LED parlaklık kontrolü. Darbe Genişlik Modülasyonu (PWM) Dijital PWM Kapalı Çevrim Güç Kontrol Cihazı


PWM kontrolörü, polar motorun dönüş hızını, ampulün parlaklığını veya ısıtma elemanının gücünü düzenlemek için tasarlanmıştır.

Avantajlar:
1 Üretim kolaylığı
2 Bileşenlerin mevcudiyeti (maliyet 2 doları geçmez)
3 Geniş uygulama
4 Yeni başlayanlar için bir kez daha pratik yapın ve lütfen kendiniz yapın =)

Bir zamanlar soğutucunun dönüş hızını ayarlamak için bir "cihaza" ihtiyacım vardı. Tam olarak ne için hatırlamıyorum. En başından beri normal bir değişken dirençle denedim, çok ısındı ve benim için kabul edilebilir değildi. Sonuç olarak, internette biraz araştırma yaptıktan sonra, zaten tanıdık olan NE555 yongasında bir devre buldum. Bu, %50'ye eşit veya daha az bir görev döngüsüne (süre) sahip geleneksel bir PWM kontrol cihazının devresiydi (daha sonra nasıl çalıştığına dair grafikler vereceğim). Devrenin çok basit olduğu ve ayar gerektirmediği ortaya çıktı, asıl mesele diyotların ve bir transistörün bağlantısını bozmamaktı. İlk kez bir breadboard üzerine monte edip test ettiğimde, her şey yarım dönüşle çalıştı. Daha sonra, zaten küçük bir baskılı devre kartı yaydım ve her şey daha düzgün görünüyordu =) Pekala, şimdi devrenin kendisine bir göz atalım!

PWM kontrol devresi

Ondan, bunun, veri sayfasındaki şemaya göre monte edilmiş bir görev döngüsü regülatörüne sahip sıradan bir jeneratör olduğunu görüyoruz. Bu görev döngüsünü direnç R1 ile değiştiriyoruz, direnç R2 kısa devreye karşı koruma görevi görüyor, çünkü mikro devrenin 4. çıkışı zamanlayıcının dahili anahtarı aracılığıyla toprağa bağlı ve R1'in aşırı konumunda basitçe kapanacak. R3 bir pull-up direncidir. C2, frekans ayar kapasitörüdür. IRFZ44N transistör, N kanallı bir mosfettir. D3, yük kesildiğinde saha cihazının arızalanmasını önleyen koruyucu bir diyottur. Şimdi bakliyatların görev döngüsü hakkında biraz. Darbe görev döngüsü, tekrarlama süresinin (tekrar) darbe süresine oranıdır, yani belirli bir süre sonra (kabaca konuşursak) artıdan eksiye veya daha doğrusu mantıksal bir birimden bir aya geçiş olacaktır. mantıksal sıfır. Yani darbeler arasındaki bu zaman aralığı aynı görev döngüsüdür.


Orta konum R1'de görev döngüsü

Aşırı sol konumda görev döngüsü R1


Aşırı sağ konumda görev döngüsü R

Aşağıda parçaların yeri olan ve olmayan baskılı devre kartlarını vereceğim


Şimdi ayrıntılar ve görünümleri hakkında biraz. Mikro devrenin kendisi bir DIP-8 paketinde, küçük boyutlu seramik kapasitörlerde, 0.125-0.25 watt dirençlerde yapılır. Diyotlar, 1A için geleneksel doğrultuculardır (en uygun fiyatlı 1N4007, her yerde toplu halde bulunurlar). Ayrıca, gelecekte başka projelerde kullanmak ve tekrar lehimini çözmek istemiyorsanız, mikro devre bir prize takılabilir. Aşağıda detayların resimleri var.



12 voltluk bir yük için bir darbe genişliği kontrol modülünün klasik devresi, devre 555 zamanlayıcı ve alan etkili bir transistör temelinde monte edilir.

Geçenlerde Ali'den aldığım 12 V gücünde küçük bir masaüstü makine için motor hız kontrol modülüne ihtiyacım vardı. Genel olarak kendi planımı yapmaya karar verdim, bu bloğu tekrar sipariş etmek istemediğim için daha önce almaya hazır olurdu ve pahalı olurdu.

