Το απλό σχήμα του ελεγκτή PWM του αυτοκινήτου που προτείνει η Jericho Uno δεν είναι μια επαγγελματική, πλήρως εξελισσόμενη ανάπτυξη, η οποία διακρίνεται από την ασφάλεια και την αξιοπιστία της. Πρόκειται για ένα μικρό φτηνό πείραμα, που συγκεντρώνεται σε προσιτές λεπτομέρειες του προϋπολογισμού και ικανοποιεί τις ελάχιστες απαιτήσεις. Ως εκ τούτου, ο προγραμματιστής του δεν αναλαμβάνει την ευθύνη για όλα όσα μπορεί να συμβεί στον εξοπλισμό σας κατά τη λειτουργία του προσομοιωμένου κυκλώματος.
PWM στο NE555
Για να δημιουργήσετε μια συσκευή PWM, θα χρειαστείτε:
- ηλεκτρικό συγκολλητικό σίδερο.
- τσιπ NE555;
- 100 kΩ μεταβλητή αντίσταση
- 47 ohm και 1 kΩ αντιστάσεις 0.5W.
- Πυκνωτής 0.1 uF.
- δύο διόδους 1Ν4148 (KD522B).
Βήμα-βήμα συναρμολόγηση του αναλογικού κυκλώματος
Ξεκινάμε την κατασκευή του κυκλώματος εγκαθιστώντας μπροστινούς βραχίονες στο τσιπ. Χρησιμοποιώντας ένα συγκολλητικό σίδερο, κλείνουμε τις ακόλουθες επαφές χρονοδιακόπτη μεταξύ τους: 2 και 6, 4 και 8.
Περαιτέρω, καθοδηγούμενη από την κατεύθυνση κίνησης των ηλεκτρονίων, αποσυνδέουμε τους "ώμους" της γέφυρας δίοδος σε μια μεταβλητή αντίσταση (ροή ρεύματος προς μία κατεύθυνση). Οι ονομαστικές τιμές των διόδων επιλέγονται από διαθέσιμες, φθηνές. Μπορείτε να τα αντικαταστήσετε με άλλα - αυτό πρακτικά δεν θα επηρεάσει τη λειτουργία του κυκλώματος.
Για να αποφύγετε το βραχυκύκλωμα και την εξουδετέρωση του μικροκυκλώματος όταν ξεβιδώνετε τη μεταβλητή αντίσταση στην ακραία θέση, ρυθμίζουμε την τάση αντίστασης 1 kOhm στην παροχή ρεύματος (ακίδες 7-8).
Δεδομένου ότι το NE555 λειτουργεί ως γεννήτρια πριονιού, για να αποκτήσει ένα κύκλωμα με δεδομένη συχνότητα, διάρκεια παλμού και παύση, παραμένει η επιλογή ενός αντιστάτη και ενός πυκνωτή. Ένας μη ακουστός πυκνωτής 18 kHz θα μας δώσει 4.7 nF, αλλά μια τόσο μικρή τιμή της χωρητικότητας θα προκαλέσει ένα στημόνι των ώμων κατά τη διάρκεια της λειτουργίας του μικροκυκλώματος. Ορίσαμε το βέλτιστο σε 0,1 μF (επαφές 1-2).
Αποφύγετε το άσχημο "τσίμπημα" του κυκλώματος και τραβήξτε την έξοδο σε υψηλό επίπεδο με κάτι χαμηλής σύνθετης αντίστασης, για παράδειγμα αντίσταση 47-51 Ohm.
Απομένει να συνδέσετε τη δύναμη και το φορτίο. Το κύκλωμα είναι σχεδιασμένο για την τάση εισόδου του εποχούμενου δικτύου του οχήματος 12V DC, αλλά για οπτική επίδειξη θα ξεκινήσει και από μια μπαταρία 9V. Συνδέουμε το στην είσοδο του μικροκυκλώματος, παρατηρώντας την πολικότητα (συν για 8 πόδια, μείον για 1 πόδι).
Απομένει να ασχοληθεί με το φορτίο. Όπως φαίνεται από το γράφημα, όταν η τάση εξόδου μειώθηκε από μια μεταβλητή αντίσταση στα 6V, διατηρήθηκε το πριόνι στην έξοδο (πόδια 1-3), δηλαδή το NE555 σε αυτό το κύκλωμα τόσο της γεννήτριας πριόνι όσο και του συγκριτή ταυτόχρονα. Ο χρονομετρητής σας λειτουργεί σε σταθερή λειτουργία και έχει κύκλο λειτουργίας μικρότερο από 50%.
Η μονάδα αντέχει σε 6-9 Α DC συνεχούς ρεύματος, έτσι ώστε με ελάχιστες απώλειες, μπορείτε να συνδέσετε με αυτήν τόσο τη λωρίδα LED στο αυτοκίνητο όσο και μια μηχανή χαμηλής ισχύος, η οποία θα διασκορπίσει τον καπνό και θα σβήσει το πρόσωπό σας στη θερμότητα. Κάτι τέτοιο:
Ή έτσι:
Αρχή λειτουργίας ελεγκτή PWM
Η λειτουργία του ελεγκτή PWM είναι αρκετά απλή. Ο χρονοδιακόπτης NE555 παρακολουθεί την τάση στον πυκνωτή C. Όταν φορτίζεται μέχρι να φτάσει στο μέγιστο (πλήρης φόρτιση), ανοίγει το εσωτερικό τρανζίστορ και στην έξοδο εμφανίζεται ένα λογικό μηδέν. Στη συνέχεια, η χωρητικότητα εκφορτίζεται, πράγμα που οδηγεί στο κλείσιμο του τρανζίστορ και της λογικής μονάδας που φθάνει στην έξοδο.Όταν η χωρητικότητα είναι πλήρως αποφορτισμένη, το σύστημα αλλάζει και όλα επαναλαμβάνονται. Τη στιγμή της φόρτισης, το ρεύμα ρέει κατά μήκος ενός βραχίονα, και όταν εκφορτώνεται, ρέει διαφορετικά. Με μεταβλητή αντίσταση αλλάζουμε τον λόγο αντίστασης των ώμων, μειώνοντας αυτόματα ή αυξάνοντας την τάση εξόδου. Σε ένα κύκλωμα παρατηρείται μερική απόκλιση συχνότητας, αλλά δεν εμπίπτει στην ακουστική περιοχή.
