PWM kontroler. Modulacija širine impulsa. shema

Kada se radi s mnogo različitih tehnologija, često se postavlja pitanje: kako kontrolirati moć koja je dostupna? Što učiniti ako trebate smanjiti ili povećati? Odgovor na ova pitanja je PWM kontroler. Kakav je on? Gdje se primjenjuje? I kako sastaviti takav uređaj?

Što je modulacija širine impulsa?

Bez pojašnjavanja značenja ovog pojma, nema smisla nastaviti. Dakle, modulacija širine impulsa je proces kontrole snage, koji se primjenjuje na opterećenje, koje se provodi modificiranjem ciklusa pulsnog rada, koji se izvodi na konstantnoj frekvenciji. Postoji nekoliko vrsta širine impulsne modulacije:

1. Analogni.

2. Digitalni.

3. Binarni (na dvije razine).

4. Trostruka (na tri razine).

Što je PWM kontroler?

Sada kada znamo što je modulacija širine impulsa, možemo govoriti o glavnoj temi članka. PWM kontroler se koristi za regulaciju napona napajanja i za sprječavanje snažnih inercijalnih opterećenja u automobilima i motociklima. Ovo može zvučati previše komplicirano i najbolje ilustrirano primjerom. Pretpostavimo da je potrebno da svjetiljke za unutarnju rasvjetu promijene svjetlinu ne odmah, već postupno. To vrijedi i za bočna svjetla prednja svjetla ili ventilatori. Tu želju možete ostvariti instaliranjem tranzistora regulator napona (parametarska ili kompenzacijska). Ali uz veliku struju, bit će mu dodijeljena iznimno velika snaga i zahtijevat će ugradnju dodatnih velikih radijatora ili dodatak prisilnog sustava hlađenja pomoću malog ventilatora uklonjenog s računalnog uređaja. Kao što možete vidjeti, ovaj put podrazumijeva mnoge posljedice koje će trebati prevladati.

Pravi PWM kontroler koji radi na visokoučinskim tranzistorima s efektom polja, postao je pravo spasenje od ove situacije. Oni mogu mijenjati velike struje (koje dosežu 160 A) na naponu od samo 12-15V na vratima. Valja napomenuti da je otpor otvorenog tranzistora prilično mali i zbog toga se razina disipirane snage može značajno smanjiti. Da biste stvorili vlastiti PWM kontroler, trebate kontrolni krug koji može pružiti razliku napona između izvora i vrata u rasponu od 12-15V. Ako se to ne postigne, otpor kanala će se uvelike povećati i raspršena snaga će se značajno povećati. A to, pak, može dovesti do činjenice da se tranzistor pregrijava i ne uspije.

Za PWM regulatore dostupni su razni mikro-krugovi koji mogu izdržati povećanje ulaznog napona na 25-30V, dok će snaga biti samo 7-14V. To će omogućiti izlazni tranzistor biti uključen u sklop zajedno sa zajedničkim odvodom. To je, s druge strane, potrebno za povezivanje opterećenja s uobičajenim minusom. Primjeri uključuju sljedeće uzorke: L9610, L9611, U6080B ... U6084B. Većina opterećenja ne troši struju veću od 10 ampera, tako da ne mogu uzrokovati pad napona. I kao rezultat toga, moguće je koristiti jednostavne sheme bez elaboracije u obliku dodatnog čvora koji će povećati napon. U članku će se raspravljati o tim uzorcima PWM regulatora. Mogu se konstruirati na temelju asimetričnog ili standby multivibratora. Vrijedi govoriti o brzini motora PWM regulatora. O tome dalje.

Shema №1

Ovaj PWM regulatorni krug je bio sastavljen na CMOS IC pretvaračima. To je generator pravokutnih impulsa koji djeluje na 2 logička elementa. Zahvaljujući diodama, vremenska konstanta pražnjenja i naboja kondenzatora za podešavanje frekvencije mijenjaju se zasebno. To vam omogućuje da promijenite radni ciklus, koji ima izlazne impulse, i kao rezultat - vrijednost efektivnog napona, koji je na opterećenju. U ovoj shemi, moguće je koristiti bilo koje invertirajuće CMOS elemente, kao i OR-NOT, a I. K176PU2, K561LN1, K561LA7, K561LE5 su prikladni kao primjeri. Možete koristiti druge vrste, ali prije toga morate pažljivo razmisliti o tome kako pravilno grupirati njihove ulaze kako bi mogli izvršavati dodijeljenu funkcionalnost. Prednosti sheme su dostupnost i jednostavnost elemenata. Nedostaci - složenost (gotovo nemoguće) profinjenosti i nesavršenosti u odnosu na promjenu raspona izlaznog napona.

Shema №2

Ima bolje karakteristike od prvog uzorka, ali je teže implementirati. On može regulirati efektivni napon na opterećenju u rasponu od 0-12V, na koji se mijenja od početne vrijednosti 8-12V. Maksimalna struja ovisi o vrsti tranzistora polja i može doseći značajne vrijednosti. S obzirom da je izlazni napon proporcionalan ulaznoj regulaciji, ovaj se krug može koristiti kao dio upravljačkog sustava (za održavanje razine temperature).

Razlozi za širenje

Što privlači vozače PWM kontrolera? Treba napomenuti želju da se poveća učinkovitost kada je izgradnja sekundarne izvori energije za elektroničku opremu. Zahvaljujući ovoj imovini, ova se tehnologija može naći iu proizvodnji računalnih monitora, zaslona u telefonima, prijenosnim računalima, tabletima i sličnoj opremi, a ne samo u automobilima. Također treba napomenuti značajnu jeftinost, koja je različita za ovu tehnologiju u njenoj uporabi. Također, ako se odlučite ne kupiti, već sami sakupite PWM kontroler, možete uštedjeti novac poboljšanjem vlastitog automobila.

zaključak

Pa, sada znate što je PWM kontrola snage, kako radi, a možete i sami sastaviti takve uređaje. Stoga, ako želite eksperimentirati s mogućnostima vašeg automobila, možete reći samo jedno o tome - učinite to. I ne možete samo iskoristiti ovdje prikazane sheme, već ih i značajno modificirati ako imate odgovarajuće znanje i iskustvo. Ali čak i ako sve ne uspije prvi put, onda možete dobiti vrlo vrijednu stvar - iskustvo. Tko zna gdje sljedeći put može doći u pomoć i koliko će njegova nazočnost biti važna.