Jednoduchý obvod automobilového regulátora PWM ponúkaný spoločnosťou Jericho Uno nie je profesionálny, plne odladený dizajn, ktorý sa vyznačuje bezpečnosťou a spoľahlivosťou. Toto je len malý lacný experiment, zostavený s použitím dostupných rozpočtových dielov a úplne spĺňajúci minimálne požiadavky. Preto jeho vývojár nepreberá zodpovednosť za nič, čo sa môže stať s vaším zariadením pri prevádzke simulovaného obvodu.
Obvod regulátora NE555 PWM
Na vytvorenie zariadenia PWM budete potrebovať:
- elektrická spájkovačka;
- čip NE555;
- variabilný odpor 100 kOhm;
- odpory 47 Ohm a 1 kOhm 0,5 W každý;
- 0,1 µF kondenzátor;
- dve diódy 1N4148 (KD522B).
Postupná montáž analógového obvodu
Začneme zostavovať obvod inštaláciou prepojok na mikroobvod. Pomocou spájkovačky navzájom uzavrieme nasledujúce kontakty časovača: 2 a 6, 4 a 8.
Ďalej, vedené smerom pohybu elektrónov, spájame „ramená“ diódového mostíka s premenlivým odporom (prúd toku v jednom smere). Hodnoty diód boli vybrané z dostupných, lacných. Môžete ich nahradiť akýmikoľvek inými - to nebude mať prakticky žiadny vplyv na prevádzku okruhu.
Aby sa predišlo skratom a vyhoreniu mikroobvodu pri odskrutkovaní premenlivého odporu do krajnej polohy, nastavíme bočný odpor napájacieho zdroja na 1 kOhm (kolíky 7-8).
Keďže NE555 funguje ako generátor píly, na získanie obvodu s danou frekvenciou, trvaním impulzu a pauzou zostáva len vybrať odpor a kondenzátor. Nepočuteľných 18 kHz nám dá 4,7 nF kondenzátor, no taká malá hodnota kapacity spôsobí vyosenie ramien pri prevádzke mikroobvodu. Optimálnu hodnotu nastavíme na 0,1 µF (kontakty 1-2).
Môžete sa vyhnúť nepríjemnému „škrípaniu“ obvodu a vytiahnuť výstup na vysokú úroveň pomocou niečoho s nízkou impedanciou, napríklad odporu 47-51 Ohm.
Zostáva len pripojiť napájanie a záťaž. Obvod je určený pre vstupné napätie palubnej siete auta 12V DC, no pre názornú ukážku bude štartovať aj z 9V batérie. Pripojíme ho k vstupu mikroobvodu, pričom dodržíme polaritu (plus na nohe 8, mínus na nohe 1).
Ostáva už len vysporiadať sa so záťažou. Ako je zrejmé z grafu, keď premenný odpor znížil výstupné napätie na 6V, píla na výstupe (nohy 1-3) zostala zachovaná, to znamená, že NE555 v tomto obvode je generátor píly aj komparátor na rovnaký čas.Váš časovač pracuje v stabilnom režime a má pracovný cyklus menší ako 50 %.
Modul znesie 6-9 A jednosmernej priepustnosti, takže s minimálnymi stratami k nemu pripojíte ako LED pásik v aute, tak aj motor s nízkym výkonom, ktorý v horúčave rozženie dym a fúka na tvár. Ako to:
Alebo takto:
Princíp činnosti regulátora PWM
Obsluha PWM regulátora je pomerne jednoduchá. Časovač NE555 sleduje napätie na kapacite C. Keď je nabitý na maximum (plné nabitie), vnútorný tranzistor sa otvorí a na výstupe sa objaví logická nula. Ďalej sa vybije kapacita, čo vedie k uzavretiu tranzistora a príchodu logickej jednotky na výstup. Po úplnom vybití kapacity sa systém prepne a všetko sa opakuje. V okamihu nabíjania prúd tečie pozdĺž jednej strany a pri vybíjaní tečie iným smerom. Pomocou variabilného odporu meníme pomer odporu ramena, pričom automaticky znižujeme alebo zvyšujeme výstupné napätie. V obvode je čiastočná frekvenčná odchýlka, ktorá však nespadá do počuteľného rozsahu.
