Musiałem zrobić regulator prędkości do śmigła. Zdmuchnąć dym z lutownicy i przewietrzyć twarz. Cóż, dla zabawy postaw wszystko przy minimalnych kosztach. Najłatwiejszym sposobem jest oczywiście regulacja silnika prądu stałego o małej mocy zmienny rezystor, ale żeby znaleźć sumę za tak mały nominał, a nawet wymaganą moc, trzeba bardzo się postarać, a to oczywiście będzie kosztować ponad dziesięć rubli. Dlatego naszym wyborem jest PWM + MOSFET.

Wziąłem klucz IRF630. Dlaczego ten MOSFET? Tak, właśnie skądś wziąłem ich około dziesięciu. Więc używam go, więc możesz umieścić coś mniej ogólnego i o niskim poborze mocy. Dlatego prąd tutaj prawdopodobnie nie będzie większy niż amper, i IRF630 w stanie przeciągnąć się przez siebie pod 9A. Ale będzie można zrobić całą kaskadę fanów, podłączając je do jednego skrętu - wystarczająca moc :)

Teraz czas pomyśleć o tym, co zrobimy PWM. Myśl natychmiast się nasuwa - mikrokontroler. Weź trochę Tiny12 i zrób to na nim. Natychmiast odrzuciłem tę myśl.

1. Wydanie tak cennej i drogiej części na jakiś wentylator jest dla mnie obrzydliwe. Znajdę ciekawsze zadanie dla mikrokontrolera
2. Kolejne oprogramowanie do tego do napisania, podwójnie zapadlo.
3. Napięcie zasilania wynosi tam 12 woltów, obniżanie go do zasilania MK do 5 woltów jest na ogół już leniwe
4. IRF630 nie otworzy się od 5 woltów, więc tutaj również musiałbyś zainstalować tranzystor, aby dostarczał wysoki potencjał do bramki pracownika terenowego. Nafig nafig.

Wzmacniacze operacyjne można natychmiast wyrzucić. Faktem jest, że dla wzmacniacza operacyjnego ogólnego przeznaczenia, po 8-10 kHz, z reguły ograniczający napięcie wyjściowe zaczyna się gwałtownie zapadać i musimy szarpać pracownika terenowego. Tak, nawet przy częstotliwości ponaddźwiękowej, żeby nie skrzypiać.

Komparatory pozostają, nie mają zdolności opampa do płynnej zmiany napięcia wyjściowego, mogą jedynie porównać dwa napięcia i zamknąć tranzystor wyjściowy na podstawie wyników porównania, ale robią to szybko i bez blokowania charakterystyki. Pogrzebałem w beczkach i nie znalazłem żadnych komparatorów. Zasadzka! Dokładniej było LM339, ale to było w dużym przypadku, a religia nie pozwala mi przylutować mikroukładu na więcej niż 8 nóg do tak prostego zadania. Za dużo było też wciągać do magazynu. Co robić?

I wtedy przypomniałam sobie taką cudowną rzecz jak zegar analogowy - NE555. Jest to rodzaj generatora, w którym można ustawić częstotliwość, a także czas trwania impulsu i pauzy, za pomocą kombinacji rezystorów i kondensatora. Ile różnych bzdur zrobiono na tym zegarze, w jego ponad trzydziestoletniej historii… Do tej pory ten mikroukład, pomimo swojego czcigodnego wieku, jest ostemplowany w milionach egzemplarzy i jest dostępny w prawie każdym sklepie w cenie kilka rubli. U nas kosztuje na przykład około 5 rubli. Przeszukałem dno beczki i znalazłem kilka kawałków. O! Teraz i wzbudź się.

Jak to działa
Jeśli nie zagłębisz się głęboko w strukturę timera 555, nie jest to trudne. Z grubsza mówiąc, timer monitoruje napięcie na kondensatorze C1, który usuwa się z wyjścia THR(PRÓG - próg). Gdy tylko osiągnie maksimum (konduktor jest naładowany), wewnętrzny tranzystor otwiera się. co zamyka wyjście DIS(WYŁADUNEK - rozładowanie) na ziemię. W tym samym czasie na wyjściu NA ZEWNĄTRZ pojawia się logiczne zero. Kondensator zaczyna się rozładowywać po DIS a gdy napięcie na nim stanie się równe zeru (pełne rozładowanie), układ przełączy się w stan przeciwny - na wyjściu 1 tranzystor jest zamknięty. Kondensator zaczyna się ponownie ładować i wszystko się powtarza.
Ładunek kondensatora C1 podąża ścieżką: " R4->górne ramię R1 ->D2", a zrzut po drodze: D1 -> dolne ramię R1 -> DIS. Gdy przekręcimy rezystor zmienny R1, zmieniamy stosunek rezystancji ramienia górnego i dolnego. Co odpowiednio zmienia stosunek długości impulsu do pauzy.
Częstotliwość jest ustawiana głównie przez kondensator C1, a także zależy trochę od wartości rezystancji R1.
Rezystor R3 zapewnia wyjście podciągające do wysokiego poziomu - więc istnieje wyjście otwartego kolektora. Która sama nie jest w stanie ustawić wysokiego poziomu.

