Se for deg at du sykler i en barnas elektrisk bil, hvis bensinpedal bare har to stillinger: enten er motoren slått helt av, eller den roterer med fast hastighet. Alt i alt er en enkel bryter der. Oppgaven din er å redusere hastigheten, for eksempel med halvparten. Du kan slå på en kraftig motstand i serie med motoren, som vil generere mye varme. Og du kan raskt trykke og slippe gasspedalen. Du vil bli dust, jo mer merkbar, jo lavere frekvens, men gjennomsnittshastigheten vil avta etter behov. Ved å endre forholdet mellom tidspunktetbryteren er på og utenfor driftssyklusen - kan du endre gjennomsnittshastigheten. Og bryteren varmes nesten ikke opp, fordi motstanden har en tendens til uendelig, deretter til null. Nesten all kraft vil bli tildelt motoren. Hvorfor dette skjer, er det lett å beregne, vel vitende om Ohms lov.
Så du forstår hva pulsbreddemodulasjon er, kort sagt - PWM. Alt beskrevet ovenfor kan overlates til en automatisk enhet kalt en PWM-kontroller. Det kan være sammensatt og inneholder helheten Arduino. Det kan være enklere - en to-element generator NAND, en variabel motstand og to dioder. Og det kan være ganske enkelt - på to transistorer (sammenlign dette med hvor mange transistorer som er i Arduino):
Dette kalles KISS-prinsippet, fra "hold det enkelt, dumt". Selvfølgelig ikke i bokstavelig forstand - det er faktisk forstått at en designer som streber etter å forenkle strukturer, tvert imot, er veldig smart, fordi dette øker påliteligheten, vedlikeholdbarheten og synligheten. Det er sant, til bekostning av ekstra beskyttelse, fleksibilitet og fri konfigurasjon.
Det er tydelig at motoren til en barnas elbil som er nevnt i eksemplet, vil trekke denne kretsen bare med en ekstra kaskade. Og uten det - bare en liten motor fra et leketøy. Men prinsippet om drift av PWM-kontrolleren vises så tydelig som mulig.
Denne kretsen, som ble oppfunnet for deg av Instructables under kallenavnet TheCircuit, er en asymmetrisk multivibrator med transistorer av forskjellige strukturer. Nøyaktig det samme som B.S. Ivanov, V.G. Borisov.Bare to motstander blir lagt til den: en variabel motstand og en konstant koblet i serie med den, slik at hele kjedemotstanden ikke blir for lav. De er inkludert i kretsen slik at når du justerer driftssyklusen til vibrasjonene som genereres av multivibratoren.
Bruken av transistorer av forskjellige strukturer i en multivibrator lar deg redusere antall kondensatorer i den til en. Her er det elektrolytisk, ved 100 uF og 60 V, denne spenningen er valgt med god margin. Motstander: konstant - 47 Ohm, 22 kOhm, 220 kOhm, innstilling (du kan bruke en stor variabel) - 10 kOhm. Transistorer - BC557 og BC338. Kilden er to AA- eller AAA-elementer, bedre enn saltelementer, slik at hvis noe går galt, blir ingenting for varmt. Lasten er en lavdrevet elektrisk motor fra et leketøy. Parallelt er det bra for ham å koble en diode i omvendt polaritet. Den tar på seg selvinduksjonspulsen som oppstår når motoren plutselig er slått av, og vil beskytte transistoren mot den.
Siden TheCircuit monterer enheten på en brødbrett av brødbrett-typen, har ikke rekkefølgen komponentene installert noe. Så han setter transistorene først. Hvis du vil montere denne regulatoren ved å lodde, legger du transistorene sist for ikke å overopphete dem.
Så setter master kondensatoren på brettet i riktig polaritet:
motstander:
genser:
Kobler motoren:
Hvis motoren ganske enkelt vil ligge på bordet, er ikke polariteten i forbindelsen viktig, og hvis du beveger en mekanisme, er det viktig å koble den slik at den roterer i ønsket retning. Forresten, utvikleren tok motoren med en girkasse, noe som øker synligheten: den er tydelig synlig og i hvilken retning den roterer, og med hvilken hastighet. Men polariteten til strømforsyningstilkoblingen må være sammenfallende med den som er angitt på diagrammet: pluss øverst. Her kommer mesteren til ham:
Nå kan du rotere innstillingsmotstanden (eller en variabel, avhengig av hvilken du angir), se hvordan hastigheten endres, og sørge for at oppvarmingen av den andre transistoren med en hvilken som helst hastighet er liten (og den første og enda mer). Fullfør nå kretsen med en bryter koblet i serie med strømkilden, og legg til et hus.