É conveniente regular a tensão de alimentação de consumidores potentes usando reguladores com modulação por largura de pulso. A vantagem de tais reguladores é que o transistor de saída opera em modo chaveado, o que significa que possui dois estados - aberto ou fechado. Sabe-se que o maior aquecimento do transistor ocorre no estado semiaberto, o que leva à necessidade de instalá-lo em um radiador de grande área e evitar superaquecimento.
Proponho um circuito regulador PWM simples. O dispositivo é alimentado por uma fonte de tensão de 12V DC. Com a instância especificada do transistor, ele pode suportar correntes de até 10A.
Consideremos o funcionamento do dispositivo: Um multivibrador com ciclo de trabalho ajustável é montado nos transistores VT1 e VT2. A taxa de repetição do pulso é de cerca de 7 kHz. Do coletor do transistor VT2, os pulsos são enviados para o transistor chave VT3, que controla a carga. O ciclo de trabalho é regulado pelo resistor variável R4. Quando o controle deslizante deste resistor está na posição extrema esquerda, veja o diagrama superior, os pulsos na saída do dispositivo são estreitos, o que indica a potência mínima de saída do regulador. Na posição extrema direita, veja o diagrama inferior, os pulsos são amplos, o regulador opera na potência máxima.
Diagrama de operação PWM em KT1
Usando este regulador, você pode controlar lâmpadas incandescentes domésticas de 12 V, um motor DC com caixa isolada. Caso o regulador seja utilizado em carro, onde o negativo está conectado à carroceria, a conexão deverá ser feita através de um transistor pnp, conforme mostra a figura.
Detalhes: Quase todos os transistores de baixa frequência podem operar no gerador, por exemplo KT315, KT3102. Transistor chave IRF3205, IRF9530. Podemos substituir o transistor pnp P210 pelo KT825, e a carga pode ser conectada a uma corrente de até 20A!
E para concluir, é preciso dizer que este regulador funciona no meu carro com motor de aquecimento interno há mais de dois anos.
Lista de radioelementos
| Designação | Tipo | Denominação | Quantidade | Observação | Comprar | Meu bloco de notas |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VT1, VT2 | Transistor bipolar | KTC3198 | 2 | Para o bloco de notas | ||
| VT3 | Transistor de efeito de campo | N302AP | 1 | Para o bloco de notas | ||
| C1 | Capacitor eletrolítico | 220uF 16V | 1 | Para o bloco de notas | ||
| C2, C3 | Capacitor | 4700 pF | 2 | Para o bloco de notas | ||
| R1, R6 | Resistor | 4,7 kOhm | 2 | Para o bloco de notas | ||
| R2 | Resistor | 2,2 kOhm | 1 | Para o bloco de notas | ||
| R3 | Resistor | 27 kOhm | 1 | Para o bloco de notas | ||
| R4 | Resistor variável | 150 kOhm | 1 | Para o bloco de notas | ||
| R5 | Resistor |
Outro dispositivo eletrônico com ampla aplicação.
É um poderoso controlador PWM (PWM) com controle manual suave. Opera a uma tensão constante de 10-50V (é melhor não ultrapassar a faixa de 12-40V) e é adequado para regular a potência de vários consumidores (lâmpadas, LEDs, motores, aquecedores) com um consumo máximo de corrente de 40A.
Enviado em envelope acolchoado padrão 
O case é preso com travas que quebram facilmente, então abra-o com cuidado. 
Dentro da placa de circuito e do botão regulador removido 
A placa de circuito impresso é de fibra de vidro dupla-face, a soldagem e a instalação são perfeitas. Conexão através de um poderoso bloco de terminais. 
As aberturas de ventilação no gabinete são ineficazes, porque... quase completamente coberto pela placa de circuito impresso. 
