Орчин үеийн цахим технологид цахилгаан моторын хурдыг тохируулах нь өмнө нь хийж байсан шиг тэжээлийн хүчдэлийг өөрчлөх замаар бус, харин цахилгаан моторт өөр өөр хугацаатай гүйдлийн импульс нийлүүлэх замаар хийгддэг. Эдгээр зорилгын үүднээс тэд үйлчилдэг, хэн болсон Сүүлийн үедмаш алдартай - PWM ( импульсийн өргөнийг тохируулсан) зохицуулагчид. Энэ хэлхээ нь бүх нийтийнх бөгөөд энэ нь хөдөлгүүрийн хурд, чийдэнгийн тод байдал, цэнэглэгч дэх гүйдлийг хянадаг.

PWM зохицуулагчийн хэлхээ

Дээрх диаграм нь маш сайн ажилладаг, хавсаргав.

Хэлхээг өөрчлөхгүйгээр хүчдэлийг 16 вольт хүртэл өсгөж болно. Ачааллын хүчнээс хамаарч транзисторыг байрлуул.

Угсарч болно PWM зохицуулагчмөн үүний дагуу цахилгаан диаграмм, ердийн хоёр туйлт транзистортой:

Шаардлагатай бол KT827 нийлмэл транзисторын оронд R1 - 47к резистор бүхий хээрийн нөлөө бүхий IRFZ44N суурилуулна. Радиаторгүй полевик нь 7 ампер хүртэлх ачаалалд халдаггүй.

PWM хянагчийн ажиллагаа

NE555 чип дээрх таймер нь THR зүүнээс салгагдсан C1 конденсатор дээрх хүчдэлийг хянадаг. Энэ нь дээд хэмжээнд хүрмэгц дотоод транзистор нээгдэнэ. Энэ нь DIS зүүг газардуулгатай холбодог. Энэ тохиолдолд OUT гаралт дээр логик тэг гарч ирнэ. Конденсатор нь DIS-ээр цэнэглэгдэж эхэлдэг бөгөөд үүн дээрх хүчдэл тэг болоход систем нь эсрэг төлөвт шилжих болно - 1-р гаралт дээр транзистор хаагдана. Конденсатор дахин цэнэглэгдэж эхлэх бөгөөд бүх зүйл дахин давтагдана.

С1 конденсаторын цэнэг “R2->дээд гар R1 ->D2”, зам дагуу ялгарах цэнэг: D1 -> доод гар R1 -> DIS. Хувьсах резистор R1-ийг эргүүлэх үед бид дээд ба доод гарны эсэргүүцлийн харьцааг өөрчилдөг. Үүний дагуу импульсийн уртыг түр зогсоох харьцааг өөрчилдөг. Давтамжийг ихэвчлэн C1 конденсатороор тохируулдаг бөгөөд R1 эсэргүүцлийн утгаас бага зэрэг хамаардаг. Цэнэг / цэнэгийн эсэргүүцлийн харьцааг өөрчилснөөр бид ажлын мөчлөгийг өөрчилдөг. Resistor R3 нь гаралтыг өндөр түвшинд татахыг баталгаажуулдаг - тиймээс нээлттэй коллекторын гаралт байдаг. Энэ нь бие даан өндөр түвшинг тогтоох боломжгүй юм.

Та диаграмм дээрхтэй ижил утгатай ямар ч диод, конденсаторыг ашиглаж болно. Нэг хэмжигдэхүүн дэх хазайлт нь төхөөрөмжийн үйл ажиллагаанд мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлэхгүй. Жишээлбэл, C1-д тохируулсан 4.7 нанофарад давтамж нь 18 кГц хүртэл буурдаг боловч бараг сонсогдохгүй байна.

