ელექტროძრავების სიჩქარის რეგულირება თანამედროვე ელექტრონულ ტექნოლოგიაში მიიღწევა არა მიწოდების ძაბვის შეცვლით, როგორც ეს ადრე ხდებოდა, არამედ ელექტროძრავისთვის სხვადასხვა ხანგრძლივობის დენის იმპულსების მიწოდებით. ამ მიზნებისთვის გამოიყენება PWM, რომელიც ბოლო დროს ძალიან პოპულარული გახდა ( პულსის სიგანე მოდულირებული) რეგულატორები. წრე უნივერსალურია - ის ასევე აკონტროლებს ძრავის სიჩქარეს, ნათურების სიკაშკაშეს და დენს დამტენში.
PWM რეგულატორის წრე
ზემოთ მოყვანილი დიაგრამა მშვენივრად მუშაობს, თან ერთვის.
მიკროსქემის შეცვლის გარეშე, ძაბვა შეიძლება გაიზარდოს 16 ვოლტამდე. მოათავსეთ ტრანზისტორი დატვირთვის სიმძლავრის მიხედვით.
შესაძლებელია აწყობა PWM რეგულატორიდა ამ ელექტრული წრედის მიხედვით, ჩვეულებრივი ბიპოლარული ტრანზისტორით:
და საჭიროების შემთხვევაში, კომპოზიტური ტრანზისტორი KT827-ის ნაცვლად დააინსტალირეთ საველე ეფექტის IRFZ44N, რეზისტორი R1 - 47k. პოლევიკი რადიატორის გარეშე არ თბება 7 ამპერამდე დატვირთვით.
PWM კონტროლერის მოქმედება
ტაიმერი NE555 ჩიპზე აკონტროლებს ძაბვას C1 კონდენსატორზე, რომელიც ამოღებულია THR პინიდან. როგორც კი მაქსიმუმს მიაღწევს, შიდა ტრანზისტორი იხსნება. რომელიც შორტები DIS pin to ადგილზე. ამ შემთხვევაში, ლოგიკური ნული გამოჩნდება OUT გამოსავალზე. კონდენსატორი იწყებს გამონადენს DIS-ის საშუალებით და როცა მასზე ძაბვა ნულდება, სისტემა გადავა საპირისპირო მდგომარეობაში - გამომავალ 1-ზე, ტრანზისტორი დახურულია. კონდენსატორი ისევ იწყებს დატენვას და ყველაფერი ისევ მეორდება.
C1 კონდენსატორის დამუხტვა მიჰყვება გზას: “R2->ზედა მკლავი R1 ->D2”, ხოლო გამონადენი გზაზე: D1 -> ქვედა მკლავი R1 -> DIS. როდესაც ვატრიალებთ ცვლად რეზისტორს R1, ვცვლით ზედა და ქვედა მკლავების წინააღმდეგობების თანაფარდობას. რაც, შესაბამისად, ცვლის პულსის სიგრძის თანაფარდობას პაუზასთან. სიხშირე დგინდება ძირითადად C1 კონდენსატორის მიერ და ასევე ოდნავ დამოკიდებულია R1 წინააღმდეგობის მნიშვნელობაზე. დამუხტვის/დამუხტვის წინააღმდეგობის თანაფარდობის შეცვლით, ჩვენ ვცვლით სამუშაო ციკლს. რეზისტორი R3 უზრუნველყოფს გამომავალი გამოყვანის მაღალ დონეზე - ასე რომ არის ღია კოლექტორის გამომავალი. რომელსაც დამოუკიდებლად არ შეუძლია მაღალი დონის დადგენა.
თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნებისმიერი დიოდები, კონდენსატორები, დაახლოებით იგივე მნიშვნელობის, როგორც დიაგრამაში. სიდიდის ერთი რიგის ფარგლებში გადახრები მნიშვნელოვნად არ მოქმედებს მოწყობილობის მუშაობაზე. მაგალითად, C1-ში დაყენებული 4,7 ნანოფარადზე, სიხშირე ეცემა 18 kHz-მდე, მაგრამ თითქმის არ ისმის.
თუ მიკროსქემის აწყობის შემდეგ გასაღების საკონტროლო ტრანზისტორი ცხელდება, მაშინ სავარაუდოდ ის მთლიანად არ იხსნება. ანუ ტრანზისტორზე დიდი ძაბვის ვარდნაა (ნაწილობრივ ღიაა) და მასში დენი გადის. შედეგად, დიდი რაოდენობით ენერგია იხარჯება გათბობისთვის. მიზანშეწონილია მიკროსქემის პარალელურად გამომავალი დიდი კონდენსატორებით, წინააღმდეგ შემთხვევაში ის იმღერებს და ცუდად რეგულირდება. სტვენის თავიდან ასაცილებლად აირჩიეთ C1, სტვენა ხშირად მისგან მოდის. ზოგადად, გამოყენების ფარგლები ძალიან ფართოა; მისი გამოყენება, როგორც სიკაშკაშის რეგულატორი მაღალი სიმძლავრის LED ნათურებისთვის, LED ზოლებისა და პროჟექტორებისთვის, განსაკუთრებით პერსპექტიული იქნება, მაგრამ უფრო მეტი შემდეგ ჯერზე. ეს სტატია დაიწერა ear, ur5rnp, stalker68-ის მხარდაჭერით.