PWM kontrol devresi 12V


Düşününce, motor hız kontrolörü için bir devreye ihtiyacımız olduğu sonucuna vardım. doğru akım PWM denetleyicisi olarak. Motorun hızını değiştirmekten çok daha fazlasını yapabilir. Bu devre, çeşitli görev döngüleri ile 12 voltluk bir çıkışa sahiptir ve birçok başka amaç için kullanılabilir:
  • Motor hız kontrolörü;
  • LED arka ışık kısma;
  • Isıtılmış tel için ısı regülatörü;
  • Elektrolitik asitleme vb. için voltaj regülatörü

Tüm yedek parçalar bir kuruş için satın alınabilir veya eski tahtalardan parçalarla lehimlenebilir. Devrenin montajı için radyo bileşenlerinin bir listesi aşağıdadır:

Regülatör Parçaları

  • 1 x 0.01 uF seramik kondansatör
  • 1 x 0.1uF seramik kondansatör
  • 2 x 1N4001 doğrultucu diyot
  • 1 x 1N4004 doğrultucu diyot
  • 1 x IRF530 100V 14A FET
  • 1 x 100 ohm direnç
  • 1 x 1 kΩ direnç
  • 1 x NE555 zamanlayıcı
  • 1 x 8 pinli M/S konektörü
  • 1 x 100 kΩ potansiyometre
  • 1 x 70 x 100 tek taraflı PP


Bu resim, bir PWM regülatörünün montajı için bir baskılı devre kartını göstermektedir, ancak kendinizinkini tasarlamaktan çekinmeyin. Lehim yaparken 555 zamanlayıcının konumuna dikkat edin.Diğer tüm detaylar oldukça açıktır.


Kartta 3 jumper vardır: GND'den C1'e, pin 7555'ten D1'e ve GND'den IRF530'a.


Ayrıca panoda IRF530 transistörü için bir geçiş deliği var - bu ısı emici içindir.


Motoru bağlarken, son montaja geçmeden önce motorun dönüş yönü kontrol edilmelidir, ancak elektrik motoru her yönde düzgün çalışacaktır. İşte tüm tasarım bu, test edildi ve %100 çalışıyor - kendiniz monte etmede iyi şanslar!

Darbe genişliği modülasyon düzenleyicileri kullanarak güçlü tüketicilerin besleme voltajını düzenlemek uygundur. Bu tür düzenleyicilerin avantajı, çıkış transistörünün bir anahtar modunda çalışmasıdır, bu da iki duruma sahip olduğu anlamına gelir - açık veya kapalı. Transistörün en büyük ısınmasının yarı açık durumda meydana geldiği bilinmektedir, bu da onu geniş alanlı bir radyatöre kurma ve aşırı ısınmadan koruma ihtiyacına yol açar.

öneriyorum basit bir devre PWM denetleyicisi. Cihaz, 12V DC voltaj kaynağı ile çalışır. Transistörün belirtilen örneği ile 10A'e kadar akıma dayanabilir.

Cihazın çalışmasını düşünün: VT1 ve VT2 transistörlerinde, ayarlanabilir darbe görev döngüsüne sahip bir multivibratör monte edilir. Darbe tekrarlama hızı yaklaşık 7 kHz'dir. Transistör VT2'nin toplayıcısından darbeler, yükü kontrol eden anahtar transistör VT3'e beslenir. Görev döngüsü, değişken bir direnç R4 tarafından düzenlenir. Bu direncin kaydırıcısının en sol konumunda, üstteki şemaya bakın, cihazın çıkışındaki darbeler dardır, bu da regülatörün minimum çıkış gücünü gösterir. En sağ konumda, alttaki şemaya bakın, darbeler geniş, regülatör tam güçte çalışıyor.


CT1'de PWM çalışma şeması

Bu regülatör ile, ev tipi 12 V akkor lambaları, yalıtımlı muhafazalı bir DC motoru kontrol edebilirsiniz. Eksi kasanın bağlı olduğu bir arabada regülatör kullanılması durumunda bağlantı şekilde görüldüğü gibi p-n-p transistör üzerinden yapılmalıdır.
Ayrıntılar: Jeneratörde hemen hemen tüm düşük frekanslı transistörler çalışabilir, örneğin KT315, KT3102. Anahtar transistör IRF3205, IRF9530. PNP transistörü P210, KT825 ile değiştirilecek, yük 20A'e kadar bir akıma bağlanabilir!

