Es ist bequem, die Versorgungsspannung leistungsstarker Verbraucher mit Pulsweitenmodulationsreglern zu regeln. Der Vorteil solcher Regler besteht darin, dass der Ausgangstransistor in einem Schlüsselmodus arbeitet, was bedeutet, dass er zwei Zustände hat - offen oder geschlossen. Es ist bekannt, dass die größte Erwärmung des Transistors im halboffenen Zustand auftritt, was dazu führt, dass er auf einem großflächigen Heizkörper installiert und vor Überhitzung geschützt werden muss.
Ich schlage eine einfache PWM-Controller-Schaltung vor. Das Gerät wird von einer 12V Gleichspannungsquelle versorgt. Mit der angegebenen Instanz des Transistors kann er einem Strom von bis zu 10 A standhalten.
Betrachten Sie den Betrieb des Geräts: An den Transistoren VT1 und VT2 ist ein Multivibrator mit einstellbarem Tastverhältnis montiert. Die Pulswiederholrate beträgt etwa 7 kHz. Vom Kollektor des Transistors VT2 werden die Impulse dem Schlüsseltransistor VT3 zugeführt, der die Last steuert. Das Tastverhältnis wird durch einen variablen Widerstand R4 geregelt. An der äußersten linken Position des Schiebers dieses Widerstands, siehe oberes Diagramm, sind die Impulse am Ausgang des Geräts schmal, was die minimale Ausgangsleistung des Reglers anzeigt. In der äußerst rechten Position, siehe unteres Diagramm, sind die Impulse breit, der Regler arbeitet mit voller Leistung.
PWM-Betriebsdiagramm in CT1
Mit diesem Regler können Sie 12-V-Haushaltsglühlampen, einen Gleichstrommotor mit isoliertem Gehäuse, steuern. Bei Verwendung des Reglers in einem Auto, bei dem das Minus an das Gehäuse angeschlossen ist, sollte die Verbindung über einen p-n-p-Transistor erfolgen, wie in der Abbildung gezeigt.
Details: Im Generator können fast alle Niederfrequenztransistoren arbeiten, z. B. KT315, KT3102. Schlüsseltransistor IRF3205, IRF9530. Wir werden den p-n-p-Transistor P210 durch einen KT825 ersetzen, während die Last mit einem Strom von bis zu 20 A verbunden werden kann!
Und abschließend sei gesagt, dass dieser Regler in meinem Auto mit Innenraumheizungsmotor seit mehr als zwei Jahren funktioniert.
Liste der Funkelemente
| Bezeichnung | Typ | Konfession | Menge | Notiz | Punktzahl | Mein Notizbuch |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VT1, VT2 | bipolarer Transistor | KTC3198 | 2 | Zum Merkzettel | ||
| VT3 | Feldeffekttransistor | N302AP | 1 | Zum Merkzettel | ||
| C1 | Elektrolytkondensator | 220uF 16V | 1 | Zum Merkzettel | ||
| C2, C3 | Kondensator | 4700 pF | 2 | Zum Merkzettel | ||
| R1, R6 | Widerstand | 4,7 kOhm | 2 | Zum Merkzettel | ||
| R2 | Widerstand | 2,2 kOhm | 1 | Zum Merkzettel | ||
| R3 | Widerstand | 27 kOhm | 1 | Zum Merkzettel | ||
| R4 | Variabler Widerstand | 150 kOhm | 1 | Zum Merkzettel | ||
| R5 | Widerstand |
Ein weiteres elektronisches Gerät mit breiter Anwendung.
Es ist ein leistungsstarker PWM-Controller mit reibungsloser manueller Steuerung. Es arbeitet mit einer konstanten Spannung von 10-50 V (es ist besser, den Bereich von 12-40 V nicht zu überschreiten) und ist geeignet, die Leistung verschiedener Verbraucher (Lampen, LEDs, Motoren, Heizungen) mit einer maximalen Stromaufnahme von zu regeln 40A.
Gesendet in einem Standard-Weicheumschlag 
Das Gehäuse ist mit Riegeln befestigt, die leicht brechen, also öffnen Sie es vorsichtig. 
In der Platine und dem entfernten Reglerknopf 
Die Leiterplatte ist doppelseitiges Fiberglas, Löten und Installation sind sauber. Anschluss über eine leistungsstarke Klemmleiste. 
Lüftungsschlitze im Gehäuse sind wirkungslos, weil. fast vollständig von der Leiterplatte bedeckt. 
Zusammengebaut sieht es so aus 
Die tatsächlichen Abmessungen sind etwas größer als angegeben: 123x55x40mm
Schematische Darstellung des Geräts 
Die deklarierte PWM-Frequenz beträgt 12 kHz. Die reale Frequenz ändert sich im Bereich von 12-13kHz durch Anpassung der Ausgangsleistung.