555 ტაიმერის ჩიპი (KR1006VI1-ის შიდა ანალოგი) იმდენად უნივერსალურია, რომ მისი პოვნა ყველაზე მოულოდნელ ელექტრონულ კომპონენტებშია შესაძლებელი. ეს სტატია განიხილავს ელექტრომომარაგების სქემებს, რომლებიც იყენებენ ამ მიკროსქემს.
სახლის ლაბორატორიაში, განსაკუთრებით საველე პირობებში, საჭიროა სხვადასხვა მუდმივი ძაბვის დაბალი ენერგიის წყარო, რომელიც შეიძლება იკვებებოდეს ბატარეებიდან ან გალვანური უჯრედებიდან, მსუბუქი და პორტატული. გადართვის კვების წყაროების მსგავსი სქემები, რომლებსაც ჩვეულებრივ უწოდებენ DC/DC კონვერტორებს, შეიძლება შეიქმნას 555 ტაიმერის გამოყენებით. ისე ხდება, რომ ჩვენ ვიყენებთ NE555 მიკროსქემს ჩვენს დიზაინში, მაგრამ მისი ნებისმიერი ანალოგი შეიძლება გამოყენებულ იქნას განსახილველ სქემებში.
ბიპოლარული ძაბვის გადართვის ელექტრომომარაგების წრე
იგი აწყობილია ერთ NE555 ჩიპზე (ნახ. 1), რომელიც ემსახურება მართკუთხა იმპულსების მთავარ გენერატორს. გენერატორი აწყობილია კლასიკური სქემის მიხედვით. გენერატორის გამომავალი პულსის გამეორების სიხშირეა 6,474…6,37 kHz. იგი მერყეობს მიწოდების ძაბვის მიხედვით, რომელიც შეიძლება იყოს 3.6 ვ (3 ბატარეა დენის კასეტაში) და 4.8 ვ (4 ბატარეით დენის კასეტაში). გადართვის ელექტრომომარაგების წრეში გამოყენებული იყო ENERGIZER AA ბატარეები 2500 mAh ტევადობით.
მართკუთხა იმპულსები MS 555-ის მე-3 გამომავალიდან მიეწოდება R5-ის შემზღუდველი რეზისტორის მეშვეობით ტრანზისტორი გადამრთველის VT1 ფუძეს, რომლის დატვირთვაა ინდუქტორი L1 ინდუქციით 3 mH. როდესაც ეს ტრანზისტორი უეცრად იხურება, L1 ინდუქტორში წარმოიქმნება დიდი თვითინდუქციური EMF. ამ გზით მიღებული მაღალი ძაბვის იმპულსები მიეწოდება ორ პარალელურ გამოსწორებას ძაბვის გაორმაგებით, რომელთა გამომავალს ექნება ორი საპირისპირო-პოლარული ძაბვა ±4,5...15 ვ.
ამ ძაბვების რეგულირება შესაძლებელია გამომავალი იმპულსების მუშაობის ციკლის შეცვლით პოტენციომეტრის R1 გამოყენებით. მუდმივი ძაბვა R1 ძრავიდან აღწევს MC555-ის მე-5 პუნქტს და ცვლის სამუშაო ციკლს და, შესაბამისად, ორივე გამსწორებლის გამომავალ ძაბვას. ამ წყაროს გამომავალი ძაბვები იდეალურად ტოლი იქნება მხოლოდ მაშინ, როდესაც გენერატორის იმპულსების სამუშაო ციკლი უდრის 2-ს (იმპულსების ხანგრძლივობა უდრის მათ შორის პაუზის). იმპულსების განსხვავებული სამუშაო ციკლით, A და B წერტილებში წყაროს გამომავალი ძაბვები ოდნავ განსხვავდება (1...2 ვ-მდე). ასეთ მცირე განსხვავებას უზრუნველყოფს გადართვის ელექტრომომარაგების წრეში გაორმაგებული ამომსწორებლების გამოყენება, რომელთა კონდენსატორები დამუხტულია როგორც დადებითი, ასევე უარყოფითი იმპულსებით. ეს მინუსი ანაზღაურდება სქემის სიმარტივით და დაბალი ღირებულებით.
ამ გადართვის ელექტრომომარაგების წრეში შეგიძლიათ გამოიყენოთ ჩოხები გამოუსადეგარი ენერგოეფექტური ფლუორესცენტური ნათურების ელექტრონული ბალასტებიდან. ამ ნათურების დაშლისას ფრთხილად იყავით, რომ არ დააზიანოთ სპირალური ან U- ფორმის მინის მილები, რადგან ისინი შეიცავს ვერცხლისწყალს. უმჯობესია ამის გაკეთება გარეთ.
ზოგიერთ ჩოკზე, განსაკუთრებით იმპორტირებულზე, აღინიშნება ინდუქციური მნიშვნელობა mH-ში (2.8, 2.2, 3.0, 3.6 და ა.შ.).
შემავალი და გამომავალი ძაბვები, დენის მოხმარება და პულსის გამეორების სიხშირე სქემისთვის ნახ. 1-ში მოცემულია ცხრილში 1.
