Impuls kengligi modulyatsiyasining (PWM) yaxshi ta'rifi uning nomidadir. Bu impuls kengligini (chastotani emas) modulyatsiya qilishni (o'zgartirishni) anglatadi. Yaxshiroq tushunish uchun PWM nima, avval ba'zi diqqatga sazovor joylarni ko'rib chiqaylik.

Mikrokontrollerlar ikkilik signallar asosida ishlaydigan aqlli raqamli komponentlardir. Ikkilik signalning eng yaxshi ko'rinishi kvadrat to'lqin (to'rtburchak shaklga ega signal). Quyidagi diagramma kvadrat to'lqin bilan bog'liq bo'lgan asosiy atamalarni tushuntiradi.

PWM signalida vaqt (davr) va shuning uchun chastota har doim doimiy qiymatdir. Faqat pulsning (vazifa koeffitsienti) ishga tushirish va o'chirish vaqti o'zgaradi. Foydalanish bu usul modulyatsiya, biz kerakli kuchlanishni olishimiz mumkin.

Kvadrat to'lqin va PWM signali o'rtasidagi yagona farq shundaki, kvadrat to'lqin teng va doimiy yoqish va o'chirish vaqtlariga ega (50% ish aylanishi), PWM signali esa o'zgaruvchan ish aylanishiga ega.

Kvadrat to'lqinni 50% ish aylanishiga ega bo'lgan PWM signalining alohida holati deb hisoblash mumkin (on davr = o'chirish davri).

Keling, PWM dan foydalanish misolini ko'rib chiqaylik

Aytaylik, bizda 50 volt kuchlanish mavjud va biz 40 voltda ishlaydigan ba'zi yuklarni quvvatlantirishimiz kerak. Ushbu holatda yaxshi yo'l 50V dan 40V olish pastga tushadigan maydalagich (chopper) deb ataladigan vositadan foydalanishdir.

Chopper tomonidan ishlab chiqarilgan PWM signali kontaktlarning zanglashiga olib keladigan quvvat blokiga (tiristor, dala effektli tranzistor) beriladi, bu esa o'z navbatida yukni nazorat qiladi. Ushbu PWM signali taymerga ega bo'lgan mikrokontroller tomonidan osongina yaratilishi mumkin.

Tiristor yordamida 50V dan 40V ni olish uchun PWM signaliga qo'yiladigan talablar: bir vaqt uchun quvvat manbai = 400 ms va bir muddat o'chiring = 100 ms (500 ms ga teng PWM signal davrini hisobga olgan holda).

Umuman olganda, buni quyidagicha oson tushuntirish mumkin: asosan, tiristor kalit vazifasini bajaradi. Yuk tiristor orqali manbadan besleme kuchlanishini oladi. Tiristor o'chirilgan holatda bo'lsa, yuk manbaga ulanmagan va tiristor yoqilgan holatda bo'lsa, yuk manbaga ulangan.

Tiristorni yoqish va o'chirish jarayoni PWM signali yordamida amalga oshiriladi.

PWM signali davrining uning davomiyligiga nisbati signalning ish aylanishi deb ataladi va ish aylanishining teskari qismi ish aylanishi deb ataladi.

Agar ish aylanishi 100 bo'lsa, unda bu holda biz doimiy signalga egamiz.

Shunday qilib, ish aylanishini (vazifa aylanishini) quyidagi formula yordamida hisoblash mumkin:

Yuqoridagi formulalar yordamida biz kerakli kuchlanishni olish uchun tiristorni yoqish vaqtini hisoblashimiz mumkin.

Impulslarning ish aylanishini 100 ga ko'paytirib, biz buni foiz sifatida ifodalashimiz mumkin. Shunday qilib, impuls ish aylanishining ulushi asl kuchlanish qiymatiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Yuqoridagi misolda, agar biz 50 voltli quvvat manbaidan 40 volt olishni istasak, unda 80% ish aylanishi bilan signal ishlab chiqarish orqali erishish mumkin. Chunki 40 o'rniga 50 ning 80 foizi.