Хэрэв хэлхээг угсарсны дараа түлхүүрийн хяналтын транзистор халуу оргих юм бол бүрэн нээгдэхгүй байх магадлалтай. Өөрөөр хэлбэл, транзистор дээр их хэмжээний хүчдэлийн уналт (энэ нь хэсэгчлэн нээлттэй) бөгөөд гүйдэл дамжин урсдаг. Үүний үр дүнд халаалтанд маш их эрчим хүч зарцуулагддаг. Гаралтын үед хэлхээг том конденсаторуудтай зэрэгцээ байрлуулахыг зөвлөж байна, эс тэгвээс энэ нь дуулж, зохицуулалт муутай байх болно. Шүгэлдэхээс зайлсхийхийн тулд C1-г сонго, исгэрэх нь ихэвчлэн түүнээс гардаг. Ерөнхийдөө хэрэглээний цар хүрээ нь маш өргөн хүрээтэй бөгөөд үүнийг хүчирхэг гэрэлтүүлгийн зохицуулагч болгон ашигладаг LED чийдэн, LED тууз, гэрэлтүүлэг, гэхдээ дараагийн удаа энэ талаар илүү ихийг хэлэх болно. Энэхүү нийтлэлийг ear, ur5rnp, stalker68-ийн дэмжлэгтэйгээр бичсэн болно.

PWM хөдөлгүүрийн хурд хянагч шууд гүйдэлҮүнийг зохион байгуулах хамгийн хялбар арга бол PWM зохицуулагчийг ашиглах явдал юм. PWM нь импульсийн өргөн модуляц юм Англи хэлҮүнийг PWM - Импульсийн өргөн модуляц гэж нэрлэдэг. Би онолыг нарийвчлан тайлбарлахгүй; Интернетэд маш их мэдээлэл байна.

Бидний үгээр хэлбэл, хэрэв бид 12 вольтын тогтмол гүйдлийн мотортой бол тэжээлийн хүчдэлийг өөрчлөх замаар хөдөлгүүрийн хурдыг тохируулж болно. Нийлүүлэлтийн хүчдэлийг тэгээс 12 вольт болгон өөрчилснөөр хөдөлгүүрийн хурд тэгээс дээд хэмжээнд хүртэл өөрчлөгдөнө. PWM зохицуулагчийн хувьд бид импульсийн үүргийн циклийг 0-ээс 100% болгон өөрчлөх бөгөөд энэ нь хөдөлгүүрийн тэжээлийн хүчдэлийг өөрчлөхтэй тэнцэх бөгөөд хөдөлгүүрийн эргэлт зохих ёсоор өөрчлөгдөнө.

5 амперийн анхны PWM зохицуулагчийг авч үзье. Бүх радио сонирхогчдын дуртай микро схем байдаг - энэ бол NE555 таймер (эсвэл Зөвлөлтийн аналог KR1006VI) юм. Энэ чип дээр PWM зохицуулагчийг угсардаг. Таймераас гадна би энд 9 вольтын тогтворжуулагч LM7809, хүчирхэг N сувгийн хээрийн эффект транзистор IRF540, хос Schottky диод, түүнчлэн бусад жижиг хэсгүүдийг ашигладаг. Энэхүү зохицуулагчийг угсрах хэлхээ нь хүн бүрт мэдэгддэг бөгөөд маш их алдартай байдаг.

Илүү хүчирхэг хувилбарт би хэд хэдэн зэрэгцээ холболтыг ашигладаг талбайн эффект транзисторууд IRF540 ба илүү хүчирхэг хос Schottky диод. Үгүй бол бүх зүйл ижил байна.

PWM зохицуулагчийг холбох нь маш энгийн. Та 4 терминалыг харж байна - цахилгаан хангамжийн хоёр терминал (+) ба (-), моторыг холбох хоёр терминал (M+) ба (M-).

Би бас одоогийн хамгаалалттай PWM зохицуулагч хийсэн. Эдгээр зорилгоор би нийтлэг зүйлийг ашигласан үйл ажиллагааны өсгөгч LM358 ба хоёр PC817 оптокоуплер. R12 триммерээр тогтоосон гүйдэл хэтэрсэн тохиолдолд DA3.1 op-amp, DA4 ба DA5 оптокоуплер дээрх түгжээний гох идэвхжиж, NE555 таймерын 5-р хөл дээр импульс үүсэх нь хаагдана. Үйлдвэрлэлийг дахин эхлүүлэхийн тулд та S1 товчлуурыг ашиглан хэлхээний хүчийг богино хугацаанд салгах хэрэгтэй.

