Potreboval som vyrobiť regulátor otáčok pre vrtuľu. Na odfúknutie dymu zo spájkovačky a vetranie tváre. No, pre zábavu, dajte všetko za minimálne náklady. Najjednoduchší spôsob je jednosmerný motor s nízkym výkonom, samozrejme, regulovať premenlivý odpor, ale nájsť životopis pre takú malú nominálnu hodnotu a dokonca aj potrebnú silu, musíte sa tvrdo snažiť a bude to samozrejme stáť viac ako desať rubľov. Preto je naša voľba PWM + MOSFET.

Vzal som kľúč IRF630. Prečo práve tento MOSFET? Áno, práve som ich odniekiaľ dostal asi desať. Takže ho používam, takže celkovo môžete dať niečo menej a s nízkou spotrebou. Pretože prúd tu pravdepodobne nebude väčší ako ampér, a IRF630 schopný pretiahnuť sa pod 9A. Ale bude možné urobiť celú kaskádu ventilátorov ich pripojením do jedného zákrutu - dostatočný výkon :)

Teraz je čas popremýšľať, čo urobíme PWM. Myšlienka sa okamžite navrhne - mikrokontrolér. Vezmite trochu Tiny12 a urobte to na ňom. Okamžite som túto myšlienku zavrhla.

1. Míňať takú cennú a drahú časť na nejakého fanúšika je pre mňa hnus. Pre mikrokontrolér nájdem zaujímavejšiu úlohu
2. Iný softvér na to napísať, dvakrát zapadlo.
3. Napájacie napätie je tam 12 voltov, znížiť ho na napájanie MK na 5 voltov je vo všeobecnosti už lenivé
4. IRF630 neotvorí od 5 voltov, tak tu by ste museli osadiť aj tranzistor, aby dodával vysoký potenciál do brány terénneho pracovníka. Nafig nafig.

Operačné zosilňovače je možné okamžite vyradiť. Faktom je, že pre univerzálny operačný zosilňovač je spravidla po 8-10 kHz obmedzujúce výstupné napätie začne prudko kolabovať a terénnym pracovníkom musíme trhnúť. Áno, aj na nadzvukovej frekvencii, aby neškrípal.

Komparátory ostávajú, nemajú schopnosť operačného zosilňovača plynulo meniť výstupné napätie, vedia len porovnať dve napätia a na základe výsledkov porovnania uzavrieť výstupný tranzistor, ale urobia to rýchlo a bez blokovania charakteristiky. Prehrabal som sa v sudoch a nenašiel som žiadne porovnávače. Prepadať! Presnejšie bolo LM339, ale bolo to vo veľkom prípade a náboženstvo mi neumožňuje spájkovať mikroobvod na viac ako 8 nôh na takú jednoduchú úlohu. Tiež bolo príliš veľa ťahať do skladu. Čo robiť?

A potom som si spomenul na takú úžasnú vec ako analógový časovač - NE555. Ide o akýsi generátor, kde možno kombináciou rezistorov a kondenzátora nastaviť frekvenciu, ako aj dĺžku trvania impulzu a pauzy. Koľko rôznych svinstiev sa na tomto časovači urobilo, za jeho viac ako tridsaťročnú históriu... Doteraz je tento mikroobvod, napriek svojmu úctyhodnému veku, vyrazený v miliónoch kópií a je dostupný takmer v každom obchode za cenu pár rubľov. U nás to napríklad stojí asi 5 rubľov. Prehrabal som dno suda a našiel som pár kúskov. O! Hneď a prebudiť sa.

Ako to funguje
Ak sa neponoríte hlboko do štruktúry časovača 555, potom to nie je ťažké. Zhruba povedané, časovač sleduje napätie na kondenzátore C1, ktorý odoberá z výstupu THR(THRESHOLD - prah). Akonáhle dosiahne maximum (konder je nabitý), vnútorný tranzistor sa otvorí. ktorý uzatvára výstup DIS(DESCHARGE - vybitie) na zem. Zároveň pri výstupe VON objaví sa logická nula. Kondenzátor sa začne vybíjať po DIS a keď sa napätie na ňom rovná nule (úplné vybitie), systém sa prepne do opačného stavu - na výstupe 1 je tranzistor uzavretý. Kondenzátor sa začne znova nabíjať a všetko sa opakuje.
Nabíjanie kondenzátora C1 sleduje cestu: " R4->horné rameno R1 ->D2“ a vypúšťanie pozdĺž cesty: D1 -> spodné rameno R1 -> DIS. Keď otočíme premenlivý odpor R1, potom zmeníme pomer odporov horných a dolných ramien. Čo podľa toho mení pomer dĺžky impulzu k pauze.
Frekvencia sa nastavuje hlavne kondenzátorom C1 a trochu závisí aj od hodnoty odporu R1.
Rezistor R3 poskytuje pull-up výstup na vysokú úroveň - takže je tu výstup s otvoreným kolektorom. Čo nie je schopné samo o sebe nastaviť vysokú úroveň.