Materialni birlashtirish uchun quyidagi masalani hal qilaylik:

• Keling, 50 Gts chastotali va 60% ish davriga ega bo'lgan signalni yoqish va o'chirish davomiyligini hisoblaylik.

Olingan PWM to'lqini quyidagicha ko'rinadi:

Biri eng yaxshi misollar Impuls kengligi modulyatsiyasini qo'llash - bu vosita tezligini yoki LEDning yorqinligini sozlash uchun PWM dan foydalanish.

Zarur bo'lgan ish aylanishini olish uchun impuls kengligini o'zgartirishning ushbu usuli "impuls kengligi modulyatsiyasi" deb ataladi.

Zaruriyat doimiy kuchlanishni tartibga solish kuchli inertial yuklarni quvvatlantirish uchun ko'pincha avtomobillar va boshqa avtomotomobillar egalari orasida sodir bo'ladi. Misol uchun, ichki yoritish lampalari, yon chiroqlar, avtomobil faralarining yorqinligini muammosiz o'zgartirish istagi bor edi yoki avtomobil konditsioner fanining tezligini tartibga solish moslamasi ishlamay qoldi va almashtirish yo'q.
Ba'zan ushbu qurilmalarning yuqori oqim iste'moli tufayli bunday istakni bajarish mumkin emas - agar siz o'rnatsangiz tranzistor kuchlanish regulyatori, kompensatsiya yoki parametrik, tartibga soluvchi tranzistor juda yuqori quvvatni chiqaradi, bu esa katta radiatorlarni o'rnatishni yoki kompyuter qurilmalaridan kichik fan yordamida majburiy sovutishni joriy qilishni talab qiladi.

Chiqish yo'li - kuchli dala effektli quvvat tranzistorlarini boshqaradigan impuls kengligi davrlarini ishlatishdir MOSFET . Ushbu tranzistorlar juda yuqori oqimlarni (160A gacha yoki undan ko'p) 12 - 15 V gacha bo'lgan eshik zo'riqishida almashtirishi mumkin. Ochiq tranzistorning qarshiligi juda past, bu esa quvvat sarfini sezilarli darajada kamaytirish imkonini beradi. Tekshirish davrlari darvoza va manba o'rtasidagi kuchlanish farqini kamida 12 ... 15 V bo'lishini ta'minlashi kerak, aks holda kanalning qarshiligi sezilarli darajada oshadi va quvvat sarfi sezilarli darajada oshadi, bu esa tranzistorning haddan tashqari qizishi va uning ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin. Darbeli kenglikdagi avtomobil past kuchlanish regulyatorlari uchun, masalan, maxsus mikrosxemalar ishlab chiqariladi. U 6 080B ... U6084B , L9610, L9611, 7 -14 V kuchlanishli chiqish kuchlanishini 25-30 V ga oshirish uchun blokni o'z ichiga oladi, bu sizga umumiy drenajli sxema bo'yicha chiqish tranzistorini yoqishga imkon beradi, shunda siz yukni ulashingiz mumkin. umumiy minus, lekin ularni olish deyarli mumkin emas. 10A dan ortiq bo'lmagan oqimni iste'mol qiladigan va bortdagi kuchlanishning pasayishiga olib kelmaydigan ko'pgina yuklar uchun siz foydalanishingiz mumkin oddiy sxemalar qo'shimcha kuchlanish kuchaytirgichsiz.

Birinchidan PWM regulyatori da yig'ilganmantiqiy K invertorlariMOS chiplari. Sxema ikkita mantiqiy element bo'yicha to'rtburchaklar impulslar generatori bo'lib, unda diodlar tufayli chastota o'rnatuvchi kondansatkichni zaryadlash va zaryadsizlantirish vaqt konstantasi alohida o'zgartiriladi, bu sizga chiqish impulslarining ish aylanishini o'zgartirishga imkon beradi. yukdagi samarali kuchlanishning qiymati.