Diody mogą być instalowane w całości, przetworniki o tej samej ocenie, odchylenia w granicach jednego rzędu wielkości nie wpływają szczególnie na jakość pracy. Przy 4,7 nanofaradach, ustawionych np. w C1, częstotliwość spada do 18 kHz, ale jest prawie niesłyszalna, mój słuch nie jest już doskonały :(

Wkopałem się do pojemników, które same obliczają parametry pracy timera NE555 i stamtąd zmontowałem układ, na tryb astabilny z cyklem pracy poniżej 50%, ale zamiast R1 i R2 wkręciłem rezystor zmienny, co zmieniło cykl pracy sygnału wyjściowego. Należy tylko zwrócić uwagę na fakt, że wyjście DIS (ROZŁADOWANIE) przez wewnętrzny klawisz timera podłączony do masy, więc nie można było go podpiąć bezpośrednio do potencjometru, dlatego gdy regulator zostanie obrócony do skrajnej pozycji, to wyjście będzie siedzieć na Vcc. A kiedy tranzystor się otworzy, nastąpi naturalne zwarcie i zegar z pięknym zaciągnięciem wyemituje magiczny dym, na którym, jak wiadomo, działa cała elektronika. Gdy tylko dym opuści mikroukład, przestaje działać. Tak to jest. Dlatego bierzemy i dodajemy kolejny rezystor na kilo-om. Nie sprawi, że pogoda będzie w regulacji, ale uchroni ją przed wypaleniem.

Nie wcześniej powiedziane, niż zrobione. Płytka trawiona, lutowane elementy:

Poniżej wszystko jest proste.
Tutaj dołączam sygnet, w moim drogim Sprint Layout -

A to jest napięcie na silniku. Możesz zobaczyć mały proces przejścia. Konieczne jest równoległe ułożenie konsystencji na podłodze mikrofaradu i wygładzenie.

Jak widać, częstotliwość płynie - to zrozumiałe, ponieważ nasza częstotliwość robocza zależy od rezystorów i kondensatora, a ponieważ się zmieniają, częstotliwość płynie, ale to nie ma znaczenia. W całym zakresie regulacji nigdy nie mieści się w zakresie słyszalnym. A cała konstrukcja kosztowała 35 rubli, nie licząc ciała. Więc - Zysk!

Obwód regulatora oparty na modulacji szerokości impulsu lub po prostu może być użyty do zmiany prędkości silnika prądu stałego o 12 woltów. Kontrola prędkości wału z PWM zapewnia lepszą wydajność niż użycie prosta zmiana Napięcie DC dostarczane do silnika.

Regulator prędkości silnika PWM

Silnik podłączony do tranzystor polowy VT1, który jest sterowany przez multiwibrator PWM zbudowany na popularnym zegarze NE555. Ze względu na zastosowanie schemat kontroli prędkości okazał się dość prosty.

Jak już wspomniano powyżej, Regulator prędkości silnika PWM skończyć z prosty generator impulsy generowane przez niestabilny multiwibrator o częstotliwości 50 Hz wykonywane na zegarze NE555. Sygnały wyjściowe multiwibratora zapewniają odchylenie bramki Tranzystor MOSFET.

Czas trwania impulsu dodatniego można regulować za pomocą rezystora zmiennego R2. Im większa dodatnia szerokość impulsu bramki MOSFET, tym więcej mocy jest dostarczane do silnika prądu stałego. I odwrotnie, im węższa jest jego szerokość, tym mniej mocy jest przenoszona, a co za tym idzie prędkość silnika. Obwód ten może być zasilany z zasilacza 12 V.

Charakterystyka tranzystora VT1 (BUZ11):

• Typ tranzystora: MOSFET
• Polaryzacja: N
• Maksymalne rozpraszanie mocy (W): 75
• Ostatecznie dopuszczalne napięcie dren-źródło (V): 50
• Maksymalne dopuszczalne napięcie bramka-źródło (V): 20
• Maksymalna dopuszczalna Waszyngton odpływ (A): 30