გადართვის ელექტრომომარაგების წრე ორი NE555
სურათი 2 გვიჩვენებს გადართვის ელექტრომომარაგების წრედ ორი NE555 ტაიმერით. ამ მიკროსქემებიდან პირველი (DD1) დაკავშირებულია მულტივიბრატორის მიკროსქემის მიხედვით, რომლის გამომავალზე ჩანს მოკლე მართკუთხა იმპულსები, რომლებიც აღებულია პინი 3-დან. ამ პულსების გამეორების სიხშირე იცვლება პოტენციომეტრი R3-ის გამოყენებით.
ეს იმპულსები იგზავნება დიფერენცირების წრეში C3R5 და დიოდი VD1, რომელიც დაკავშირებულია R5 რეზისტორთან პარალელურად. ვინაიდან დიოდის კათოდი დაკავშირებულია დენის ავტობუსთან, დიფერენცირებული იმპულსების (კიდეების) მოკლე დადებითი აფეთქებები შუნტირდება დიოდის მცირე წინა წინაღობით და აქვს უმნიშვნელო მნიშვნელობა, ხოლო უარყოფითი აფეთქებები (ვარდნა) ეცემა ჩაკეტილ დიოდზე. VD1, თავისუფლად გადადით ლოდინის მულტივიბრატორის MS DD2 (ფეხი 2) შესასვლელში და გაუშვით. მიუხედავად იმისა, რომ VD1 დიაგრამაზე მითითებულია, როგორც D9I, ამ პოზიციაზე მიზანშეწონილია გამოიყენოთ დაბალი სიმძლავრის Schottky დიოდი, ხოლო უკიდურეს შემთხვევაში, შეგიძლიათ გამოიყენოთ სილიკონის დიოდი KD 522.
რეზისტორი R6 და კონდენსატორი C6 განსაზღვრავს ლოდინის მულტივიბრატორის (ერთჯერადი) DD2 გამომავალი პულსის ხანგრძლივობას, რომელიც აკონტროლებს VT1 გადამრთველს.
როგორც გადართვის ელექტრომომარაგების წინა წრეში, ტრანზისტორი VT1-ის დენი რეგულირდება რეზისტორით R7, ხოლო დატვირთვა არის ჩოკი, რომელიც დამზადებულია ეკონომიური 3 mH ფლუორესცენტური ნათურების ბალასტისგან.
იმის გამო, რომ MS წარმოების სიხშირე უფრო დაბალია, ვიდრე პირველ წრეში, ძაბვის გაორმაგების რექტიფიკატორის კონდენსატორი C7 აქვს 10 μF სიმძლავრე, ხოლო ზომის შესამცირებლად, ამ პოზიციაზე გამოიყენება კერამიკული SMD კონდენსატორი, მაგრამ შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვა ტიპის კონდენსატორები. : K73, KBGI, MBGCh, MBM ან ელექტროლიტური შესაფერის ძაბვაზე.
შემავალი და გამომავალი ძაბვები, დენის მოხმარება და პულსის განმეორების სიხშირე სქემისთვის ნახ.2 მოცემულია ცხრილში 2.
ელექტრომომარაგების ჩართვა NE555 ტაიმერისა და ოპერაციული გამაძლიერებლის საფუძველზე
3-ზე ნაჩვენები გადართვის კვების წრე მსგავსია, მაგრამ ოპერაციული გამაძლიერებელი (OA) ტიპის K140 UD12 ან KR140 UD 1208 გამოიყენება მართკუთხა იმპულსების მთავარ ოსცილატორად. ეს ოპ გამაძლიერებელი ძალიან ეკონომიურია, შეუძლია იმუშაოს უნიპოლარული წყაროდან. ძაბვა 3-დან 30 ვ-მდე ან ბიპოლარულიდან ±1,5... 15 ვ.
გენერირების სიხშირე რეგულირდება R3 პოტენციომეტრით. ფართოზოლოვანი ქსელის გასაზრდელად, 1,4,5 ქინძისთავები გაერთიანებულია და დამიწებულია საერთო მავთულზე. რეზისტორი R6, რომელიც არეგულირებს დენის კონტროლს, მცირდება მინიმალურ შესაძლო მნიშვნელობამდე 100 kOhm. op-amp-ის მიმდინარე მოხმარება არის 1,5…2 mA ფარგლებში. op-amp-ის გამომავალსა და C3R10VD1 დიფერენციალურ წრეს შორის, საიდანაც გაშვებულია ერთჯერადი DD1, BC237 ტიპის ტრანზისტორი VT1-ზე დაკავშირებულია ბუფერული გამაძლიერებელი, რომელიც ემსახურება წინა ნაწილის ციცაბოს გაზრდას და დაცემას. გამომავალი პულსი MS DA1. 
VT2 გადამრთველის დატვირთვა იყენებს L1 ინდუქტორს ენერგოეფექტური ნათურების იგივე ბალასტებისგან. ეს ინდუქტორი დაცულია ზედმეტი ძაბვისგან R13VD2 ჯაჭვით. მისი ინდუქციურობა არის 1,65 mH, მაგრამ იგი დახვეულია უფრო სქელი მავთულით, შესაბამისად, მისი აქტიური წინააღმდეგობა უფრო დაბალია და მისი ხარისხის ფაქტორი უფრო მაღალია. ეს საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ ძაბვა დაახლოებით 24...25 V რექტფიკატორის გამომავალზე VD3VD4 გაორმაგებით.