Sxema har qanday teskari CMOS elementlaridan, masalan, K176PU2, K561LN1, shuningdek har qanday VA, YOKI-EMAS elementlardan, masalan, K561LA7, K561LE5 va shunga o'xshashlardan foydalanishi mumkin, ularning kirishlarini mos ravishda guruhlaydi. Dala effektli tranzistor har qanday bo'lishi mumkin MOSFET, maksimal yuk oqimiga bardosh bera oladi, lekin iloji boricha maksimal oqimga ega tranzistordan foydalanish tavsiya etiladi, chunki u pastroq ochiq kanal qarshiligiga ega, bu esa quvvat sarfini kamaytiradi va kichikroq radiator maydonidan foydalanishga imkon beradi.
K561LN2 chipidagi PWM kontrollerning afzalliklari - elementlarning soddaligi va mavjudligi;
kamchiliklar- chiqish kuchlanishidagi o'zgarishlar diapazoni 100% dan bir oz kamroq va qo'shimcha rejimlarni joriy qilish uchun kontaktlarning zanglashiga olib bo'lmaydi, masalan, yukda kuchlanishning silliq avtomatik ko'tarilishi yoki kamayishi, chunki tartibga solish nazorat kuchlanish darajasini o'zgartirish orqali emas, balki o'zgaruvchan rezistorning qarshiligini o'zgartirish orqali amalga oshiriladi.

Ko'p eng yaxshi xususiyatlar ikkinchi sxema bor, lekin undagi elementlar soni biroz kattaroq.

Yukdagi samarali kuchlanish qiymati nazorat kirishidagi kuchlanishni 8 dan 12 V gacha o'zgartirish orqali 0 dan 12 V gacha o'rnatiladi. Voltajni sozlash diapazoni deyarli 100% ni tashkil qiladi. Maksimal yuk oqimi to'liq quvvatli dala effektli tranzistorning turi bilan belgilanadi va juda muhim bo'lishi mumkin. Chiqish kuchlanishi kirish nazorat kuchlanishiga mutanosib bo'lganligi sababli, kontaktlarning zanglashiga olib, nazorat qilish tizimining bir qismi sifatida foydalanish mumkin, masalan, texnik xizmat ko'rsatish tizimi haroratni belgilang, agar siz isitgichni yuk sifatida ishlatsangiz va harorat sensorini oddiy proportsional kontrollerga ulasangiz, uning chiqishi qurilmaning boshqaruv kirishiga ulangan. Ta'riflangan qurilmalar asoslangan bir tomonlama multivibrator, Lekin PWM regulyatori kutayotgan multivibrator chipida qurilishi mumkin

LEDlar atrofimizdagi deyarli barcha texnologiyalarda qo'llaniladi. To'g'ri, ba'zida ularning yorqinligini sozlash kerak bo'ladi (masalan, chiroqlar yoki monitorlarda). Bunday vaziyatdan chiqishning eng oson yo'li LED orqali o'tadigan oqim miqdorini o'zgartirish kabi ko'rinadi. Ammo bu unday emas. LED juda sezgir komponent hisoblanadi. Oqim miqdorini doimiy ravishda o'zgartirish uning ishlash muddatini sezilarli darajada qisqartirishi yoki hatto uni buzishi mumkin. Cheklovchi rezistordan foydalana olmasligingizni ham hisobga olish kerak, chunki unda ortiqcha energiya to'planadi. Batareyalardan foydalanganda bu qabul qilinishi mumkin emas. Ushbu yondashuvning yana bir muammosi shundaki, yorug'lik rangi o'zgaradi.

Ikkita variant mavjud:

• PWM ni tartibga solish
• Analog

Ushbu usullar LED orqali oqayotgan oqimni nazorat qiladi, ammo ular orasida ma'lum farqlar mavjud.
Analog boshqaruv LEDlar orqali o'tadigan oqim darajasini o'zgartiradi. Va PWM joriy ta'minot chastotasini tartibga soladi.

PWM ni tartibga solish

Ushbu vaziyatdan chiqish yo'li impuls kengligi modulyatsiyasidan (PWM) foydalanish bo'lishi mumkin. Ushbu tizim yordamida LEDlar kerakli oqimni oladi va yorug'lik quvvat manbai orqali sozlanadi yuqori chastotali. Ya'ni, oziqlantirish davrining chastotasi LEDlarning yorqinligini o'zgartiradi.
PWM tizimining shubhasiz afzalligi LEDning unumdorligini saqlab qolishdir. Samaradorlik taxminan 90% bo'ladi.

