Zamislite da se vozite u dječjem električnom automobilu, čija papučica za plin ima samo dva položaja: ili je motor u potpunosti isključen ili se okreće u fiksnoj brzini. Sve u svemu, jednostavan je prekidač. Vaš je zadatak smanjiti brzinu, na primjer, za pola. S motorom možete serijski uključiti snažni otpornik koji će generirati puno topline. Možete brzo pritisnuti i pustiti papučicu gasa. Ići ćete bezglavo, što ćete primijetiti, niža je frekvencija, ali prosječna brzina će se smanjivati prema potrebi. Promjenom omjera između vremena uključivanja i isključivanja osigurača - možete promijeniti prosječnu brzinu. I prekidač se gotovo ne zagrijava, jer njegov otpor teži beskonačnosti, a zatim i nuli. Gotovo sva snaga bit će dodijeljena motoru. Zašto se to događa, lako je izračunati, znajući Ohmov zakon.
Tako da razumijete što je modulacija širine impulsa, ukratko - PWM. Sve gore opisano može se povjeriti automatskom uređaju koji se zove PWM kontroler. Može biti složen, sadrži cjelinu Težak, Možda je jednostavnije - generator s dva elementa NAND, varijabilni otpornik i dvije diode. A to može biti vrlo jednostavno - na dva tranzistora (usporedite to s koliko tranzistora je u Arduinu):
To se naziva principom KISS, od „neka bude jednostavno, glupo“. Naravno, ne u doslovnom smislu - zapravo se podrazumijeva da je dizajner koji nastoji pojednostaviti strukture, naprotiv, vrlo pametan, jer to povećava pouzdanost, održivost i vidljivost. Točno, po cijenu dodatne zaštite, fleksibilnosti i slobode konfiguriranja.
Jasno je da će motor dječjeg električnog automobila spomenut u primjeru povući ovaj krug samo dodatnom kaskadom. I bez nje - samo mali motor iz igračke. No, princip rada PWM kontrolera prikazan je što je jasnije moguće.
Ovaj krug, koji vam je Instructables izmislio pod nadimkom TheCircuit, asimetrični je multivibrator s tranzistorima različitih struktura. Točno isto kao i B.S. Ivanov, V.G. Borisov.U njega se dodaju samo dva otpornika: varijabilni otpornik i konstanta serijski spojena na njega, tako da otpor cijelog lanca ne postane prenizak. Uključeni su u krug, tako da se tijekom podešavanja radnog ciklusa vibracija koje generiraju multivibrator mijenjaju.
Upotreba tranzistora različitih struktura u multivibratoru omogućuje vam da smanjite broj kondenzatora u njemu na jedan. Ovdje je elektrolitički, pri 100 uF i 60 V, ovaj se napon bira s dobrom marginom. Otpornici: konstanta - 47 Ohm, 22 kOhm, 220 kOhm, ugađanje (možete primijeniti veliku varijablu) - 10 kOhm. Tranzistori - BC557 i BC338. Izvor napajanja su dva AA ili AAA elementa, bolji od soli, tako da ako nešto pođe po zlu, ništa se ne zagrijava. Opterećenje je maleni električni motor iz igračaka. Paralelno s njim, dobro je da on spoji diodu u obrnutom polaritetu. Preuzet će samoinduktivni impuls koji nastaje kada se motor iznenada ugasi i zaštitit će tranzistor od njega.
Budući da TheCircuit sastavlja uređaj na ploči s tipovima matičnih ploča, redoslijed instaliranja komponenti nije bitan. Dakle, on prvo postavlja tranzistore. Ako ćete ovaj regulator spojiti lemljenjem, postavite tranzistore zadnje da ih ne biste pregrijavali.
Tada majstor stavlja kondenzator na ploču u ispravnoj polarnosti:
otpornici:
skakač:
Povezuje motor:
Ako će motor jednostavno ležati na stolu, polaritet njegove veze nije važan, a ako premjestite bilo koji mehanizam, važno je spojiti ga tako da se okreće u željenom smjeru. Usput, programer je uzeo motor s mjenjačem, što povećava vidljivost: jasno se vidi i u kojem se smjeru okreće, te kojom brzinom. No, polaritet priključka za napajanje mora se podudarati s onim navedenim na dijagramu: plus na vrhu. Evo ga majstor stigne:
Sada možete zakretati podešavanje otpornika (ili varijable, ovisno o tome koji ste postavili), gledati kako se mijenja brzina i osigurati da je zagrijavanje drugog tranzistora bilo kojom brzinom malo (i prvog pa čak i više). Sada dovršite krug prekidačem koji je serijski spojen na izvor napajanja, i dodajte kućište.