Ve sonuç olarak, bu regülatörün arabamda iki yıldan fazla bir süredir bir iç ısıtma motoruyla çalıştığı söylenmelidir.

radyo elemanlarının listesi

atama Bir çeşit mezhep Miktar NotPuannot defterim
VT1, VT2 bipolar transistör

KTC3198

2 Not defterine
VT3 Alan etkili transistörN302AP1 Not defterine
C1 elektrolitik kondansatör220uF 16V1 Not defterine
C2, C3 kondansatör4700 pF2 Not defterine
R1, R6 direnç

4,7 kOhm

2 Not defterine
R2 direnç

2,2 kOhm

1 Not defterine
R3 direnç

27 kOhm

1 Not defterine
R4 Değişken direnç150 kOhm1 Not defterine
R5 direnç

Ev yapımı ürünler için her türlü konuda başka bir inceleme. Bu sefer dijital hız kontrol cihazından bahsedeceğim. Şey kendi yolunda ilginç, ama daha fazlasını istedim.
Merak edenler için okumaya devam edin :)

Evde küçük bir öğütücü vb. gibi düşük voltajlı cihazların bulunması. İşlevsel ve estetik görünümlerini biraz arttırmak istedim. Doğru, bu işe yaramadı, hala hedefime ulaşmayı ummama rağmen, belki başka bir zaman, size bugünün kendisinden bahsedeceğim.
Bu regülatörün üreticisi Maitech'tir veya daha doğrusu, bu isim genellikle her türlü mendil ve ev yapımı ürünler için bloklarda bulunur, ancak bir nedenden dolayı bu şirketin sitesine rastlamadım.

Sonunda istediğimi yapamadığım için inceleme normalden daha kısa olacak, ancak her zamanki gibi nasıl satıldığı ve gönderildiği ile başlayacağım.
Zarfın içinde sıradan bir kilitli poşet vardı.

Kit sadece değişken dirençli ve düğmeli bir regülatör içerir, sert ambalaj ve talimat yoktur, ancak her şey sağlam ve hasarsız bir şekilde geldi.

Arkada talimatların yerini alan bir çıkartma var. Prensip olarak, böyle bir cihaz için daha fazlası gerekli değildir.
Çalışma voltaj aralığı 6-30 Volt ve maksimum akım 8 Amperdir.

Görünüm oldukça iyi, koyu "cam", kasanın koyu gri plastik, kapalı durumda genellikle siyah görünüyor. İle dış görünüş kapalı, şikayet edecek bir şey yok. Ön tarafa bir taşıma filmi yapıştırılmıştır.
Cihazın kurulum boyutları:
Uzunluk 72 mm (minimum kasa açıklığı 75 mm), genişlik 40 mm, ön panel hariç derinlik 23 mm (ön panel ile 24 mm).
Ön panel boyutları:
Uzunluk 42,5, genişlik 80 mm

Değişken bir direnç bir tutamakla birlikte gelir, tutamak elbette pürüzlüdür, ancak kullanım için yapacaktır.
Direncin direnci 100KΩ, ayar bağımlılığı doğrusaldır.
Daha sonra ortaya çıktığı gibi, 100KΩ direnç bir aksaklık verir. Darbeli bir güç kaynağı ünitesinden güç verildiğinde, kararlı okumalar ayarlamak mümkün değildir, değişken rezistöre giden kablolardaki parazit etkilenir, bu nedenle okumalar +\- 2 karakter atlar, ancak bununla birlikte atlamak iyi olur. bu, motor devri atlar.
Direncin direnci yüksektir, akım küçüktür ve teller etrafındaki tüm gürültüyü toplar.
Doğrusal bir PSU ile çalıştırıldığında, bu sorun tamamen ortadan kalkar.
Direnç ve düğmeye giden kabloların uzunluğu yaklaşık 180 mm'dir.

Düğme, özel bir şey yok. Normalde açık kontaklar, montaj çapı 16 mm, uzunluk 24 mm, aydınlatma yok.
Düğme motoru kapatır.
Şunlar. güç verildiğinde gösterge yanar, motor çalışır, düğmeye basıldığında kapanır, ikinci basışta tekrar açılır.
Motor kapalıyken gösterge de yanmaz.