Ихэнх Зөвлөлт болон гадаадын радио сонирхогчид 1971 оноос хойш Signetics корпорацийн үйлдвэрлэсэн аналоги нэгдсэн таймер SE555/NE555 (KR1006)-ийг маш сайн мэддэг. Энэхүү хямд боловч олон үйлдэлт микро схемийг бараг хагас зуун жилийн хугацаанд ямар зорилгоор ашиглаагүйг жагсаахад хэцүү байдаг. Гэсэн хэдий ч электроникийн салбар хурдацтай хөгжиж байгаа ч гэсэн өнгөрсөн жил, энэ нь алдартай хэвээр байгаа бөгөөд ихээхэн хэмжээгээр үйлдвэрлэгддэг.
Jericho Uno-ийн санал болгож буй автомашины PWM зохицуулагчийн энгийн хэлхээ нь мэргэжлийн, бүрэн дибаг хийсэн загвар биш бөгөөд аюулгүй байдал, найдвартай байдалаараа алдартай. Энэ бол төсвийн бэлэн эд ангиудыг ашиглан угсарч, хамгийн бага шаардлагыг бүрэн хангасан жижиг хямд туршилт юм. Тиймээс түүний хөгжүүлэгч нь загварчилсан хэлхээг ажиллуулах үед таны төхөөрөмжид тохиолдож болох аливаа зүйлийг хариуцахгүй.

NE555 PWM зохицуулагчийн хэлхээ

PWM төхөөрөмж үүсгэхийн тулд танд дараахь зүйлс хэрэгтэй болно.

• цахилгаан гагнуурын төмөр;
• чип NE555;
• хувьсах резистор 100 кОм;
• резистор 47 Ом ба 1 кОм тус бүр 0.5 Вт;
• 0.1 мкФ конденсатор;
• хоёр диод 1N4148 (KD522B).

Аналог хэлхээг алхам алхмаар угсрах

Бид микро схем дээр холбогч суурилуулах замаар хэлхээг барьж эхэлдэг. Гагнуурын төмрийг ашиглан бид дараах таймерын контактуудыг хооронд нь хаадаг: 2 ба 6, 4 ба 8.

Дараа нь электрон хөдөлгөөний чиглэлийг удирдан чиглүүлснээр бид "гар" -ыг хувьсах резистор руу гагнах болно. диодын гүүр(нэг чиглэлд одоогийн урсгал). Диодын үнэлгээг боломжтой, хямд үнээр сонгосон. Та тэдгээрийг бусад зүйлээр сольж болно - энэ нь хэлхээний ажилд бараг ямар ч нөлөө үзүүлэхгүй.

Зайлсхийх богино холбоосХувьсах резисторыг туйлын байрлал руу нь задлахад микро схем шатаж, бид цахилгаан тэжээлийн шунт эсэргүүцлийг 1 кОм (зүү 7-8) болгон тохируулна.

NE555 нь хөрөө үүсгэгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг тул өгөгдсөн давтамж, импульсийн үргэлжлэх хугацаа, түр зогсолт бүхий хэлхээг авахын тулд резистор ба конденсаторыг сонгоход л үлддэг. 4.7 nF конденсатор бидэнд сонсогдохгүй 18 кГц давтамжийг өгөх боловч ийм бага багтаамжийн утга нь микро схемийг ажиллуулах явцад мөрний тэгш бус байдлыг үүсгэдэг. Бид оновчтой утгыг 0.1 μF (холбоо барих 1-2) гэж тохируулсан.

Та хэлхээний муухай "чичирхийлэл" -ээс зайлсхийж, бага эсэргүүцэлтэй, жишээлбэл 47-51 Ом резистор ашиглан гаралтыг өндөр түвшинд татах боломжтой.

Үлдсэн зүйл бол цахилгаан, ачааллыг холбох явдал юм. Хэлхээ нь оролтын хүчдэлд зориулагдсан самбар дээрх сүлжээмашин 12V DC, гэхдээ харааны үзүүлбэрийн хувьд энэ нь мөн 9V батерейгаас эхэлнэ. Бид үүнийг туйлшралыг (8-р хөл дээр нэмэх, 1-р хөл дээр хасах) ажиглаж микро схемийн оролттой холбодог.