PWM ni tartibga solish turlari

• Ikki simli. Ko'pincha avtomobil yoritish tizimlarida ishlatiladi. Konvertorning quvvat manbai shahar chiqishida PWM signalini hosil qiluvchi sxemaga ega bo'lishi kerak.
• Shunt qurilmasi. Konverterni yoqish / o'chirish davrini amalga oshirish uchun LEDdan tashqari chiqish oqimi uchun yo'lni ta'minlaydigan shunt komponentidan foydalaning.

PWM uchun impuls parametrlari

Pulsning takrorlanish tezligi o'zgarmaydi, shuning uchun yorug'likning yorqinligini aniqlashda unga hech qanday talablar yo'q. Bunday holda, ijobiy impulsning faqat kengligi yoki vaqti o'zgaradi.

Puls chastotasi

Chastota haqida maxsus shikoyatlar yo'qligini hisobga olsak ham, chegara qiymatlari mavjud. Ular inson ko'zining miltillashga nisbatan sezgirligi bilan belgilanadi. Masalan, filmda kadrlar sekundiga 24 kvadrat tezlikda miltillashi kerak, chunki bizning ko'zlarimiz uni bitta harakatlanuvchi tasvir sifatida qabul qilishlari mumkin.
Miltillovchi yorug'likni bir xil yorug'lik sifatida qabul qilish uchun chastota kamida 200 Gts bo'lishi kerak. Yuqori ko'rsatkichlar bo'yicha hech qanday cheklovlar yo'q, lekin pastroq yo'l yo'q.

PWM regulyatori qanday ishlaydi?

Transistorli kalit bosqichi LEDlarni to'g'ridan-to'g'ri boshqarish uchun ishlatiladi. Odatda, ular katta hajmdagi quvvatni to'plashi mumkin bo'lgan tranzistorlardan foydalanadilar.
Foydalanishda bu zarur LED chiziqlar yoki yuqori quvvatli LEDlar.
Kichik miqdorda yoki kam quvvat uchun, foydalanish bipolyar tranzistorlar. Bundan tashqari, LEDlarni to'g'ridan-to'g'ri mikrosxemalarga ulashingiz mumkin.

PWM generatorlari

PWM tizimida asosiy osilator sifatida mikrokontroller yoki past integratsiyali sxemalardan tashkil topgan sxemadan foydalanish mumkin.
Quvvat manbalarini almashtirish uchun mo'ljallangan mikrosxemalar yoki K561 mantiqiy chiplari yoki NE565 o'rnatilgan taymerdan regulyator yaratish ham mumkin.
Hunarmandlar hatto bu maqsadlar uchun foydalanadilar operatsion kuchaytirgich. Buning uchun unga generator yig'iladi, uni sozlash mumkin.
Eng ko'p ishlatiladigan sxemalardan biri 555 taymerga asoslangan bo'lib, u mohiyatan oddiy kvadrat to'lqin generatoridir. Chastotani C1 kondansatörü bilan tartibga soladi. chiqishda kondansatör bo'lishi kerak yuqori kuchlanish(bu ijobiy quvvat manbaiga ulanish bilan bir xil). Va chiqishda past kuchlanish mavjud bo'lganda zaryadlanadi. Bu moment turli kenglikdagi impulslarni keltirib chiqaradi.
Yana bir mashhur sxema - UC3843 chipiga asoslangan PWM. bu holda, kommutatsiya sxemasi soddalashtirishga o'zgartirildi. Impuls kengligini boshqarish uchun musbat qutbli nazorat kuchlanishidan foydalaniladi. Bunday holda, chiqish kerakli PWM impuls signalini ishlab chiqaradi.
Tartibga soluvchi kuchlanish chiqishiga quyidagicha ta'sir qiladi: u pasayganda, kenglik oshadi.

Nima uchun PWM?

