Φανταστείτε ότι οδηγείτε σε ένα παιδικό ηλεκτρικό αυτοκίνητο, το πεντάλ του οποίου έχει μόνο δύο θέσεις: είτε ο κινητήρας είναι απενεργοποιημένος εντελώς είτε περιστρέφεται με σταθερή ταχύτητα. Συνολικά, υπάρχει ένας απλός διακόπτης. Ο στόχος σας είναι να μειώσετε την ταχύτητα, για παράδειγμα, κατά το ήμισυ. Μπορείτε να ενεργοποιήσετε έναν ισχυρό αντιστάτη σε σειρά με τον κινητήρα, ο οποίος θα παράγει πολλή θερμότητα. Και μπορείτε γρήγορα να πιέσετε και να απελευθερώσετε το πεντάλ γκαζιού. Θα πάτε σπασμωδικές, τόσο πιο αισθητή, τόσο χαμηλότερη είναι η συχνότητα, αλλά η μέση ταχύτητα θα μειωθεί όσο χρειάζεστε. Αλλάζοντας την αναλογία μεταξύ του χρόνου διακοπής του κυκλώματος και του κύκλου λειτουργίας - μπορείτε να αλλάξετε τη μέση ταχύτητα. Και ο διακόπτης σχεδόν δεν θερμαίνεται, επειδή η αντίσταση του τείνει στο άπειρο, στη συνέχεια στο μηδέν. Σχεδόν όλη η ισχύς θα διατεθεί στον κινητήρα. Γιατί συμβαίνει αυτό, είναι εύκολο να υπολογιστεί, γνωρίζοντας το νόμο του Ohm.
Γι 'αυτό καταλαβαίνετε ποια είναι η διαμόρφωση εύρους παλμών, εν συντομία - PWM. Όλα τα παραπάνω μπορούν να ανατεθούν σε μια αυτόματη συσκευή που ονομάζεται ελεγκτής PWM. Μπορεί να είναι περίπλοκο, που περιέχει το σύνολο Arduino. Μπορεί να είναι πιο απλή - μια NAND γεννήτρια δύο στοιχείων, μια μεταβλητή αντίσταση και δύο διόδους. Και μπορεί να είναι αρκετά απλή - σε δύο τρανζίστορ (συγκρίνετε αυτό με πόσα τρανζίστορ βρίσκονται στο Arduino):
Αυτό ονομάζεται αρχή KISS, από το "κρατήστε το απλό, το ηλίθιο". Φυσικά, όχι με την κυριολεκτική έννοια - στην πραγματικότητα, είναι κατανοητό ότι ένας σχεδιαστής που προσπαθεί να απλοποιήσει τα σχέδια, αντίθετα, είναι πολύ έξυπνος, διότι αυτό αυξάνει την αξιοπιστία, τη συντηρησιμότητα και την ορατότητα. Είναι αλήθεια, με την προϋπόθεση της πρόσθετης προστασίας, της ευελιξίας και της ελευθερίας της αναδιαμόρφωσης.
Είναι σαφές ότι ο κινητήρας ενός παιδικού ηλεκτρικού αυτοκινήτου που αναφέρεται στο παράδειγμα θα τραβήξει αυτό το κύκλωμα μόνο με μια πρόσθετη καταρράκτη. Και χωρίς αυτό - μόνο ένα μικρό κινητήρα από ένα παιχνίδι. Αλλά η αρχή λειτουργίας του ελεγκτή PWM εμφανίζεται όσο το δυνατόν σαφέστερα.
Αυτό το κύκλωμα, το οποίο εφευρέθηκε για εσάς από το Instructables με το ψευδώνυμο TheCircuit, είναι ένας ασύμμετρος multivibrator με τρανζίστορ διαφορετικών δομών. Ακριβώς το ίδιο με το B.S. Ivanov, V.G. Μπορίσοφ.Προστίθενται μόνο δύο αντιστάτες: μια μεταβλητή αντίσταση και μια σταθερά συνδεδεμένη εν σειρά με αυτήν, έτσι ώστε η αντίσταση ολόκληρης της αλυσίδας να μην είναι πολύ χαμηλή. Περιλαμβάνονται στο κύκλωμα έτσι ώστε όταν αλλάζει ο κύκλος λειτουργίας των δονήσεων που παράγονται από τον πολυβιβαστή.