Kapağın altında cihaz kartı bulunur.
Güç kaynağı ve motor bağlantı kontakları terminallere getirilir.
Konektörün pozitif kontakları birbirine bağlanır, güç anahtarı motorun negatif kablosunu değiştirir.
Değişken direnç ve düğme bağlantısı ayrılabilir.
Her şey düzgün görünüyor. Kondansatör uçları biraz eğri ama bence bu affedilebilir :)

Spoiler altında daha fazla sökmeyi gizleyeceğim.

Daha

Gösterge oldukça büyük, rakamın yüksekliği 14 mm.
Tahtanın boyutları 69x37 mm'dir.

Kart düzgün bir şekilde monte edilmiştir, gösterge kontaklarının yakınında akı izleri vardır, ancak genel olarak kart temizdir.
Kart şunları içerir: ters polarite koruma diyotu, 5 Volt sabitleyici, mikrodenetleyici, 470 mikrofarad 35 Volt kapasitör, küçük bir radyatörün altındaki güç elemanları.
Ek konektör takma yerleri de görülebilir, amaçları net değil.

Sadece neyin ve nasıl değiştirildiğini ve nasıl bağlandığını kabaca anlamak için küçük bir blok diyagram çizdim. Değişken direnç, bir ayakla 5 volta, ikincisi toprağa açılır. Bu nedenle, daha düşük bir değerle güvenle değiştirilebilir. Şemada lehimlenmemiş konektöre bağlantı yoktur.

Cihaz, STMicroelectronics tarafından üretilen bir mikro denetleyici kullanır.
Bildiğim kadarıyla bu mikrodenetleyici oldukça fazla sayıda kullanılıyor. farklı cihazlar ampermetre gibi.

Güç sabitleyici, maksimum giriş voltajında ​​​​çalışırken ısınır, ancak çok fazla değil.

Güç elemanlarından gelen ısının bir kısmı kartın bakır poligonlarına giderilir, solda kartın bir tarafından diğerine çok sayıda geçiş görebilirsiniz, bu da ısının giderilmesine yardımcı olur.
Ayrıca, güç elemanlarına yukarıdan bastırılan küçük bir radyatör yardımıyla ısı çıkarılır. Soğutucunun bu yerleşimi bana biraz şüpheli görünüyor, çünkü ısı kasanın plastiğinden atılıyor ve böyle bir soğutucu pek yardımcı olmuyor.
Güç elemanları ile radyatör arasında macun yoktur, radyatörü söküp biraz macunla sürmenizi tavsiye ederim ama düzelecektir.

Güç kısmında transistör kullanılmış, kanal direnci 3,3mOhm, maksimum akım 161 Amper ama maksimum voltaj sadece 30 Volt, bu yüzden girişi 25-27 Volt ile sınırlandırmanızı tavsiye ederim. Maksimuma yakın akımlarda çalışırken hafif bir ısınma olur.
Yakınlarda, motorun kendi kendine endüksiyonundan kaynaklanan akım dalgalanmalarını sönümleyen bir diyot da bulunur.
Burada 10 amper, 45 volt kullanılmaktadır. Diyot hakkında soru yok.


İlk katılım. Öyle oldu ki, testleri çıkarmadan önce bile yaptım koruyucu film, çünkü bu fotoğraflarda hala orada.
Gösterge zıt, orta derecede parlak, mükemmel okuyor.

İlk başta küçük yükler denemeye karar verdim ve ilk hayal kırıklığını yaşadım.
Hayır, üretici ve mağaza hakkında hiçbir şikayetim yok, sadece bu kadar pahalı bir cihazın motor devri stabilizasyonuna sahip olmasını umuyordum.
Ne yazık ki, bu sadece ayarlanabilir bir PWM'dir, gösterge %0'dan %100'e kadar dolum yüzdesini gösterir.
Regülatör, küçük motoru fark etmedi bile, tamamen saçma bir yük akımı olduğu gün :)

Dikkatli okuyucular, gücü regülatöre bağladığım tellerin kesitine dikkat etmiş olmalıdır.
Evet, sonra konuya daha küresel yaklaşmaya karar verdim ve daha güçlü bir motor bağladım.
Tabii ki, regülatörden belirgin şekilde daha güçlüdür, ancak rölantide akımı yaklaşık 5 amperdir, bu da regülatörü maksimuma yakın modlarda kontrol etmeyi mümkün kılmıştır.
Bu arada regülatör mükemmel davrandı, bu arada, regülatörün PWM dolumunu sıfırdan ayarlanan değere sorunsuz bir şekilde yükselttiğini ve göstergenin hemen ayarlanan değeri gösterdiğini ve frekanstan hoşlanmadığını belirtmeyi unuttum. gerçek akımın görüntülendiği sürücüler.
Regülatör başarısız olmadı, biraz ısındı, ancak kritik değil.