• Ushbu tizimning asosiy afzalligi uning qulayligi. Foydalanish sxemalari juda oddiy va amalga oshirish oson.
• PWM boshqaruv tizimi yorqinlikni sozlashning juda keng doirasini ta'minlaydi. Agar monitorlar haqida gapiradigan bo'lsak, CCFL yoritgichidan foydalanish mumkin, ammo bu holda yorqinlikni faqat yarmiga kamaytirish mumkin, chunki CCFL orqa yorug'ligi oqim va kuchlanish miqdori uchun juda talabchan.
• PWM-dan foydalanib, siz oqimni doimiy darajada ushlab turishingiz mumkin, ya'ni LEDlar buzilmaydi va rang harorati o'zgarmaydi.

PWM dan foydalanishning kamchiliklari

• Vaqt o'tishi bilan tasvirning miltillashi sezilarli bo'lishi mumkin, ayniqsa past nashrida yoki ko'z harakati bilan.
• Doimiy yorqin nurda (masalan, quyosh nuri) tasvir xiralashishi mumkin.

Hurmatli Bobot, impulslar haqida bir oz ko'proq gapirib bera olasizmi?

So‘raganingiz yaxshi, do‘stim Bibot. Impulslar raqamli elektronikada axborotning asosiy tashuvchisi bo'lganligi sababli, impulslarning turli xususiyatlarini bilish juda muhimdir. Keling, ehtimol, bitta impuls bilan boshlaylik.

Elektr impulsi - bu ma'lum va cheklangan vaqt oralig'ida kuchlanish yoki oqimning ko'tarilishi.

Pulsning har doim boshlanishi (ko'tarilgan cheti) va oxiri (tushishi) bor.
Raqamli elektronikada barcha signallar faqat ikkita kuchlanish darajasi bilan ifodalanishi mumkinligini allaqachon bilasiz: "mantiqiy bir" va "mantiqiy nol". Bu faqat an'anaviy kuchlanish qiymatlari. "Mantiqiy" yuqori kuchlanish darajasi, odatda taxminan 2-3 volt, "mantiqiy nol" esa nolga yaqin kuchlanish deb hisoblanadi. Raqamli impulslar grafik jihatdan to'rtburchaklar yoki trapezoidal shaklda ifodalanadi:

Bitta impulsning asosiy miqdori uning uzunligidir. Puls uzunligi - bu ko'rib chiqilayotgan mantiqiy daraja bitta barqaror holatga ega bo'lgan vaqt uzunligi. Rasmda lotin harfi t yuqori darajadagi pulsning uzunligini, ya'ni mantiqiy "1" ni belgilaydi. Puls uzunligi soniyalarda o'lchanadi, lekin ko'pincha millisekundlarda (ms), mikrosekundlarda (ms) va hatto nanosekundlarda (ns) o'lchanadi. Bir nanosoniya - bu juda qisqa vaqt!
Eslab qoling: 1 ms = 0,001 sek.
1 mks = 0,000001 sek
1 ns = 0,000000001 sek
Inglizcha qisqartmalar ham qo'llaniladi: ms - millisekund, ms - mikrosekund, ns - nanosekund.

Bir nanosekundda men ovoz chiqarishga ham vaqtim bo'lmaydi!
Ayting-chi, Bobot, agar impulslar ko'p bo'lsa, nima bo'ladi?

Yaxshi savol, Beebot! Impulslar qanchalik ko'p bo'lsa, ular shunchalik ko'p ma'lumotni etkazishi mumkin. Ko'pgina impulslar juda ko'p xususiyatlarga ega. Eng oddiy pulsning takrorlanish tezligi.
Pulsning takrorlanish tezligi - vaqt birligidagi to'liq impulslar soni. Vaqt birligi uchun bir soniya olish odatiy holdir. Chastota birligi gerts bo'lib, nemis fizigi Geynrix Gerts nomi bilan atalgan. Bir gerts - bu bir soniyada bitta to'liq pulsning qayd etilishi. Agar soniyada mingta tebranish sodir bo'lsa, u 1000 gerts yoki qisqartirilgan 1000 Hz bo'ladi, bu 1 kilogerts, 1 kHz ga teng. Siz inglizcha qisqartmani ham topishingiz mumkin: Hz - Hz. Chastotasi harf bilan ko'rsatilgan F.