გასათვალისწინებელია ისიც, რომ ნახ.3-ში ჩართვის ელექტრომომარაგების წრე შეიძლება იმუშაოს ცალმხრივი მიწოდების ძაბვით 3,3 ვ.
შემავალი და გამომავალი ძაბვები, დენის მოხმარება და პულსის განმეორების სიხშირე სქემისთვის ნახ.3 მოცემულია ცხრილში 3.
საბჭოთა და უცხოელი რადიომოყვარულების უმეტესობა კარგად იცნობს ანალოგური ინტეგრირებული ტაიმერი SE555/NE555 (KR1006), რომელიც წარმოებულია Signetics Corporation-ის მიერ შორეული 1971 წლიდან. ძნელია იმის ჩამოთვლა, თუ რა მიზნებისთვის არ იქნა გამოყენებული ეს იაფი, მაგრამ მრავალფუნქციური მიკროსქემა მისი არსებობის თითქმის ნახევარი საუკუნის განმავლობაში. თუმცა, მიუხედავად ბოლო წლების ელექტრონიკის ინდუსტრიის სწრაფი განვითარებისა, ის კვლავ აგრძელებს პოპულარობას და წარმოებას მნიშვნელოვანი მოცულობით.
Jericho Uno-ს მიერ შემოთავაზებული საავტომობილო PWM რეგულატორის მარტივი წრე არ არის პროფესიონალური, სრულად გამართული დიზაინი, რომელიც გამოირჩევა უსაფრთხოებითა და საიმედოობით. ეს არის მხოლოდ პატარა იაფი ექსპერიმენტი, რომელიც აწყობილია ხელმისაწვდომი ბიუჯეტის ნაწილების გამოყენებით და სრულად აკმაყოფილებს მინიმალურ მოთხოვნებს. ამიტომ, მისი დეველოპერი არ იღებს პასუხისმგებლობას ყველაფერზე, რაც შეიძლება დაემართოს თქვენს აღჭურვილობას სიმულირებული მიკროსქემის მუშაობისას.
NE555 PWM რეგულატორის წრე
PWM მოწყობილობის შესაქმნელად დაგჭირდებათ:- ელექტრო soldering რკინის;
- ჩიპი NE555;
- ცვლადი რეზისტორი 100 kOhm;
- რეზისტორები 47 Ohm და 1 kOhm 0.5 W თითოეული;
- 0,1 μF კონდენსატორი;
- ორი დიოდი 1N4148 (KD522B).
ანალოგური მიკროსქემის ეტაპობრივი შეკრება
ჩვენ ვიწყებთ მიკროსქემის აშენებას მხტუნავების დაყენებით მიკროსქემზე. შედუღების რკინის გამოყენებით, ჩვენ ვხურავთ შემდეგ ტაიმერის კონტაქტებს ერთმანეთთან: 2 და 6, 4 და 8.
შემდეგ, ელექტრონების მოძრაობის მიმართულებით ხელმძღვანელობით, ჩვენ ვამაგრებთ დიოდური ხიდის „მკლავებს“ ცვლად რეზისტორზე (დენის დინება ერთი მიმართულებით). დიოდების რეიტინგები შეირჩა ხელმისაწვდომი, იაფიდან. თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ ისინი ნებისმიერი სხვა - ეს პრაქტიკულად არ იმოქმედებს მიკროსქემის მუშაობაზე.
მოკლე ჩართვისა და მიკროსქემის დამწვრობის თავიდან ასაცილებლად, როდესაც ცვლადი რეზისტორი იხსნება უკიდურეს პოზიციაზე, ჩვენ დავაყენეთ კვების წყაროს შუნტის წინააღმდეგობა 1 kOhm-ზე (ქინძისთავები 7-8).
ვინაიდან NE555 მოქმედებს როგორც ხერხის გენერატორი, მოცემული სიხშირის, პულსის ხანგრძლივობისა და პაუზის მქონე წრედის მისაღებად, რჩება მხოლოდ რეზისტორისა და კონდენსატორის შერჩევა. გაუგონარი 18 kHz მოგვცემს 4,7 nF კონდენსატორი, მაგრამ ასეთი მცირე სიმძლავრის მნიშვნელობა გამოიწვევს მხრების არასწორი განლაგებას მიკროსქემის მუშაობის დროს. ჩვენ დავაყენეთ ოპტიმალური მნიშვნელობა 0.1 μF (კონტაქტები 1-2).
თქვენ შეგიძლიათ თავიდან აიცილოთ მიკროსქემის უსიამოვნო „ჭექა-ქუხილი“ და გაიყვანოთ გამოსავალი მაღალ დონეზე რაღაც დაბალი წინაღობის გამოყენებით, მაგალითად, 47-51 Ohm რეზისტორების გამოყენებით.
რჩება მხოლოდ დენის და დატვირთვის დაკავშირება. წრე განკუთვნილია მანქანის ბორტ ქსელის შეყვანის ძაბვისთვის 12V DC, მაგრამ ვიზუალური დემონსტრირებისთვის ის ასევე დაიწყება 9V ბატარეიდან. ჩვენ ვუკავშირდებით მას მიკროსქემის შეყვანას, ვაკვირდებით პოლარობას (პლუს 8 ფეხზე, მინუს ფეხზე 1).