Үлдсэн зүйл бол ачааллыг даван туулах явдал юм. Графикаас харахад хувьсах резистор нь гаралтын хүчдэлийг 6 В хүртэл бууруулахад гаралтын хөрөө (хөл 1-3) хадгалагдсан, өөрөөр хэлбэл энэ хэлхээнд NE555 нь хөрөө үүсгэгч ба харьцуулагч юм. адил цагт. Таны таймер тогтвортой горимд ажиллаж байгаа бөгөөд ажлын мөчлөг нь 50% -иас бага байна.

Модуль нь 6-9 А-ийн шууд гүйдлийн хүчийг тэсвэрлэх чадвартай тул хамгийн бага алдагдалтайгаар та автомашины LED тууз болон бага чадалтай хөдөлгүүрийг хоёуланг нь холбож, утааг гадагшлуулж, халуунд нүүрэнд чинь үлээх болно. Ингэж:

Эсвэл иймэрхүү:

PWM зохицуулагчийн ажиллах зарчим

PWM зохицуулагчийн ажиллагаа нь маш энгийн. NE555 таймер нь C конденсатор дээрх хүчдэлийг хянадаг. Энэ нь дээд тал нь (бүрэн цэнэг) хүртэл цэнэглэгдсэн үед дотоод транзистор нээгдэж, гаралт дээр логик тэг гарч ирнэ. Дараа нь багтаамж нь цэнэггүй болсон бөгөөд энэ нь транзисторыг хааж, гаралт дээр логик нэгийг ирэхэд хүргэдэг. At бүрэн цэнэггүй болсонхүчин чадал, систем шилжиж, бүх зүйл давтагдана. Цэнэглэх үед гүйдэл нь нэг талдаа урсаж, цэнэгийн үед өөр чиглэлд урсдаг. Хувьсах резисторыг ашиглан бид мөрний эсэргүүцлийн харьцааг өөрчилж, гаралтын хүчдэлийг автоматаар бууруулж эсвэл нэмэгдүүлдэг. Хэлхээнд хэсэгчилсэн давтамжийн хазайлт байгаа боловч энэ нь сонсогдох мужид ордоггүй.

PWM зохицуулагч ажиллаж байгаа видеог үзээрэй

Импульсийн өргөн модуляц (PWM) нь импульсийн үргэлжлэх хугацаа (ажлын хүчин зүйл) өөрчлөгддөг дохио хувиргах арга боловч давтамж нь тогтмол хэвээр байна. Англи хэлний нэр томъёонд үүнийг PWM (импульсийн өргөн модуляц) гэж нэрлэдэг. Энэ нийтлэлд бид PWM гэж юу болох, хаана ашигладаг, хэрхэн ажилладаг талаар дэлгэрэнгүй авч үзэх болно.

Хэрэглээний талбар

Микроконтроллерийн технологийг хөгжүүлснээр PWM-д шинэ боломжууд нээгдэв. Энэ зарчим нь үндэс болсон электрон тоног төхөөрөмж, гаралтын параметрүүдийг тохируулах, тэдгээрийг өгөгдсөн түвшинд байлгахыг шаарддаг. Импульсийн өргөн модуляцын аргыг гэрлийн тод байдал, моторын эргэлтийн хурдыг өөрчлөх, мөн импульсийн төрлийн тэжээлийн хангамжийн (PSU) цахилгаан транзисторыг удирдахад ашигладаг.

Импульсийн өргөн (PW) модуляцийг LED гэрлийн хяналтын системийг барихад идэвхтэй ашигладаг. Бага инерцийн улмаас LED нь хэдэн арван кГц давтамжтайгаар шилжих (анивчих, унтрах) цагтай байдаг. Түүний импульсийн горимд ажиллах нь хүний ​​нүд байнгын гэрэлтдэг гэж ойлгогддог. Хариуд нь тод байдал нь импульсийн үргэлжлэх хугацаанаас (LED-ийн нээлттэй байдал) нэг хугацаанд хамаарна. Хэрэв импульсийн хугацаа нь түр зогсоох хугацаатай тэнцүү бол, өөрөөр хэлбэл ажлын мөчлөг нь 50% байвал LED-ийн тод байдал нь нэрлэсэн утгын тал хувь байх болно. 220V LED чийдэнг түгээн дэлгэрүүлснээр тогтворгүй оролтын хүчдэлтэй ажиллах найдвартай байдлыг нэмэгдүүлэх асуудал гарч ирэв. Энэ шийдэл нь импульсийн өргөн эсвэл импульсийн давтамжийн модуляцын зарчмаар ажилладаг цахилгаан драйвер болох бүх нийтийн микро схем хэлбэрээр олдсон. Эдгээр драйверуудын аль нэгэнд суурилсан хэлхээг дэлгэрэнгүй тайлбарласан болно.