Faqat ikki yoki undan ortiq impulslar ishtirokida paydo bo'ladigan yana bir nechta xususiyatlar mavjud. Shulardan biri muhim parametrlar impulslar ketma-ketligi - bu davr.
Puls davri - bu ikkita qo'shni impulsning ikkita xarakterli nuqtasi orasidagi vaqt oralig'i. Odatda, davr qo'shni impulslarning ikki ko'tarilishi yoki pasayishi o'rtasida o'lchanadi va bosh lotin harfi bilan belgilanadi. T.

Pulsning takrorlanish davri impulslar ketma-ketligi chastotasiga bevosita bog'liq bo'lib, uni quyidagi formula yordamida hisoblash mumkin: T=1/F
Agar zarba uzunligi bo'lsa t davrning yarmiga to'liq teng T, keyin bunday signal ko'pincha deyiladi " mendir".

Impulslarning ish aylanishi pulsning takrorlanish davrining ularning davomiyligiga nisbati bo'lib, S harfi bilan belgilanadi: S=T/t Vazifa koeffitsienti o'lchovsiz kattalik bo'lib, o'lchov birliklariga ega emas, lekin foiz sifatida ifodalanishi mumkin. "Duty cycle" atamasi ko'pincha ingliz tilidagi matnlarda uchraydi; bu vazifa tsikli deb ataladi.
D ish davri - ish siklining o'zaro. To'ldirish koeffitsienti odatda foiz sifatida ifodalanadi va quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi: D=1/S

Hurmatli Bobot, oddiy impulslar juda ko'p turli xil va qiziqarli narsalarga ega! Lekin sekin-asta sarosimaga tusha boshladim.

Do'stim, Bibot, siz to'g'ri payqadingiz, impulslar unchalik oddiy emas! Ammo ozgina qoldi.

Agar siz meni diqqat bilan tinglagan bo'lsangiz, unda siz pulsning uzunligini oshirsangiz yoki kamaytirsangiz va shu bilan birga pulslar orasidagi pauzani bir xil miqdorda kamaytirsangiz yoki oshirsangiz, pulsning takrorlanish davri va chastotasi o'zgarishsiz qolishini payqagan bo'lishingiz mumkin! Bu bizga kelajakda bir necha marta kerak bo'ladigan juda muhim haqiqatdir.

Ammo endi men impulslar yordamida ma'lumot uzatishning boshqa usullarini qo'shmoqchiman.
Misol uchun, bir nechta impulslarni guruhlarga birlashtirish mumkin. Ular orasida ma'lum uzunlikdagi pauzalarga ega bo'lgan bunday guruhlar portlashlar yoki paketlar deb ataladi. Guruhda turli xil miqdordagi impulslarni yaratish va uni o'zgartirish orqali siz har qanday ma'lumotni ham uzatishingiz mumkin.

Raqamli elektronikada (diskret elektronika deb ham ataladi) ma'lumotni uzatish uchun turli xil impuls signallari bo'lgan ikki yoki undan ortiq o'tkazgich yoki kanallardan foydalanish mumkin. Bunday holda, ma'lumot ma'lum qoidalarni hisobga olgan holda uzatiladi. Ushbu usul sizga ma'lumot uzatish tezligini sezilarli darajada oshirishga imkon beradi yoki turli sxemalar orasidagi ma'lumotlar oqimini boshqarish qobiliyatini qo'shadi.

Ro'yxatdagi xususiyatlar impulslar yordamida ma'lumot uzatish o'z-o'zidan yoki bir-biri bilan birgalikda ishlatilishi mumkin.
Shuningdek, impulslar yordamida ma'lumot uzatish uchun ko'plab standartlar mavjud, masalan, I2C, SPI, CAN, USB, LPT.

Men pervanel uchun tezlikni boshqarish moslamasini yasashim kerak edi. Lehimlash temiridan tutunni puflash va yuzni ventilyatsiya qilish uchun. Xo'sh, o'yin-kulgi uchun hamma narsani minimal narxga to'plang. Eng oson yo'li - kam quvvatli dvigatel to'g'ridan-to'g'ri oqim, albatta, o'zgaruvchan qarshilik bilan tartibga solish, lekin bunday kichik qiymat va hatto kerakli quvvat uchun pasayishni topish uchun juda ko'p harakat talab etiladi va bu, shubhasiz, o'n rublga tushmaydi. Shuning uchun bizning tanlovimiz PWM + MOSFET.