Quando montado fica mais ou menos assim 
As dimensões reais são ligeiramente maiores do que as indicadas: 123x55x40mm
Diagrama esquemático do dispositivo 
A frequência PWM declarada é 12kHz. A frequência real varia na faixa de 12-13kHz ao ajustar a potência de saída.
Se necessário, a frequência de operação PWM pode ser reduzida soldando o capacitor desejado em paralelo com C5 (capacitância inicial 1nF). Não é aconselhável aumentar a frequência, pois as perdas de comutação aumentarão.
O resistor variável possui uma chave embutida na posição mais à esquerda que permite desligar o dispositivo. Há também um LED vermelho na placa que acende quando o regulador está operando.
Por alguma razão, as marcações no chip controlador PWM foram cuidadosamente apagadas, embora seja fácil adivinhar que é um análogo do NE555 :)
A faixa de regulação está próxima dos 5-100% declarados
O elemento CW1 parece um estabilizador de corrente no corpo do diodo, mas não tenho certeza exatamente...
Tal como acontece com a maioria dos reguladores de potência, a regulação é realizada através do condutor negativo. Não há proteção contra curto-circuito.
Inicialmente não há marcações nos mosfets e no conjunto de diodos, elas estão localizadas em radiadores individuais com pasta térmica.
O regulador pode operar com carga indutiva, pois Na saída há um conjunto de diodos Schottky de proteção, que suprime o EMF de autoindução.
Um teste com corrente de 20A mostrou que os radiadores esquentam um pouco e podem consumir mais, presumivelmente até 30A. A resistência total medida dos canais abertos dos trabalhadores de campo é de apenas 0,002 Ohm (queda de 0,04 V a uma corrente de 20A).
Se você reduzir a frequência PWM, retirará todos os 40A declarados. Desculpe, não posso verificar...
Você pode tirar suas próprias conclusões, gostei do aparelho :)
Estou planejando comprar +56 Adicionar aos favoritos gostei da resenha +38 +85Você pode ajustar a velocidade de rotação do eixo de um motor comutador de baixa potência conectando-o em série ao seu circuito de alimentação. Mas esta opção cria uma eficiência muito baixa e, além disso, não há possibilidade de alterar suavemente a velocidade de rotação.
O principal é que este método às vezes leva à parada completa do motor elétrico em baixa tensão de alimentação. Controlador de velocidade do motor elétrico Os circuitos DC descritos neste artigo não apresentam essas desvantagens. Esses circuitos também podem ser usados com sucesso para alterar o brilho de lâmpadas incandescentes de 12 volts.
Descrição de 4 circuitos controladores de velocidade do motor elétrico
Primeiro esquema
A velocidade de rotação é alterada pelo resistor variável R5, que altera a duração dos pulsos. Como a amplitude dos pulsos PWM é constante e igual à tensão de alimentação do motor elétrico, ele nunca para mesmo em velocidades de rotação muito baixas.
Segundo esquema
É semelhante ao anterior, mas o amplificador operacional DA1 (K140UD7) é utilizado como oscilador mestre.
Este amplificador operacional funciona como um gerador de tensão produzindo pulsos de formato triangular e com frequência de 500 Hz. O resistor variável R7 define a velocidade de rotação do motor elétrico.
Terceiro esquema
É único, construído sobre ele. O oscilador mestre opera com frequência de 500 Hz. A largura do pulso e, portanto, a rotação do motor, podem ser alteradas de 2% a 98%.
O ponto fraco de todos os esquemas acima é que eles não possuem um elemento para estabilizar a velocidade de rotação quando a carga no eixo do motor DC aumenta ou diminui. Você pode resolver esse problema usando o seguinte diagrama:
Como a maioria dos reguladores similares, o circuito deste regulador possui um gerador mestre de tensão que produz pulsos triangulares com frequência de 2 kHz. Toda a especificidade do circuito é a presença de feedback positivo (POS) através dos elementos R12, R11, VD1, C2, DA1.4, que estabiliza a velocidade de rotação do eixo do motor elétrico quando a carga aumenta ou diminui.