Жолоочийн чипийн оролтод нийлүүлсэн сүлжээний хүчдэлхэлхээний лавлах хүчдэлтэй байнга харьцуулж, гаралт дээр PWM (PWM) дохио үүсгэдэг бөгөөд параметрүүдийг нь гадаад резистороор тогтоодог. Зарим микро схемд аналог эсвэл тоон хяналтын дохиог нийлүүлэх зүү байдаг. Тиймээс импульсийн драйверын ажиллагааг өөр PHI хөрвүүлэгч ашиглан хянах боломжтой. Сонирхолтой нь LED нь өндөр давтамжийн импульс хүлээн авдаггүй, харин индуктороор жигдэрсэн гүйдэл нь ийм хэлхээний заавал байх ёстой элемент юм.

PWM-ийн өргөн цар хүрээтэй хэрэглээ нь бүх LCD самбарт тусгагдсан байдаг LED арын гэрэлтүүлэг. Харамсалтай нь LED дэлгэц дээр ихэнх PWB хувиргагчид хэдэн зуун Герц давтамжтайгаар ажилладаг бөгөөд энэ нь PC хэрэглэгчдийн хараанд сөргөөр нөлөөлдөг.

Arduino микроконтроллер нь PWM хянагч горимд ажиллах боломжтой. Үүнийг хийхийн тулд AnalogWrite() функцийг дуудаж, хаалтанд 0-ээс 255 хүртэлх утгыг зааж өгнө. Тэг нь 0В, 255-аас 5V-д тохирно. Завсрын утгыг пропорциональ байдлаар тооцдог.

PWM зарчмаар ажилладаг төхөөрөмжүүдийн өргөн тархалт нь хүн төрөлхтөнд шугаман төрлийн трансформаторын тэжээлийн эх үүсвэрээс татгалзах боломжийг олгосон. Үүний үр дүнд үр ашиг нэмэгдэж, эрчим хүчний хангамжийн жин, хэмжээ хэд дахин буурч байна.

PWM хянагч нь орчин үеийн салшгүй хэсэг юм импульсийн блоктэжээл. Энэ нь анхдагч хэлхээнд байрлах цахилгаан транзисторын ажиллагааг хянадаг импульсийн трансформатор. Санал хүсэлтийн хэлхээ байгаа тул цахилгаан тэжээлийн гаралтын хүчдэл үргэлж тогтвортой хэвээр байна. дамжуулан гаралтын хүчдэлийн хамгийн бага хазайлт санал хүсэлтхяналтын импульсийн ажлын мөчлөгийг нэн даруй засдаг микро схемээр тогтоогддог. Нэмж дурдахад орчин үеийн PWM хянагч нь цахилгаан хангамжийн найдвартай байдлыг нэмэгдүүлэхэд туслах хэд хэдэн нэмэлт ажлуудыг шийддэг.

• горимоор хангадаг зөөлөн эхлэлхувиргагч;
• хяналтын импульсийн далайц ба үүргийн мөчлөгийг хязгаарладаг;
• оролтын хүчдэлийн түвшинг хянадаг;
• цахилгаан шилжүүлэгчийн богино холболт, хэт температураас хамгаална;
• шаардлагатай бол төхөөрөмжийг зогсолтын горимд шилжүүлнэ.

PWM хянагчийн ажиллах зарчим

PWM хянагчийн үүрэг бол хяналтын импульсийг өөрчлөх замаар тэжээлийн унтраалгыг удирдах явдал юм. Шилжүүлэгч горимд ажиллах үед транзистор нь хоёр төлөвийн аль нэгэнд (бүрэн нээлттэй, бүрэн хаалттай) байна. Хаалттай төлөвт p-n уулзвараар дамжин өнгөрөх гүйдэл нь хэд хэдэн μA-аас хэтрэхгүй бөгөөд энэ нь эрчим хүчний алдагдал тэг рүү чиглэдэг гэсэн үг юм. Нээлттэй төлөвт, өндөр гүйдэлтэй хэдий ч pn уулзварын эсэргүүцэл нь маш бага бөгөөд энэ нь дулааны бага алдагдалд хүргэдэг. Нэг төлөвөөс нөгөөд шилжих мөчид хамгийн их дулаан ялгардаг. Гэхдээ модуляцын давтамжтай харьцуулахад шилжилтийн хугацаа богино байдаг тул сэлгэн залгах үед эрчим хүчний алдагдал бага байна.