Η χρήση τρανζίστορ διαφορετικών δομών σε έναν πολυβιβαστή σας επιτρέπει να μειώσετε τον αριθμό των πυκνωτών σε αυτό σε έναν. Εδώ είναι ηλεκτρολυτικό, στα 100 uF και 60 V, αυτή η τάση επιλέγεται με ένα καλό περιθώριο. Αντιστάσεις: σταθερή - 47 Ohm, 22 kOhm, 220 kOhm, συντονισμός (μπορείτε να εφαρμόσετε μια μεγάλη μεταβλητή) - 10 kOhm. Τρανζίστορ - BC557 και BC338. Η πηγή ενέργειας είναι δύο στοιχεία ΑΑ ή ΑΑΑ, καλύτερα από τα στοιχεία αλατιού, έτσι ώστε αν κάτι πάει στραβά, τίποτα δεν γίνεται πολύ ζεστό. Το φορτίο είναι ένας ηλεκτροκινητήρας χαμηλής ισχύος από ένα παιχνίδι. Παράλληλα, είναι καλό για αυτόν να συνδέσει μια δίοδο σε αντίστροφη πολικότητα. Θα πάρει τον αυτοεπαγωγό παλμό που συμβαίνει όταν ο κινητήρας είναι απενεργοποιημένος ξαφνικά και θα προστατεύσει το τρανζίστορ από αυτό.
Από τη στιγμή που το TheCircuit συναρμολογεί τη συσκευή σε ένα πιατέλα τύπου breadboard, η σειρά με την οποία είναι εγκατεστημένα τα εξαρτήματα δεν έχει σημασία. Έτσι, θέτει πρώτα τα τρανζίστορ. Αν συναρμολογήσετε αυτόν τον ρυθμιστή με συγκόλληση, τοποθετήστε τα τρανζίστορ για να μην τα υπερθερμάνετε.
Στη συνέχεια ο κυβερνήτης τοποθετεί τον πυκνωτή στον πίνακα με τη σωστή πολικότητα:
Αντιστάσεις:
Jumpers:
Συνδέει τον κινητήρα:
Αν ο κινητήρας απλά βρίσκεται στο τραπέζι, η πολικότητα της σύνδεσης του δεν είναι σημαντική και εάν μετακινήσετε οποιοδήποτε μηχανισμό, είναι σημαντικό να το συνδέσετε έτσι ώστε να περιστρέφεται στην επιθυμητή κατεύθυνση. Με την ευκαιρία, ο κύριος του έργου πήρε τον κινητήρα με κιβώτιο ταχυτήτων, το οποίο αυξάνει την ορατότητα: είναι ορατό και σε ποια κατεύθυνση περιστρέφεται και με ποια ταχύτητα. Αλλά η πολικότητα της σύνδεσης παροχής ρεύματος πρέπει να συμπίπτει με αυτή που υποδεικνύεται στο διάγραμμα: συν στην κορυφή. Εδώ ο κύριος παίρνει σε αυτόν:
Τώρα μπορείτε να περιστρέψετε την αντίσταση συντονισμού (ή μια μεταβλητή, ανάλογα με το ποια ρύθμιση έχετε ρυθμίσει), να παρακολουθήσετε τον τρόπο αλλαγής της ταχύτητας και να βεβαιωθείτε ότι η θέρμανση του δεύτερου τρανζίστορ σε οποιαδήποτε ταχύτητα είναι μικρή (και η πρώτη και ακόμα περισσότερο). Τώρα ολοκληρώστε το κύκλωμα με ένα διακόπτη συνδεδεμένο εν σειρά με την πηγή ενέργειας και προσθέστε ένα περίβλημα.