Diódy môžu byť inštalované úplne, kondenzátory približne rovnakej hodnoty, odchýlky v rámci jedného rádu nijako zvlášť neovplyvňujú kvalitu práce. Pri 4,7 nanofaradoch nastavených v C1 napríklad klesne frekvencia na 18 kHz, ale je to takmer nepočuteľné, zdá sa, že môj sluch už nie je dokonalý :(

Vyhrabal som sa do zásobníkov, ktoré sám počítajú prevádzkové parametre časovača NE555 a odtiaľ zostavil obvod, pre astabilný režim s pracovným cyklom menším ako 50%, ale namiesto R1 a R2 som naskrutkoval premenlivý odpor, ktorý zmenil pracovný cyklus výstupného signálu. Len je potrebné dávať pozor na to, aby výstup DIS (VYBITIE) cez interný kľúč časovača pripojený k zemi, takže nebolo možné umiestniť ho priamo na potenciometer, pretože pri otočení regulátora do krajnej polohy by tento výstup sedel na Vcc. A keď sa tranzistor otvorí, dôjde k prirodzenému skratu a časovač s krásnym potiahnutím bude vydávať magický dym, na ktorý, ako viete, funguje všetka elektronika. Akonáhle dym opustí mikroobvod, prestane fungovať. Tak to je. Preto vezmeme a pridáme ďalší odpor na kiloohm. Počasie nebude regulovať, ale ochráni ho pred vyhorením.

Len čo sa povie, tak urobí. Vyleptal dosku, prispájkoval súčiastky:

Všetko je jednoduché nižšie.
Tu pripájam pečať v mojom drahom rozložení Sprint -

A toto je napätie na motore. Môžete vidieť malý prechodový proces. Konder je potrebné položiť paralelne na podlahu mikrofaradu a vyhladiť.

Ako vidíte, frekvencia pláva - je to pochopiteľné, pretože naša prevádzková frekvencia závisí od rezistorov a kondenzátora, a keďže sa menia, frekvencia pláva, ale na tom nezáleží. V celom rozsahu regulácie sa nikdy nezmestí do počuteľného rozsahu. A celá stavba stála 35 rubľov, nepočítajúc telo. Takže - zisk!

Regulačný obvod založený na modulácii šírky impulzu, alebo jednoducho, možno použiť na zmenu rýchlosti jednosmerného motora o 12 voltov. Regulácia otáčok hriadeľa s PWM poskytuje lepší výkon ako pri použití jednoduchá zmena Jednosmerné napätie dodávané do motora.

PWM regulátor otáčok motora

Motor pripojený k tranzistor s efektom poľa VT1, ktorý je riadený PWM multivibrátorom postaveným na populárnom časovači NE555. Vzhľadom na aplikáciu sa schéma riadenia rýchlosti ukázala ako celkom jednoduchá.

Ako už bolo spomenuté vyššie, PWM regulátor otáčok motora hotovo jednoduchý generátor impulzy generované nestabilným multivibrátorom s frekvenciou 50 Hz vykonávané na časovači NE555. Výstupné signály multivibrátora poskytujú predpätie brány MOSFET tranzistor.

Trvanie kladného impulzu je možné nastaviť pomocou variabilného odporu R2. Čím väčšia je šírka kladného impulzu brány MOSFET, tým viac energie sa dodáva do jednosmerného motora. A naopak, čím je jeho šírka užšia, tým je prenášaný menší výkon a v dôsledku toho aj otáčky motora. Tento obvod je možné prevádzkovať z 12 V napájacieho zdroja.

Vlastnosti tranzistora VT1 (BUZ11):

• Typ tranzistora: MOSFET
• Polarita: N
• Maximálny stratový výkon (W): 75
• V konečnom dôsledku prípustné napätie odtokový zdroj (V): 50
• Maximálne prípustné napätie hradla (V): 20
• Maximálne prípustné D.C. odtok (A): 30