Импульсийн өргөн модуляц нь аналог ба дижитал гэсэн хоёр төрөлд хуваагддаг. Төрөл бүр нь өөрийн гэсэн давуу талтай бөгөөд хэлхээний дизайнд янз бүрийн аргаар хэрэгжиж болно.

Аналог PWM

Аналог PWM модуляторын ажиллах зарчим нь давтамж нь хэд хэдэн дарааллаар ялгаатай хоёр дохиог харьцуулахад суурилдаг. Харьцуулах элемент нь үйлдлийн өсгөгч (харьцуулагч) юм. Өндөр тогтмол давтамжтай хөрөөний шүдний хүчдэлийг түүний оролтын аль нэгэнд, хувьсах далайцтай бага давтамжийн модуляцын хүчдэлийг нөгөөд нь нийлүүлдэг. Харьцуулагч нь утгыг хоёуланг нь харьцуулж, гаралт дээр тэгш өнцөгт импульс үүсгэдэг бөгөөд үргэлжлэх хугацаа нь модуляцлах дохионы одоогийн утгаар тодорхойлогддог. Энэ тохиолдолд PWM давтамж нь хөрөөний дохионы давтамжтай тэнцүү байна.

Дижитал PWM

Дижитал тайлбар дахь импульсийн өргөн модуляци нь микроконтроллерийн (MCU) олон функцүүдийн нэг юм. Зөвхөн дижитал өгөгдөл дээр ажилладаг MK нь гаралт дээрээ өндөр (100%) эсвэл бага (0%) хүчдэлийн түвшинг үүсгэж болно. Гэсэн хэдий ч ихэнх тохиолдолд ачааллыг үр дүнтэй хянахын тулд MC гаралтын хүчдэлийг өөрчлөх шаардлагатай. Жишээлбэл, хөдөлгүүрийн хурдыг тохируулах, LED-ийн гэрлийг өөрчлөх. Микроконтроллерийн гаралт дээр 0-ээс 100% хүртэлх хүчдэлийн утгыг авахын тулд би юу хийх ёстой вэ?

Асуудлыг импульсийн өргөн модуляцийн аргыг ашиглан, тохируулсан сэлгэн залгах давтамж нь хяналттай төхөөрөмжийн хариу урвалаас хэд дахин их байх үед хэт дээж авах үзэгдлийг ашиглан шийддэг. Импульсийн ажлын мөчлөгийг өөрчилснөөр гаралтын хүчдэлийн дундаж утга өөрчлөгддөг. Дүрмээр бол бүх процесс нь хэдэн арван, хэдэн зуун кГц давтамжтайгаар явагддаг бөгөөд энэ нь жигд тохируулах боломжийг олгодог. Техникийн хувьд үүнийг PWM хянагч ашиглан хэрэгжүүлдэг - аливаа дижитал хяналтын системийн "зүрх" болох тусгай микро схем. PWM дээр суурилсан хянагчдыг идэвхтэй ашиглах нь тэдний маргаангүй давуу талуудтай холбоотой юм.

• дохио хувиргах өндөр үр ашиг;
• ажлын тогтвортой байдал;
• ачаалалд зарцуулсан эрчим хүчийг хэмнэх;
• бага зардал;
• бүхэл бүтэн төхөөрөмжийн өндөр найдвартай байдал.

Та микроконтроллерийн зүү дээр PWM дохиог техник хангамж, програм хангамж гэсэн хоёр аргаар хүлээн авах боломжтой. MK бүр нь тодорхой зүү дээр PWM импульс үүсгэх чадвартай суурилагдсан таймертай. Техник хангамжийн хэрэгжилтийг ингэж хангадаг. Програм хангамжийн командуудыг ашиглан PWM дохиог хүлээн авах нь нягтралын хувьд илүү боломжуудтай бөгөөд илүү олон тооны зүү ашиглах боломжийг олгодог. Гэсэн хэдий ч програм хангамжийн арга нь MK-д өндөр ачаалал өгөхөд хүргэдэг бөгөөд маш их санах ой эзэлдэг.