Regülatör darbeli olduğundan, sadece eğlence için bir osiloskopla dolaşmaya ve güç transistörünün kapısında farklı modlarda neler olduğunu görmeye karar verdim.
PWM frekansı yaklaşık 15 kHz'dir ve çalışma sırasında değişmez. Motor yaklaşık %10 dolulukta çalışır.



Başlangıçta, regülatörü küçük elektrikli aletler için eski (oldukça eski) güç kaynağıma koymayı planladım (daha fazlası başka bir zaman). teorik olarak ön panel yerine olmuş olmalı ve hız kontrol cihazı arkaya yerleştirilmiş olmalıydı, bir düğme koymayı planlamadım (neyse ki, açıldığında cihaz hemen açık moduna geçer) .
Güzel ve düzgün olmalıydı.

Ama beni daha büyük bir hayal kırıklığı bekliyordu.
1. Gösterge, ön panel ek parçasından biraz daha küçük olmasına rağmen, kasanın yarısını bağlamak için raflara yaslanarak derinlemesine sığmaması daha kötüydü.
ve gösterge muhafazasının plastiği kesilebilseydi, regülatör kartı daha fazla müdahale ettiği için önemli olmazdı.
2. Ama ilk soruyu çözecek olsam bile ikinci bir problem vardı, güç kaynağımın nasıl yapıldığını tamamen unutmuştum. Gerçek şu ki, regülatör eksi beslemeyi kesiyor ve geri vites, motoru açıp durmaya zorlayan bir röle ve tüm bunlar için bir kontrol devrem var. Ve değişiklikleri ile her şey çok daha zor oldu :(

Regülatör hız stabilizasyonuna sahip olsaydı, yine de kafam karışır ve kontrol ve ters devreyi yeniden yapardım veya regülatörü + güç değiştirmek için yeniden yapardım. Bu mümkün ve bunu yeniden yapacağım, ama şimdiden hevesim yok ve şimdi ne zaman bilmiyorum.
Belki birisi ilgilenir, PSU'mun içinin bir fotoğrafı, yaklaşık 13-15 yıl önce olacaktı, neredeyse her zaman sorunsuz çalıştı, bir kez röleyi değiştirmek zorunda kaldım.

Özet.
profesyoneller
Cihaz tamamen işlevseldir.
Düzgün görünüm.
Kaliteli yapı
Kit, ihtiyacınız olan her şeyi içerir.

eksiler.
Anahtarlamalı güç kaynakları nedeniyle hatalı çalışma.
Gerilim marjı olmayan güç transistörü
Böyle mütevazı bir işlevsellik ile fiyat çok yüksektir (ama burada her şey görecelidir).

Benim fikrim. Cihazın fiyatına gözlerinizi kapatırsanız, kendi içinde oldukça iyidir ve düzgün görünür ve iyi çalışır. Evet, gürültü bağışıklığının çok iyi olmadığı bir sorun var, bunu çözmenin zor olmadığını düşünüyorum ama biraz sinir bozucu. Ayrıca giriş voltajının 25-27 Volt'un üzerine çıkmamasını tavsiye ederim.
Daha da sinir bozucu olan, her türlü hazır regülatör için oldukça fazla seçenek aradım, ancak hiçbir yerde hız sabitleme ile bir çözüm sunmuyorlar. Belki birileri bunu neden yaptığımı soracaktır. Stabilizasyonlu bir taşlama makinesinin nasıl eline geçtiğini anlatacağım, çalışması normalden çok daha keyifli.

Hepsi bu, umarım ilginç olmuştur :)

Ürün, mağaza tarafından bir inceleme yazılması için sağlandı. İnceleme, Site Kurallarının 18. maddesi uyarınca yayınlanır.

+23 almayı planlıyorum Favorilere ekle İncelemeyi beğendim +38 +64