რჩება მხოლოდ დატვირთვის გამკლავება. როგორც გრაფიკიდან ჩანს, როდესაც ცვლადმა რეზისტორმა გამომავალი ძაბვა 6 ვ-მდე დაწია, გამოსავალზე ხერხი შენარჩუნდა (ფეხები 1-3), ანუ NE555 ამ წრეში არის როგორც ხერხის გენერატორი, ასევე შედარება. იმავე დროს. თქვენი ტაიმერი მუშაობს სტაბილურ რეჟიმში და აქვს სამუშაო ციკლი 50%-ზე ნაკლები.
მოდულს შეუძლია გაუძლოს 6-9 ა პირდაპირი დენის გამტარუნარიანობას, ასე რომ, მინიმალური დანაკარგებით შეგიძლიათ დააკავშიროთ როგორც მანქანის LED ზოლი, ასევე დაბალი სიმძლავრის ძრავა, რომელიც გაფანტავს კვამლს და სიცხეში გიბერავს სახეზე. Ეგრე:
ან ასე:
PWM რეგულატორის მუშაობის პრინციპი
PWM რეგულატორის მოქმედება საკმაოდ მარტივია. NE555 ტაიმერი აკონტროლებს ძაბვას C კონდენსატორზე. როცა ის მაქსიმუმამდე დამუხტავს (სრული დამუხტვა), შიდა ტრანზისტორი იხსნება და გამომავალზე ჩნდება ლოგიკური ნული. შემდეგი, ტევადობა იხსნება, რაც იწვევს ტრანზისტორის დახურვას და გამომავალზე ლოგიკური ჩამოსვლას. როდესაც სიმძლავრე მთლიანად დაცლილია, სისტემა იცვლება და ყველაფერი მეორდება. დატენვის მომენტში დენი მიედინება ერთ მხარეს, ხოლო გამონადენის დროს სხვა მიმართულებით. ცვლადი რეზისტორის გამოყენებით, ჩვენ ვცვლით მხრის წინააღმდეგობის თანაფარდობას, ავტომატურად ვამცირებთ ან ვზრდით გამომავალი ძაბვას. წრეში არის ნაწილობრივი სიხშირის გადახრა, მაგრამ ის არ ხვდება ხმოვან დიაპაზონში.ნახეთ ვიდეო PWM რეგულატორის მუშაობის შესახებ
პროპელერისთვის სიჩქარის კონტროლერის გაკეთება მჭირდებოდა. ააფეთქოთ კვამლი გამაგრილებლისგან და სახის ვენტილაცია. ისე, უბრალოდ გასართობად, ჩაალაგე ყველაფერი მინიმალურ ფასად. დაბალი სიმძლავრის DC ძრავის რეგულირების უმარტივესი გზა, რა თქმა უნდა, არის ცვლადი რეზისტორით, მაგრამ ასეთი მცირე ნომინალური მნიშვნელობის და თუნდაც საჭირო სიმძლავრის ძრავის პოვნა, დიდი ძალისხმევაა საჭირო და აშკარად გაიმარჯვა. ათი მანეთი არ ღირს. ამიტომ, ჩვენი არჩევანია PWM + MOSFET.
გასაღები ავიღე IRF630. რატომ ეს ერთი MOSFET? დიახ, მე მხოლოდ ათი მათგანი სადღაც მივიღე. ასე რომ, მე ვიყენებ მას, რათა დავაინსტალირო რაღაც უფრო პატარა და დაბალი სიმძლავრის. იმიტომ რომ დენი აქ ნაკლებად სავარაუდოა, რომ იყოს ამპერზე მეტი, მაგრამ IRF630შეუძლია თავის შიგნით 9A-მდე გაყვანა. მაგრამ შესაძლებელი იქნება გულშემატკივართა მთელი კასკადის შექმნა ერთ ვენტილატორის მიერთებით - საკმარისი სიმძლავრე :)
ახლა დროა ვიფიქროთ იმაზე, თუ რას გავაკეთებთ PWM. ფიქრი მაშინვე თავს გვთავაზობს - მიკროკონტროლერი. აიღეთ Tiny12 და გააკეთეთ ეს მასზე. ეს აზრი მაშინვე გვერდზე გადავდე.
- ცუდად ვგრძნობ თავს ასეთი ღირებული და ძვირადღირებული ნაწილის რაიმე სახის გულშემატკივარზე დახარჯვის გამო. მე ვიპოვი უფრო საინტერესო ამოცანას მიკროკონტროლერისთვის
- ამისათვის მეტი პროგრამული უზრუნველყოფის დაწერა ორმაგად იმედგაცრუებულია.
- მიწოდების ძაბვა იქ 12 ვოლტია, MK-ის 5 ვოლტამდე დაწევა ზოგადად ზარმაცია.
- IRF630არ იხსნება 5 ვოლტიდან, ასე რომ თქვენ ასევე მოგიწევთ აქ ტრანზისტორის დაყენება, რათა მან მიაწოდოს მაღალი პოტენციალი საველე კარიბჭეს. გაგიჟდი.