Дижитал PWM-д нэг үе дэх импульсийн тоо өөр байж болох бөгөөд импульс нь тухайн үеийн аль ч хэсэгт байрлаж болох нь анхаарал татаж байна. Гаралтын дохионы түвшинг тухайн үеийн бүх импульсийн нийт хугацаагаар тодорхойлно. Нэмэлт импульс бүр нь цахилгаан транзисторын нээлттэй төлөвөөс хаалттай төлөв рүү шилжих шилжилт бөгөөд энэ нь шилжих явцад алдагдлыг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг гэдгийг ойлгох хэрэгтэй.

PWM зохицуулагчийг ашиглах жишээ

PWM энгийн зохицуулагчийг хэрэгжүүлэх сонголтуудын нэгийг өмнө нь тайлбарласан болно. Энэ нь микро схем дээр баригдсан бөгөөд жижиг оосортой. Гэхдээ хэлхээний энгийн загвараас үл хамааран зохицуулагч нь нэлээд өргөн хүрээний хэрэглээтэй байдаг: LED-ийн гэрлийг хянах хэлхээ, LED тууз, тогтмол гүйдлийн моторын эргэлтийн хурдыг тохируулах.

Мөн уншина уу

Импульсийн өргөн модуляц (PWM, англи товчлол нь PWM - Pulse-Width Modulation) нь өргөнийг (хугацаа) өөрчлөх замаар аналог дохиог кодлох арга юм. тэгш өнцөгт импульстээвэрлэгчийн давтамж. Зураг 1-д PWM дохионы ердийн графикуудыг харуулав.

PWM-ийн үед импульсийн давтамж, улмаар үе (T) өөрчлөгдөөгүй хэвээр байгаа тул импульсийн өргөн (t) буурах үед импульсийн хоорондох завсарлага нэмэгддэг (Зураг 16) ба эсрэгээр импульс тэлэх үед завсарлага нарийсдаг (Зураг 16). Зураг 1c).

Хэрэв PWM дохио нь шүүлтүүрээр дамждаг бага давтамжууд(LPF), дараа нь шүүлтүүрийн гаралтын тогтмол гүйдлийн хүчдэлийн түвшинг PWM импульсийн ажлын мөчлөгөөр тодорхойлно. Ажлын мөчлөг Q нь импульсийн үеийн T-ийн тэдгээрийн үргэлжлэх хугацаа t-ийн харьцаа юм, өөрөөр хэлбэл. Томъёо:

Уран зохиолд бас байдаг үүргийн мөчлөгийн харилцан үйлчлэлийг "дүүргэх хүчин зүйл" (K3) гэж нэрлэдэг. Бага нэвтрүүлэх шүүлтүүрийн зорилго нь PWM дамжуулагчийн давтамжийг гаралт руу дамжуулахгүй байх явдал юм.

Шүүлтүүр нь өөрөө энгийн нэгдмэл RC хэлхээнээс бүрдэх эсвэл бүрэн байхгүй байж болно, жишээлбэл, ачаалал хангалттай инерцитэй бол.

Цагаан будаа. 1. PWM-ийн ажиллах хуваарь.

Тиймээс "1" ба "0" гэсэн хоёр логик түвшинг ашиглан аналог дохионы завсрын утгыг авах боломжтой. Импульсийн өргөний модуляцийг сэлгэн залгах тэжээлийн эх үүсвэр эсвэл тоон боловсруулалтын төхөөрөмж гэх мэт орчин үеийн электроникуудад өргөн ашигладаг. дуут дохио. Нэг CMOS чип дээрх импульсийн өргөн модуляторыг тайлбарласан болно.

Энэ нь бүх нийтийн логик элемент (гадаад аналог - CD4007) гэж нэрлэгддэг K176LP1 микро схемийн (Зураг 3) хоёр логик элемент (Зураг 2) дээр үндэслэн хийгдсэн.

IC-ийн олон талт байдал нь үүнийг гурван бие даасан NOT элемент болгон ашиглаж болох ба ZIL-NOT элемент (Зураг 3б), их салаалсан коэффициент бүхий NOT элемент болгон ашиглаж болно (Зураг 3б).