Bei Bedarf kann die PWM-Frequenz reduziert werden, indem der gewünschte Kondensator parallel zu C5 gelötet wird (Anfangskapazität 1nF). Es ist unerwünscht, die Frequenz zu erhöhen, weil. Schaltverluste steigen.
Der variable Widerstand hat einen eingebauten Schalter ganz links, mit dem Sie das Gerät ausschalten können. Auf der Platine befindet sich auch eine rote LED, die leuchtet, wenn der Regler in Betrieb ist.
Aus irgendeinem Grund wurde die Markierung vom PWM-Controller-Chip sorgfältig gelöscht, obwohl leicht zu erraten ist, dass es sich um ein Analogon von NE555 handelt :)
Der Regelbereich liegt nahe bei den deklarierten 5-100 %
Das CW1-Element sieht aus wie ein Stromregler in einem Diodengehäuse, aber ich bin mir nicht sicher ...
Wie bei den meisten Leistungsreglern erfolgt die Regelung entlang des Minusleiters. Es gibt keinen Kurzschlussschutz.
Auf Mosfets und Diodenbestückung gibt es zunächst keine Markierung, sie befinden sich auf einzelnen Kühlkörpern mit Wärmeleitpaste.
Der Regler kann an einer induktiven Last arbeiten, weil Am Ausgang befindet sich eine Anordnung von schützenden Schottky-Dioden, die die Selbstinduktions-EMK unterdrückt.
Ein Test mit 20A Strom zeigte, dass sich die Radiatoren etwas erwärmen und mehr ziehen können, vermutlich bis zu 30A. Der gemessene Gesamtwiderstand der offenen Kanäle der Außendienstmitarbeiter beträgt nur 0,002 Ohm (fällt bei einem Strom von 20 A um 0,04 V ab).
Wenn Sie die PWM-Frequenz reduzieren, werden alle deklarierten 40A herausgezogen. Kann ich leider nicht prüfen...
Ihr könnt eure eigenen Schlüsse ziehen, mir hat das Gerät gefallen :)
Ich plane, +56 zu kaufen Zu den Favoriten hinzufügen Die Rezension hat gefallen +38 +85Es ist möglich, die Rotationsgeschwindigkeit der Welle eines Kollektor-Elektromotors mit geringer Leistung einzustellen, indem er in Reihe mit seinem Stromversorgungskreis geschaltet wird. Diese Option erzeugt jedoch einen sehr geringen Wirkungsgrad, und außerdem ist es nicht möglich, die Drehzahl reibungslos zu ändern.
Die Hauptsache ist, dass diese Methode manchmal zu einem vollständigen Stopp des Elektromotors bei niedriger Versorgungsspannung führt. Drehzahlregler für Elektromotoren Die in diesem Artikel beschriebenen Gleichstromkreise haben diese Nachteile nicht. Diese Schemata können auch erfolgreich verwendet werden, um die Helligkeit des Glühens von Glühlampen um 12 Volt zu ändern.
Beschreibung von 4 Schemata von Motordrehzahlreglern
Erstes Schema
Ändern Sie die Drehzahl mit einem variablen Widerstand R5, der die Dauer der Impulse ändert. Da die Amplitude der PWM-Impulse konstant und gleich der Versorgungsspannung des Elektromotors ist, bleibt dieser auch bei sehr niedriger Drehzahl nie stehen.
Zweites Schema
Es ist ähnlich wie das vorherige, aber der Operationsverstärker DA1 (K140UD7) wird als Master-Oszillator verwendet.
Dieser Operationsverstärker fungiert als Spannungsgenerator, der Dreieckimpulse mit einer Frequenz von 500 Hz erzeugt. Der variable Widerstand R7 stellt die Drehzahl des Motors ein.
Drittes Schema
Sie ist eigenartig, gebaut auf sie ist auf. Der Hauptoszillator arbeitet mit einer Frequenz von 500 Hz. Die Impulsbreite und damit die Motordrehzahl kann von 2 % bis 98 % verändert werden.
Der Schwachpunkt aller oben genannten Schemata besteht darin, dass sie kein Element zur Stabilisierung der Drehzahl bei einer Erhöhung oder Verringerung der Belastung der Welle des Gleichstrommotors haben. Sie können dieses Problem mit dem folgenden Schema lösen:
Wie die meisten ähnlichen Regler verfügt die Schaltung dieses Reglers über einen Hauptspannungsgenerator, der dreieckförmige Impulse mit einer Frequenz von 2 kHz erzeugt. Die gesamte Besonderheit der Schaltung ist das Vorhandensein einer positiven Rückkopplung (POS) durch die Elemente R12, R11, VD1, C2, DA1.4, die die Drehzahl der Motorwelle bei einer Erhöhung oder Verringerung der Last stabilisiert.
