa está bien ensamblada, hay rastros de fundente cerca de los contactos del indicador, pero en general la placa está limpia.
La placa contiene: un diodo de protección contra polaridad inversa, un estabilizador de 5 voltios, un microcontrolador, un capacitor de 470 microfaradios de 35 voltios, elementos de potencia debajo de un pequeño radiador.
Los lugares para instalar conectores adicionales también son visibles, su propósito no está claro. 
Dibujé un pequeño diagrama de bloques, solo para una comprensión aproximada de qué y cómo se cambia y cómo se conecta. La resistencia variable se enciende con un pie a 5 voltios, el segundo al suelo. Por lo tanto, se puede reemplazar con seguridad por una denominación más baja. No hay conexiones al conector sin soldar en el diagrama. 
El dispositivo utiliza un microcontrolador fabricado por STMicroelectronics.
Hasta donde yo sé, este microcontrolador se usa en un número bastante grande diferentes dispositivos como amperímetros. 
El estabilizador de potencia, cuando funciona con el voltaje de entrada máximo, se calienta, pero no mucho. 
Parte del calor de los elementos de potencia se lleva a los polígonos de cobre del tablero, a la izquierda se puede ver una gran cantidad de transiciones de un lado al otro del tablero, lo que ayuda a quitar el calor.
Además, el calor se elimina con la ayuda de un pequeño radiador, que se presiona contra los elementos de potencia desde arriba. Esta colocación del disipador me parece un poco dudosa, ya que el calor se saca a través del plástico de la carcasa y un disipador así no ayuda mucho.
No hay pasta entre los elementos de potencia y el radiador, recomiendo quitar el radiador y untarlo con pasta, al menos un poco pero irá mejorando. 
Se utiliza un transistor en la sección de potencia, la resistencia del canal es de 3,3 mOhm, la corriente máxima es de 161 amperios, pero el voltaje máximo es de solo 30 voltios, por lo que recomendaría limitar la entrada a 25-27 voltios. Cuando se opera con corrientes cercanas al máximo, hay un ligero calentamiento.
Cerca también se encuentra un diodo, que amortigua los picos de corriente de la autoinducción del motor.
Aquí se aplican 10 amperios, 45 voltios. No hay preguntas sobre el diodo. 
Primera inclusión. Dio la casualidad de que realicé las pruebas incluso antes de quitar película protectora, porque en estas fotos sigue ahí.
El indicador contrasta, moderadamente brillante, se lee perfectamente. 
Al principio decidí probar con cargas pequeñas y obtuve la primera decepción.
No, no tengo quejas sobre el fabricante y la tienda, solo esperaba que un dispositivo tan relativamente caro tuviera estabilización de la velocidad del motor.
Por desgracia, esto es solo un PWM ajustable, el indicador muestra el% de llenado de 0 a 100%.
El regulador ni siquiera notó el pequeño motor, el día que es una corriente de carga completamente ridícula :) 
Los lectores atentos deben haber prestado atención a la sección transversal de los cables con los que conecté la alimentación al regulador.
Sí, entonces decidí abordar el problema de manera más global y conecté un motor más potente.
Por supuesto, es notablemente más potente que el regulador, pero en reposo su corriente es de aproximadamente 5 amperios, lo que permitió verificar el regulador en modos más cercanos al máximo.
El regulador se comportó perfectamente, por cierto, olvidé indicar que cuando se enciende, el regulador aumenta suavemente el llenado de PWM de cero al valor establecido, lo que garantiza una aceleración suave, mientras que el indicador muestra inmediatamente el valor establecido, y no como en la frecuencia unidades, donde se muestra la corriente real.
El regulador no falló, se calentó un poco, pero no fue crítico. 
Dado que el regulador está pulsado, decidí, solo por diversión, hurgar con un osciloscopio y ver qué sucede en la puerta del transistor de potencia en diferentes modos.
La frecuencia PWM es de unos 15 kHz y no cambia durante el funcionamiento. El motor arranca aproximadamente al 10% de su capacidad. 
Inicialmente, planeé colocar el regulador en mi fuente de alimentación antigua (bastante ya antigua) para herramientas eléctricas pequeñas (más sobre eso en otro momento). en teoría, debería haberse convertido en lugar del panel frontal, y el controlador de velocidad debería haberse ubicado en la parte posterior, no planeé poner un botón (afortunadamente, cuando se enciende, el dispositivo cambia inmediatamente al modo de encendido) .
Tenía que ser agradable y ordenado. 
Pero me esperaba una mayor decepción.
1. Aunque el indicador era un poco más pequeño que el inserto del panel frontal, era peor que no encajara en profundidad, descansando contra los bastidores para conectar las mitades de la caja.
y si se pudiera cortar el plástico de la carcasa del indicador, entonces no importaría, ya que la placa del regulador interfirió aún más.
2. Pero incluso si hubiera resuelto la primera pregunta, había un segundo problema, olvidé por completo cómo se hizo mi fuente de alimentación. El caso es que el regulador corta la alimentación negativa, y tengo un relé para la marcha atrás, arrancando y obligando a parar el motor, y un circuito de control para todo esto. Y con su alteración, todo resultó mucho más difícil :(
Si el regulador tuviera estabilización de velocidad, todavía me confundiría y reharía el control y el circuito inverso, o reharía el regulador para cambiar + potencia. Y así es posible y lo reharé, pero ya sin ilusión y ahora no sé cuándo.
Quizás a alguien le interese, una foto del interior de mi fuente de alimentación, iba a ser hace unos 13-15 años, casi todo el tiempo funcionó sin problemas, una vez tuve que cambiar el relé. 
Resumen.
ventajas
El dispositivo está en pleno funcionamiento.
Apariencia limpia.
Construcción de calidad
El kit incluye todo lo que necesitas.
menos.
Funcionamiento incorrecto por conmutación de fuentes de alimentación.
Transistor de potencia sin margen de tensión
Con una funcionalidad tan modesta, el precio es demasiado alto (pero aquí todo es relativo).
Mi opinión. Si cierra los ojos al precio del dispositivo, entonces en sí mismo es bastante bueno, se ve bien y funciona bien. Sí, hay un problema de no muy buena inmunidad al ruido, creo que no es difícil solucionarlo, pero es un poco frustrante. Además, recomiendo no exceder el voltaje de entrada por encima de 25-27 Voltios.
Más frustrante es el hecho de que busqué muchas opciones para todo tipo de reguladores listos para usar, pero en ninguna parte ofrecen una solución con estabilización de velocidad. Quizás alguien se pregunte por qué hago esto. Explicaré cómo cayó en las manos una máquina rectificadora con estabilización, es mucho más agradable de trabajar que de costumbre.
Eso es todo, espero que haya sido interesante :)
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