Цагаан будаа. 2. Нэг CMOS чип дээрх импульсийн өргөн модулятор.

Цагаан будаа. 3. K176LP1 микро схемийн бүтэц.

Микро схем нь MOS-ийн зургаан транзисторыг агуулдаг бөгөөд тэдгээрийн гурав нь (VT1...VT3) p-сувагтай, нөгөө гурав нь (VT4...VT6) нь p-сувагтай. Нийлүүлэлтийн хүчдэл нь 14 (+9 V) ба 7 (нийтлэг) зүү, 6, 3, 10-р зүү нь оролт, үлдсэн хэсэг нь гаралт юм.

Өөр өөр функциональ зорилготой логик элементүүдийг оролт, гаралтын тээглүүрүүдийн холбогдох холболтоор олж авдаг. Модулятор (Зураг 2) хяналтын хүчдэлийн дагуу осцилляторын импульсийн ажлын мөчлөгийг өөрчилдөг.

Ажлын мөчлөгийн зохицуулалт нь микро схемд багтсан VT1 ба VT2 хээрийн транзисторуудын сувгийн эсэргүүцэлтэй R2 цаг хугацааны резисторыг маневрлах замаар хангадаг.

Ажлын мөчлөг нь үйл ажиллагааны давтамжийн хугацааны 1-ээс 99% хооронд хэлбэлздэг. Энэхүү генераторын сул тал нь C1 цаг хугацааны конденсаторын багтаамж буурах үед (үүсгэх давтамж нэмэгдэхэд) найдваргүй ажиллах явдал юм.

Энэ сул талыг арилгахын тулд би гурван логик элементийг ашиглан импульсийн өргөн модуляторыг хэрэгжүүлэхийг санал болгож байна (Зураг 4). Гурван элементийн генератор ямар ч тохиолдолд эхэлдэг бөгөөд конденсатор нь түүний давтамжийг зүгээр л бууруулдаг. Импульсийн өргөн модулятор нь DD2 микро схем болон DD1 инвертер дээр суурилагдсан.

Микро схемээс VT1 ба VT2 талбайн транзисторууд нь R2 резистортой зэрэгцээ VD1 ба VD2 диодоор холбогддог.

Цагаан будаа. 4. Гурван логик элемент ашиглан импульсийн өргөн модулятор.

Генераторын гаралтын түвшин өндөр байх үед диод VD2 нээгдэнэ, өөрөөр хэлбэл. n-сувгийн эсэргүүцэл VT2 нь R2-тэй зэрэгцээ холбогдсон байна. Үүний нэгэн адил, p-сувгийн эсэргүүцэл VT1 нь генераторын гаралт дээр бага түвшинд R2-тэй зэрэгцээ VD1-ээр дамждаг.

Импульсийн өргөн модулятор нь хяналтын хүчдэлийн дагуу генераторын импульсийн ажлын мөчлөгийг өөрчилдөг. Хэлбэлзлийн давтамжийн өөрчлөлт нь өөрөө үүргийн мөчлөгөөс хамгийн бага хамаардаг, учир нь Нэг транзисторын сувгийн эсэргүүцэл нэмэгдэж, нөгөө нь хяналтын хүчдэлийн аль ч утгад буурдаг. Тиймээс энэ хугацаанд R2 эсэргүүцлийн шунт эсэргүүцлийн дундаж утга тогтмол хэвээр байна.

Модулятор руу нийлүүлсэн хяналтын хүчдэлийн өсөлт нь гаралтын импульсийн үргэлжлэх хугацааг нэмэгдүүлэх, харин эсрэгээр буурахад хүргэдэг. Хэлбэлзлийн давтамж өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. Энэ генератор нь 10 МГц хүртэл давтамжтай дохио үүсгэж чаддаг.

В. Калашник, Воронеж. Цахим шуудан: kalaviv[a]mail.ru. RM-07-12.

Уран зохиол:

1. Нэг CMOS чип дээрх импульсийн өргөн модулятор. - Электроникс, 1977, No13, P.55.
2. CMOS элементүүд дээр суурилсан генераторууд. - Circuitry, 2007, No6, P.37.