Men kalitni oldim IRF630. Nega bu MOSFET? Ha, men ulardan o‘nga yaqinini qayerdandir oldim. Shuning uchun men undan foydalanaman, shuning uchun men kichikroq va kam quvvatli narsalarni o'rnatishim mumkin. Chunki bu yerdagi oqim amperdan ortiq bo'lishi dargumon, lekin IRF630 9A ostida o'zini o'zi tortib olishga qodir. Ammo ularni bitta fanga ulab, butun muxlislar kaskadini yaratish mumkin bo'ladi - etarli quvvat :)

Endi nima qilishimiz haqida o'ylash vaqti keldi PWM. Fikr darhol o'zini taklif qiladi - mikrokontroller. Bir oz Tiny12 oling va uni bajaring. Men bu fikrni bir zumda chetga surib qo'ydim.

1. Bunday qimmatbaho va qimmatbaho qismni qandaydir fanatga sarflaganimdan xafa bo'ldim. Men mikrokontroller uchun qiziqarliroq vazifa topaman
2. Buning uchun ko'proq dasturiy ta'minot yozish ikki barobar asabiylashadi.
3. U erda besleme zo'riqishida 12 volt bo'lib, uni MK ni 5 voltga tushirish uchun odatda dangasa bo'ladi.
4. IRF630 5 voltdan ochilmaydi, shuning uchun siz bu erga tranzistorni ham o'rnatishingiz kerak bo'ladi, shunda u maydon eshigini yuqori potentsial bilan ta'minlaydi. Jin bo'lsin.

Op kuchaytirgichlarni butunlay tashlab yuborish mumkin. Gap shundaki, umumiy maqsadli op-amplar uchun, qoida tariqasida, 8-10 kHz dan keyin, chiqish kuchlanish chegarasi u keskin qulab tusha boshlaydi va biz maydonchini silkitishimiz kerak. Bundan tashqari, g'ichirlamaslik uchun tovushdan yuqori chastotada.

Qolgan narsa komparatorlar; ular op-ampning chiqish kuchlanishini muammosiz o'zgartirish qobiliyatiga ega emas; ular faqat ikkita kuchlanishni solishtirishlari va taqqoslash natijalariga ko'ra chiqish tranzistorini yopishlari mumkin, lekin ular buni tez va blokirovka qilmasdan amalga oshiradilar. xususiyatlari. Men bochkaning tubini titkilab chiqdim va solishtiruvchilarni topa olmadim. Pistirma! Aniqrog'i shunday edi LM339, lekin bu katta holatda edi va din menga bunday oddiy ish uchun 8 dan ortiq oyoq uchun mikrosxemani lehimlashga ruxsat bermaydi. O'zimni omborga sudrab borish ham uyat edi. Nima qilish kerak?

Va keyin men shunday ajoyib narsani esladim analog taymer - NE555. Bu rezistorlar va kondansatkichlar kombinatsiyasidan foydalangan holda chastotani, shuningdek, impuls va pauza davomiyligini o'rnatishingiz mumkin bo'lgan generatorning bir turi. Bu taymer o'zining o'ttiz yildan ortiq tarixi davomida qanchalar xilma-xil bo'lgan... Hozirgacha bu mikrosxema o'zining katta yoshiga qaramay, millionlab nusxalarda chop etilgan va deyarli har bir omborxonada bir dollarga sotilmoqda. bir necha rubl. Misol uchun, bizning mamlakatimizda u taxminan 5 rublni tashkil qiladi. Men bochkaning tubini varaqlab, bir-ikki bo‘lak topdim. HAQIDA! Keling, hozir narsalarni aralashtiraylik.