ოპერაციული გამაძლიერებლები შეიძლება პირდაპირ გადააგდოთ. ფაქტია, რომ ზოგადი დანიშნულების ოპ-ამპერტებისთვის, უკვე 8-10 kHz-ის შემდეგ, როგორც წესი, გამომავალი ძაბვის ლიმიტიის მკვეთრად იწყებს კოლაფსს და ჩვენ გვჭირდება ველური მუშაკის აჯანყება. უფრო მეტიც, ზებგერითი სიხშირით, ისე, რომ არ ატეხოს.
ოპ-ამპერები ასეთი ნაკლის გარეშე ძვირი ღირს, რომ ამ ფულით შეგიძლიათ შეიძინოთ ათეული ყველაზე მაგარი მიკროკონტროლერი. ღუმელში!
რჩება შედარებითები; მათ არ აქვთ op-amp-ის უნარი შეუფერხებლად შეცვალოს გამომავალი ძაბვა; მათ შეუძლიათ მხოლოდ ორი ძაბვის შედარება და შედარების შედეგების მიხედვით გამომავალი ტრანზისტორის დახურვა, მაგრამ ამას აკეთებენ სწრაფად და დაბლოკვის გარეშე. მახასიათებლები. ლულის ფსკერს გადავავლე თვალი და შესადარებელი ვერ ვიპოვე. ჩასაფრებული! უფრო ზუსტად ასე იყო LM339, მაგრამ ეს იყო დიდ საქმეში და რელიგია არ მაძლევს უფლებას ასეთი მარტივი ამოცანისთვის 8 ფეხზე მეტი მიკროცირკული გავამაგრო. ისიც სირცხვილი იყო საწყობში ჩათრევა. Რა უნდა ვქნა?
შემდეგ კი ისეთი მშვენიერი რამ გამახსენდა ანალოგური ტაიმერი - NE555. ეს არის ერთგვარი გენერატორი, სადაც შეგიძლიათ დააყენოთ სიხშირე, ასევე პულსი და პაუზის ხანგრძლივობა რეზისტორებისა და კონდენსატორის კომბინაციის გამოყენებით. რამდენი განსხვავებული სისულელე გაკეთდა ამ ტაიმერზე მისი ოცდაათ წელზე მეტი ხნის ისტორიის მანძილზე... დღემდე, ეს მიკროსქემა, მიუხედავად მისი პატივცემული ასაკისა, იბეჭდება მილიონობით ეგზემპლარად და ხელმისაწვდომია თითქმის ყველა საწყობში ერთი ფასით. რამდენიმე რუბლი. მაგალითად, ჩვენს ქვეყანაში ღირს დაახლოებით 5 რუბლი. ლულის ფსკერს გადავავლე თვალი და რამდენიმე ცალი ვიპოვე. შესახებ! მოდი ახლავე ავურიოთ ყველაფერი.
 |
Როგორ მუშაობს
თუ ღრმად არ ჩაუღრმავდებით 555 ტაიმერის სტრუქტურას, ეს არ არის რთული. უხეშად რომ ვთქვათ, ტაიმერი აკონტროლებს ძაბვას C1 კონდენსატორზე, რომელსაც ის ხსნის გამომავალიდან THR(THRESHOLD - ბარიერი). როგორც კი მაქსიმუმს მიაღწევს (კონდენსატორი დამუხტულია), შიდა ტრანზისტორი იხსნება. რომელიც ხურავს გამომავალს DIS(DISCHARGE - გამონადენი) მიწაზე. ამავე დროს, გასასვლელში გარეთგამოჩნდება ლოგიკური ნული. კონდენსატორი იწყებს გამონადენს DISდა როდესაც მასზე ძაბვა ნულოვანი გახდება (სრული გამონადენი), სისტემა გადავა საპირისპირო მდგომარეობაში - გამომავალ 1-ზე, ტრანზისტორი დახურულია. კონდენსატორი ისევ იწყებს დატენვას და ყველაფერი ისევ მეორდება.
C1 კონდენსატორის დამუხტვა მიჰყვება გზას: R4->ზედა მხრის R1 ->D2" და გამონადენი გზაზე: D1 -> ქვედა მხრის R1 -> DIS. როდესაც ვაბრუნებთ ცვლად რეზისტორს R1, ვცვლით ზედა და ქვედა მკლავების წინააღმდეგობების თანაფარდობას. რაც, შესაბამისად, ცვლის პულსის სიგრძის თანაფარდობას პაუზასთან.
სიხშირე დგინდება ძირითადად C1 კონდენსატორის მიერ და ასევე ოდნავ დამოკიდებულია R1 წინააღმდეგობის მნიშვნელობაზე.
რეზისტორი R3 უზრუნველყოფს გამომავალი გამოყვანის მაღალ დონეზე - ასე რომ არის ღია კოლექტორის გამომავალი. რომელსაც დამოუკიდებლად არ შეუძლია მაღალი დონის დადგენა.