Beim Aufbau einer Schaltung mit einem bestimmten Motor, Widerstand R12, wird eine solche Tiefe des POS gewählt, bei der bei Lastwechseln noch keine Eigenschwingungen der Drehzahl auftreten.
Details der Motorrotationsregler
In diesen Schaltungen können die folgenden Ersetzungen von Funkkomponenten angewendet werden: Transistor KT817B - KT815, KT805; KT117A es ist möglich, KT117B-G oder 2N2646 zu ändern; Operationsverstärker K140UD7 auf K140UD6, KR544UD1, TL071, TL081; Timer NE555 - S555, KR1006VI1; Chip TL074 - TL064, TL084, LM324.
Bei Verwendung einer stärkeren Last kann der Schlüsseltransistor KT817 durch einen leistungsstarken Feldeffekttransistor ersetzt werden, z. B. IRF3905 oder dergleichen.
Der PWM-Controller dient dazu, die Drehzahl des Polarmotors, die Helligkeit der Glühbirne oder die Leistung des Heizelements zu regeln.
Vorteile:
1 Einfache Herstellung
2 Verfügbarkeit von Komponenten (die Kosten betragen nicht mehr als 2 USD)
3 Breite Anwendung
4 Für Anfänger, noch einmal üben und sich gefallen lassen =)
Einmal brauchte ich ein "Gerät", um die Drehzahl des Kühlers einzustellen. Wofür genau weiß ich nicht mehr. Von Anfang an habe ich es mit einem normalen variablen Widerstand versucht, es wurde sehr heiß und es war für mich nicht akzeptabel. Als Ergebnis fand ich nach dem Stöbern im Internet eine Schaltung auf dem bereits bekannten NE555-Chip. Es war eine Schaltung eines herkömmlichen PWM-Controllers mit einem Arbeitszyklus (Dauer) von Impulsen gleich oder weniger als 50% (später werde ich Grafiken zeigen, wie es funktioniert). Die Schaltung erwies sich als sehr einfach und erforderte keine Abstimmung. Die Hauptsache war, den Anschluss von Dioden und einem Transistor nicht zu vermasseln. Als ich es das erste Mal auf einem Steckbrett zusammengebaut und getestet habe, funktionierte alles mit einer halben Umdrehung. Später habe ich dann schon eine kleine Platine verteilt und alles sah ordentlicher aus =) Nun, jetzt schauen wir uns die Schaltung selbst an!
PWM-Controller-Schaltung
Daraus sehen wir, dass dies ein gewöhnlicher Generator mit einem Arbeitszyklusregler ist, der gemäß dem Schema aus dem Datenblatt zusammengebaut ist. Wir ändern dieses Tastverhältnis mit dem Widerstand R1, der Widerstand R2 dient als Kurzschlussschutz, da der 4. Ausgang der Mikroschaltung über den internen Schlüssel des Timers mit Masse verbunden ist und an der äußersten Position von R1 einfach geschlossen wird. R3 ist ein Pullup-Widerstand. C2 ist der Frequenzeinstellungskondensator. Der IRFZ44N-Transistor ist ein N-Kanal-Mosfet. D3 ist eine Schutzdiode, die verhindert, dass das Feldgerät ausfällt, wenn die Last unterbrochen wird. Nun ein wenig über das Tastverhältnis der Impulse. Das Tastverhältnis ist das Verhältnis seiner Wiederholungsperiode (Wiederholung) zur Impulsdauer, d. h. nach einer gewissen Zeit erfolgt ein Übergang von (grob gesagt) Plus nach Minus bzw. von einer logischen Einheit zu a logische Null. Dieses Zeitintervall zwischen Impulsen ist also das gleiche Tastverhältnis.
Tastverhältnis in der Mittelstellung R1
Arbeitszyklus an der äußersten linken Position R1
Arbeitszyklus an der äußerst rechten Position R
Im Folgenden gebe ich Leiterplatten mit und ohne Lage der Teile an
Nun ein wenig zu den Details und deren Aussehen. Die Mikroschaltung selbst besteht aus einem DIP-8-Gehäuse, kleinen Keramikkondensatoren und 0,125-0,25-Watt-Widerständen. Dioden sind herkömmliche Gleichrichter für 1A (am günstigsten ist 1N4007, sie sind überall in großen Mengen erhältlich). Außerdem kann die Mikroschaltung auf einer Steckdose installiert werden, wenn Sie sie in Zukunft in anderen Projekten verwenden und nicht wieder auslöten möchten. Unten sind Bilder der Details.