Ao configurar um circuito com um motor específico, resistência R12, escolha uma profundidade de PIC na qual não ocorram auto-oscilações na velocidade de rotação quando a carga muda.
Partes de controladores de rotação de motores elétricos
Nestes circuitos é possível utilizar as seguintes substituições de componentes de rádio: transistor KT817B - KT815, KT805; KT117A pode ser substituído por KT117B-G ou 2N2646; Amplificador operacional K140UD7 em K140UD6, KR544UD1, TL071, TL081; temporizador NE555 - S555, KR1006VI1; microcircuito TL074 - TL064, TL084, LM324.
Ao usar uma carga mais potente, o transistor chave KT817 pode ser substituído por um poderoso transistor de efeito de campo, por exemplo, IRF3905 ou similar.
O controlador PWM foi projetado para regular a velocidade de rotação de um motor polar, o brilho de uma lâmpada ou a potência de um elemento de aquecimento.
Vantagens:
1 Facilidade de fabricação
2 Disponibilidade de componentes (o custo não excede US$ 2)
3 Ampla aplicação
4 Para iniciantes, pratique mais uma vez e agrade-se =)
Um dia precisei de um “dispositivo” para ajustar a velocidade de rotação de um cooler. Não me lembro exatamente por que. Desde o início experimentei através de um resistor variável normal, esquentou muito e isso não foi aceitável para mim. Como resultado, depois de vasculhar a Internet, encontrei um circuito baseado no já conhecido microcircuito NE555. Este era um circuito de um regulador PWM convencional com ciclo de trabalho (duração) de pulsos igual ou inferior a 50% (mais tarde darei gráficos de como isso funciona). O circuito acabou sendo muito simples e não exigiu configuração, o principal foi não atrapalhar a conexão dos diodos e transistores. A primeira vez que montei em uma protoboard e testei, tudo funcionou em meia volta. Mais tarde coloquei uma pequena placa de circuito impresso e tudo ficou mais organizado =) Bem, agora vamos dar uma olhada no circuito em si!
Circuito regulador PWM
A partir dele vemos que se trata de um gerador normal com regulador de ciclo de trabalho de pulso montado de acordo com o circuito da ficha técnica. Com o resistor R1 alteramos esse ciclo de trabalho, o resistor R2 serve como proteção contra curtos-circuitos, pois o pino 4 do microcircuito é conectado ao terra através do temporizador interno e quando R1 estiver na posição extrema ele simplesmente fechará. R3 é um resistor pull-up. C2 é o capacitor de ajuste de frequência. O transistor IRFZ44N é um mosfet de canal N. D3 é um diodo de proteção que evita que a chave de campo falhe quando a carga é interrompida. Agora um pouco sobre o ciclo de trabalho dos pulsos. O ciclo de trabalho de um pulso é a razão entre seu período de repetição (repetição) e a duração do pulso, ou seja, após um certo período de tempo haverá uma transição de (grosso modo) mais para menos, ou mais precisamente de um lógico um a um zero lógico. Portanto, esse período de tempo entre os pulsos é o mesmo ciclo de trabalho.
Taxa de serviço na posição intermediária R1
Ciclo de trabalho na posição mais à esquerda R1
Taxa de serviço na posição extrema direita R
Abaixo estão as placas de circuito impresso com e sem localização das peças
Agora um pouco sobre os detalhes e sua aparência. O microcircuito em si é feito em um pacote DIP-8, capacitores cerâmicos de pequeno porte e resistores de 0,125-0,25 watts. Os diodos são diodos retificadores comuns de 1A (o mais acessível é o 1N4007; há muitos deles em todos os lugares). O microcircuito também pode ser instalado em uma tomada caso no futuro você queira utilizá-lo em outros projetos e não soldá-lo novamente. Abaixo estão fotos dos detalhes.