თქვენ შეგიძლიათ დააინსტალიროთ ნებისმიერი დიოდები, დირიჟორები დაახლოებით იგივე მნიშვნელობისაა, გადახრები ერთი რიგის ფარგლებში განსაკუთრებით არ იმოქმედებს სამუშაოს ხარისხზე. მაგალითად C1-ში დაყენებული 4.7 ნანოფარადზე სიხშირე ეცემა 18 კჰც-მდე, მაგრამ თითქმის არ ისმის, აშკარად ჩემი სმენა აღარ არის სრულყოფილი :(
ურნებში ჩავძირე, რომელიც თავად ითვლის NE555 ტაიმერის ოპერაციულ პარამეტრებს და იქიდან ავაწყო წრე, სტაბილური რეჟიმისთვის 50%-ზე ნაკლები შევსების კოეფიციენტით და R1-ისა და R2-ის ნაცვლად ცვლადი რეზისტორში ჩავრთე, რომლითაც გამომავალი სიგნალის მუშაობის ციკლი შევცვალე. თქვენ უბრალოდ უნდა მიაქციოთ ყურადღება იმ ფაქტს, რომ DIS გამომავალი (DISCHARGE) არის შიდა ტაიმერის გასაღების მეშვეობით. დაკავშირებულია მიწასთან, ამიტომ მისი პირდაპირ დაკავშირება ვერ მოხერხდა პოტენციომეტრთან, იმიტომ რეგულატორის უკიდურეს პოზიციაზე გადახვევისას, ეს პინი დაეშვება Vcc-ზე. ხოლო როდესაც ტრანზისტორი გაიხსნება, იქნება ბუნებრივი მოკლე ჩართვა და მშვენიერი ზილჩის მქონე ტაიმერი გამოყოფს ჯადოსნურ კვამლს, რომელზეც, როგორც მოგეხსენებათ, მუშაობს ყველა ელექტრონიკა. როგორც კი კვამლი ტოვებს ჩიპს, ის წყვეტს მუშაობას. Ის არის. მაშასადამე, ჩვენ ვიღებთ და ვამატებთ სხვა რეზისტორს ერთი კილო-ომისთვის. ეს არ გამოიწვევს განსხვავებას რეგულირებაში, მაგრამ დაიცავს დამწვრობისგან.
ადრე არ არის ნათქვამი. დაფა დავაფიქსირე და შევადუღე კომპონენტები:
ქვემოდან ყველაფერი მარტივია.
აქ მე ვამაგრებ ხელმოწერას, მშობლიურ Sprint Layout-ში -
და ეს არის ძაბვა ძრავზე. მცირე გარდამავალი პროცესი ჩანს. მილსადენი უნდა დააყენოთ პარალელურად ნახევარ მიკროფარადზე და ის გაასწორებს მას.
როგორც ხედავთ, სიხშირე ცურავს - ეს გასაგებია, რადგან ჩვენს შემთხვევაში მუშაობის სიხშირე დამოკიდებულია რეზისტორებსა და კონდენსატორზე და რადგან ისინი იცვლებიან, სიხშირე ცურავს, მაგრამ ამას მნიშვნელობა არ აქვს. მთელი კონტროლის დიაპაზონში, ის არასოდეს შედის ხმოვან დიაპაზონში. და მთელი სტრუქტურა ღირდა 35 მანეთი, სხეულის არ ჩათვლის გარეშე. ასე რომ - მოგება!
ტაიმერები ასევე იმსახურებენ ყურადღებას ლაბორატორიული კვების წყაროების მშენებლობაში. მრავალმხრივობის, კარგი დატვირთვის თვისებების მქონე და საკმაოდ ფართო სიხშირის დიაპაზონში მუშაობისას, ტაიმერები იდეალურად შეეფერება მარტივი პულსირებული LBP-ების შესაქმნელად. აქედან გამომდინარე, როგორც ჩანს, SHI კონტროლერების ყველაზე პოპულარული სერიის შემქმნელების სიყვარული "ტაიმერის" მასტერ ოსცილატორების მიმართ, რადგან, როგორც მოგეხსენებათ, 38XX სერიის დროის განსაზღვრის ნაწილი და სხვა მწარმოებლების მრავალი ოჯახი, მათ შორის ლეგენდარული Viper. , დამზადებულია ზუსტად ასეთ გენერატორზე.
"პულსის სიმძლავრის" სახელოსნოში მისი უფრო სპეციფიკური კოლეგებისგან განსხვავებით, ცნობილი ნაკლებად აინტერესებს გაშვების პირობებს, მუშაობს ძაბვის დიაპაზონში 3-18 ვ და არანაკლებ მრავალმხრივია, რაც საშუალებას გაძლევთ შექმნათ თვითკმარი "ბირთვი". ” იმპულსური LBP-ის გასაკონტროლებლად ამ მარტივი მიკროსქემის საფუძველზე, რომელსაც არ აქვს უარესი პარამეტრები, ვიდრე სპეციალიზებულ მიკროსქემებზე.
სქემა 6
დიაგრამა 6 გვიჩვენებს პულსი-წრფივი კონცეფციის მარტივ ვერსიას.
როგორც ხედავთ, დიაგრამა იყენებს თითქმის ყველა ერთსა და იმავე ძირითად კომპონენტს და კორექტირების სქემებს, ამიტომ მათი ცალ-ცალკე და ისევ აღწერას აზრი არ აქვს.
