PWM контролер. Импулсна ширина модулация. схема

Когато работите с много различни технологии, често възниква въпросът: как да контролирате наличната мощност? Какво да правите, ако трябва да намалите или увеличите? Отговорът на тези въпроси е PWM контролерът. Какъв е той? Къде се прилага? И как да се събере такова устройство?

Какво е широчинно-импулсна модулация?

Без да се изяснява значението на този термин, няма смисъл да се продължи. Така, широчинна импулсна модулация е процесът на управление на мощността, който се прилага към товара, който се извършва чрез промяна на импулсния работен цикъл, който се извършва с постоянна честота. Има няколко вида ширинна модулация на импулсите:

1. Аналогов.

2. Digital.

3. Двоично (двустепенно).

4. Трикратно (на три нива).

Какво е PWM контролер?

Сега, когато знаем какво е широчинно-импулсна модулация, можем да говорим за основната тема на статията. PWM контролер се използва за регулиране на захранващото напрежение и за предотвратяване на мощни инерционни товари в автомобила и мотоциклетите. Това може да звучи твърде сложно и най-добре илюстрирано с пример. Да предположим, че е необходимо да се направи интериора осветление лампи променят тяхната яркост не веднага, но постепенно. Това важи и за странични светлини фарове за автомобили или вентилатори. Можете да реализирате това желание, като инсталирате транзистор регулатор на напрежението (параметрични или компенсационни). Но с голям ток, ще бъде предоставена изключително висока мощност и ще изисква инсталирането на допълнителни големи радиатори или добавянето на система за принудително охлаждане с помощта на малък вентилатор, отстранен от компютърно устройство. Както виждате, този път води до много последствия, които трябва да бъдат преодолени.

Истинският PWM контролер, който работи с мощни полеви транзистори, се превърна в истинско спасение от тази ситуация. Те могат да пътуват големи токове (които достигат 160 ампера) при напрежение от само 12-15V при портата. Трябва да се отбележи, че съпротивлението на един отворен транзистор е доста малко и поради това нивото на разсеяната мощност може значително да се намали. За да създадете свой собствен PWM контролер, имате нужда от контролна верига, която може да осигури разликата в напрежението между източника и портата в диапазона 12-15V. Ако това не бъде постигнато, съпротивлението на канала ще се увеличи значително и разсейваната мощност ще се увеличи значително. А това, от своя страна, може да доведе до прегряване на транзистора и отказ.

Предлагат се разнообразни микросхеми за PWM регулатори, които могат да издържат на увеличаване на входното напрежение до 25-30V, докато мощността ще бъде само 7-14V. Това ще даде възможност на изходния транзистор да бъде включен в веригата заедно с общ източвател. Това на свой ред е необходимо за свързване на товара с общ минус. Примерите включват следните проби: L9610, L9611, U6080B ... U6084B. Повечето товари не консумират ток по-голям от 10 ампера, така че не могат да причинят спад на напрежението. И в резултат на това е възможно да се използват прости схеми без изработване под формата на допълнителен възел, който ще увеличи напрежението. Именно тези проби от PWM регулатори ще бъдат обсъдени в статията. Те могат да бъдат конструирани на базата на асиметричен или резервен мултивибратор. Струва си да се говори за скоростта на двигателя на PWM контролера. За това.

Схема №1

Този PWM регулаторен кръг е сглобен на CMOS IC инвертори. Това е генератор на правоъгълни импулси, който действа върху 2 логически елемента. Благодарение на диодите, времевата константа на разряда и зареждането на кондензатора за настройка на честотата се променя отделно. Това ви позволява да промените работния цикъл, който има изходни импулси, и като резултат - стойността на ефективното напрежение, което е върху товара. В тази схема е възможно да се използват всякакви инвертиращи CMOS елементи, както и OR-NOT и I. K176PU2, K561LN1, K561LA7, K561LE5 са подходящи като примери. Можете да използвате други типове, но преди това ще трябва да помислите внимателно как правилно да групирате техните входове, така че да могат да изпълняват зададената функционалност. Предимствата на схемата са наличието и простотата на елементите. Недостатъци - сложността (почти невъзможна) на усъвършенстване и несъвършенство по отношение на промяната на диапазона на изходното напрежение.

Схема №2

Той има по-добри характеристики от първата проба, но е по-труден за изпълнение. Той може да регулира ефективното напрежение на натоварването в диапазона 0-12V, към което той се променя от първоначалната стойност от 8-12V. Максималният ток зависи от типа на полевия транзистор и може да достигне значителни стойности. Като се има предвид, че изходното напрежение е пропорционално на входния контрол, тази верига може да се използва като част от системата за управление (за поддържане на температурното ниво).

Причините за разпространението

Какво привлича шофьори PWM контролер? Следва да се отбележи желанието да се увеличи ефективността при изграждането на вторични източници на енергия за електронно оборудване. Благодарение на това свойство, тази технология може да се намери и в производството на компютърни монитори, дисплеи в телефони, лаптопи, таблети и подобно оборудване, а не само в автомобили. Също така трябва да се отбележи значителната евтиност, която е различна за тази технология при нейното използване. Също така, ако решите да не купувате, но сами събирате PWM контролера, можете да спестите пари, като подобрите собствената си кола.

заключение

Е, сега знаете какво е PWM контрол на мощността, как работи и можете дори да сглобите такива устройства. Ето защо, ако искате да експериментирате с възможностите на колата си, можете да кажете само едно нещо за това - направете го. И не можете просто да се възползвате от представените тук схеми, но и да ги промените значително, ако имате подходящи знания и опит. Но дори и ако всичко не се получи за първи път, тогава можете да получите много ценно нещо - опит. Кой знае къде може да дойде по-удобно следващия път и колко важно ще бъде присъствието му.