U qanday ishlaydi
Agar siz 555 taymerning tuzilishini chuqur o'rganmasangiz, bu qiyin emas. Taxminan aytganda, taymer C1 kondansatöridagi kuchlanishni nazorat qiladi, uni chiqishdan olib tashlaydi. THR(PRESHOLD - ostona). U maksimal darajaga yetishi bilan (kondensator zaryadlangan), ichki tranzistor ochiladi. Bu chiqishni yopadi DIS(DISCHARGE - tushirish) erga. Shu bilan birga, chiqish joyida OUT mantiqiy nol paydo bo'ladi. Kondensator orqali zaryadsizlanish boshlanadi DIS va undagi kuchlanish nolga aylanganda (to'liq zaryadsizlanish), tizim teskari holatga o'tadi - 1-chiqishda tranzistor yopiladi. Kondensator yana zaryadlana boshlaydi va hamma narsa yana takrorlanadi.
C1 kondensatorining zaryadi quyidagi yo'l bilan boradi: R4->yuqori elka R1 ->D2", va yo'lda oqindi: D1 -> pastki elka R1 -> DIS. O'zgaruvchan qarshilik R1 ni aylantirganda, biz yuqori va pastki qo'llarning qarshilik nisbatini o'zgartiramiz. Shunga ko'ra, puls uzunligining pauzaga nisbatini o'zgartiradi.
Chastota asosan C1 kondansatörü tomonidan o'rnatiladi va shuningdek, R1 qarshiligining qiymatiga bir oz bog'liq.
Rezistor R3 chiqishning yuqori darajaga tortilishini ta'minlaydi - shuning uchun ochiq kollektor chiqishi mavjud. Bu mustaqil ravishda yuqori darajani o'rnatishga qodir emas.

Siz har qanday diodlarni o'rnatishingiz mumkin, o'tkazgichlar taxminan bir xil qiymatga ega, kattalikning bir tartibidagi og'ishlar ish sifatiga ayniqsa ta'sir qilmaydi. Masalan, C1-da o'rnatilgan 4,7 nanofaradda chastota 18 kHz ga tushadi, lekin u deyarli eshitilmaydi, shekilli, mening eshitishim endi mukammal emas :(

Men NE555 taymerining ish parametrlarini hisoblab chiqadigan qutilarni qazib oldim va u erdan to'ldirish koeffitsienti 50% dan kam bo'lgan barqaror rejim uchun sxemani yig'dim va R1 va R2 o'rniga o'zgaruvchan rezistorga vidaladim. Men chiqish signalining ish aylanishini o'zgartirdim. Siz faqat DIS chiqishi (DISCHARGE) ichki taymer tugmasi orqali ekanligiga e'tibor berishingiz kerak. erga ulangan, shuning uchun uni to'g'ridan-to'g'ri potansiyometrga ulab bo'lmadi, chunki regulyatorni o'zining ekstremal holatiga aylantirganda, bu pin Vcc ga tushadi. Va tranzistor ochilganda, tabiiy qisqa tutashuv bo'ladi va chiroyli zilchli taymer sehrli tutun chiqaradi, siz bilganingizdek, barcha elektronika ishlaydi. Tutun chipni tark etishi bilan u ishlashni to'xtatadi. Bo'ldi shu. Shuning uchun, biz bir kilo-ohm uchun boshqa qarshilikni olamiz va qo'shamiz. Bu tartibga solishda farq qilmaydi, lekin u charchashdan himoya qiladi.

Aytilgan gap otilgan o'q. Men taxtani chizdim va tarkibiy qismlarni lehimladim:

Pastdan hamma narsa oddiy.
Bu erda men Sprint Layout-da belgi qo'yaman -

Va bu dvigateldagi kuchlanish. Kichik o'tish jarayoni ko'rinadi. O'tkazgichni yarim mikrofaradga parallel ravishda qo'yishingiz kerak va u uni tekislaydi.

Ko'rib turganingizdek, chastota suzadi - bu tushunarli, chunki bizning holatlarimizda ish chastotasi rezistorlar va kondansatkichlarga bog'liq va ular o'zgarganligi sababli chastota suzadi, ammo bu muhim emas. Butun nazorat diapazoni davomida u hech qachon eshitiladigan diapazonga kirmaydi. Va butun tuzilish tanani hisobga olmaganda, 35 rublni tashkil qiladi. Shunday qilib - foyda!