ტაიმერის გადართვის წრეს ასევე არ აქვს საიდუმლოებები. მე მხოლოდ ყურადღებას გავამახვილებ იმაზე, თუ როგორ არის ორგანიზებული გამომავალი ძაბვის რეგულირება. ტაიმერის 5 და 6 ქინძისთავები არის ჩაშენებული შედარების დიფერენციალური ეტაპის მრავალპროპორციული შეყვანა. შედარების პირდაპირ შეყვანაზე (პინი 6), R3, C4 და ტაიმერში ჩაშენებული განმუხტვის ტრანზისტორის გამოყენებით, იქმნება სამკუთხა ძაბვა, რომლის დონე შედარებულია ძაბვასთან შედარების ინვერსიულ შეყვანაზე (პინი 5 ).
რაც უფრო დაბალია ძაბვის დონე საპირისპირო შეყვანაზე (რომელიც თავდაპირველად წარმოიქმნება ჩაშენებული ძაბვის გამყოფით), მით უფრო ადრე გადადის ტაიმერის გამომავალი (პინი 3) "0"-მდე, მით უფრო მოკლეა გამომავალი დადებითი პულსი. რაც უფრო ნაკლები დროა დენის გადამრთველი VT3 ღია მდგომარეობაში, აჯერებს L1-C6 წრეს, მით უფრო დაბალია LBP გამომავალი ძაბვა. მე-5 პინზე ძაბვის გაზრდით, ვიღებთ საპირისპირო სურათს. ამ შემთხვევაში, მე-6 და მე-7 სქემებთან მიმართებაში, ძაბვის კონტროლი ტაიმერის 5 პინზე ხორციელდება ოპტოკუპლერის IC1-ით.
როდესაც გარკვეული ძაბვის ვარდნა მიიღწევა DA2 შესასვლელ/გამომავალზე (დაახლოებით 2,9-3,3 ვ, დამოკიდებულია ოპტოკუპლერის ტიპზე, რეზისტორი R5), ოპტოკუპლერის LED ანათებს, რაც იწვევს საკუთარი ტრანზისტორის განბლოკვას, რაც, თავის მხრივ, ააქტიურებს ჩაშენებული ტაიმერის შედარების ინვერსიულ შეყვანას. ტაიმერის გამომავალი მოძრაობს "0"-ზე, ბლოკავს დენის გადამრთველს VT3 (VT1 დრაივერის ჩაკეტვა წრეში 7).
შენიშვნები დიაგრამაზე. ამ LPS-ის ნორმალური ფუნქციონირებისთვის, რომლის გასაღები დამზადებულია მძლავრი ველის ეფექტის ტრანზისტორზე, არ უნდა უგულებელყოთ სტაბილიზატორის არსებობა VT1-ზე, რადგან წინააღმდეგ შემთხვევაში, კონტროლის იმპულსების ხარისხი შეიძლება გაუარესდეს შედარებით დიდი პულსის გამო. დენები PT კარიბჭის დატენვის დროს.
ეს შენიშვნა ასევე ეხება ამ სტატიაში აღწერილი სხვა სქემებს (წინა და შემდგომ, სადაც ეს სტაბილიზატორი "რეგისტრირებულია").
სქემა 7
სქემა 7 არის სქემა 1-ის პროტოტიპი და მე ვერაფერს ვიტყვი ახალ სქემაში 7-ში ნაჩვენები LBP განლაგების შესახებ. ეს ვარიანტი გამოსცადა იმავე შეყვანის ძაბვაზე და შეუძლია უზრუნველყოს იგივე გამომავალი პარამეტრები (პროტოტიპის შეკრებით შეზღუდული პირობებით), როგორც ჩიპების 38XX ოჯახზე აგებული პროტოტიპი.
სქემა 8
იმპულსური LBP-ის უმარტივესი ვერსია ტაიმერის გამოყენებით ნაჩვენებია დიაგრამა 8-ში. არ არსებობს სპეციალური ფუნქციები, გარდა იმისა, რომ დაბალი სიმძლავრის ველი-ეფექტის ტრანზისტორი გამოიყენება როგორც ელემენტი, რომელიც აკონტროლებს ძაბვას გამყოფ P1-R8 შუა წერტილში. KP501A, რომელიც ზემოაღნიშნულ სქემებში ბევრ ამოცანას უკეთ უმკლავდება, ვიდრე მისი ბიპოლარული კოლეგები. ის გაცილებით იაფია ვიდრე მისი უცხოური პროტოტიპები.
ოსცილოგრამები
ოსცილოგრამები 1-4 აჩვენებს PID და სარელეო რეჟიმებს, რაც დამოკიდებულია გამომავალი ძაბვის კორექტირებაზე თითქმის ნულოვანი დატვირთვით. ჩანს, რომ როდესაც კორექტირების დიაპაზონი გადაინაცვლებს დაბალი ძაბვისკენ, PSI კონტროლი კომბინირებულია სარელეო კონტროლთან. ეს რეჟიმი ტიპიურია სტატიაში წარმოდგენილი ყველა სქემისთვის.
ტალღის ფორმა 1
ტალღის ფორმა 2
ტალღის ფორმა 3
ტალღის ფორმა 4
ფოტოები
სურათი 1, 2 გვიჩვენებს პურის დაფის მონაკვეთს, რომელზედაც შემოწმდა LBP სქემები.
მიუხედავად ინსტალაციისა, რომელიც უჩვეულოა დენის იმპულსური მოწყობილობებისთვის, დამონტაჟებულმა სქემებმა გამოაცხადეს მითითებული შედეგები.
