บ้าน > อุปกรณ์ขนส่งทางถนน

วงจร PWM ตัวควบคุม PWM


ตัวควบคุม PWM ได้รับการออกแบบมาเพื่อควบคุมความเร็วในการหมุนของมอเตอร์โพลาร์ ความสว่างของหลอดไฟ หรือกำลังขององค์ประกอบความร้อน

ข้อดี:
1 ความสะดวกในการผลิต
2 ความพร้อมของส่วนประกอบ (ราคาไม่เกิน $ 2)
3 ประยุกต์กว้าง
4 สำหรับผู้เริ่มต้น ฝึกฝนอีกครั้งและทำให้ตัวเองพอใจ =)

เมื่อฉันต้องการ "อุปกรณ์" เพื่อปรับความเร็วในการหมุนของตัวทำความเย็น สำหรับสิ่งที่ฉันจำไม่ได้ จากจุดเริ่มต้น ฉันลองใช้ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ปกติ มันร้อนมากและไม่เป็นที่ยอมรับสำหรับฉัน ผลก็คือ หลังจากค้นดูในอินเทอร์เน็ต ก็พบว่ามีวงจรบนชิป NE555 ที่คุ้นเคยอยู่แล้ว มันเป็นวงจรของตัวควบคุม PWM ทั่วไปที่มีรอบการทำงาน (ระยะเวลา) ของพัลส์เท่ากับหรือน้อยกว่า 50% (ในภายหลังฉันจะให้กราฟเกี่ยวกับวิธีการทำงาน) วงจรกลายเป็นเรื่องง่ายมากและไม่ต้องการการปรับแต่ง สิ่งสำคัญคือไม่ต้องเสียการเชื่อมต่อของไดโอดและทรานซิสเตอร์ ครั้งแรกที่ฉันประกอบมันบนเขียงหั่นขนมและทดสอบ ทุกอย่างทำงานได้ครึ่งทาง ทีหลังก็กางแผงวงจรพิมพ์เล็กๆ แล้ว ทุกอย่างดูเรียบร้อยขึ้น =) ทีนี้เรามาดูวงจรกันดีกว่า!

วงจรควบคุม PWM

จากนั้นเราจะเห็นว่านี่เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าธรรมดาที่มีตัวควบคุมวัฏจักรหน้าที่ประกอบขึ้นตามแบบแผนจากแผ่นข้อมูล เราเปลี่ยนรอบการทำงานนี้ด้วยตัวต้านทาน R1 ตัวต้านทาน R2 ทำหน้าที่เป็นตัวป้องกันการลัดวงจร เนื่องจากเอาต์พุตที่ 4 ของไมโครเซอร์กิตเชื่อมต่อกับกราวด์ผ่านคีย์ภายในของตัวจับเวลา และที่ตำแหน่งสุดขีดของ R1 มันก็จะปิดลง R3 เป็นตัวต้านทานแบบดึงขึ้น C2 เป็นตัวเก็บประจุตั้งค่าความถี่ ทรานซิสเตอร์ IRFZ44N เป็น N channel mosfet D3 เป็นไดโอดป้องกันที่ป้องกันไม่ให้อุปกรณ์ภาคสนามล้มเหลวเมื่อโหลดถูกขัดจังหวะ ตอนนี้เล็กน้อยเกี่ยวกับวัฏจักรหน้าที่ของพัลส์ วัฏจักรหน้าที่ของพัลส์คืออัตราส่วนของระยะเวลาการทำซ้ำ (การทำซ้ำ) กับระยะเวลาของพัลส์ นั่นคือหลังจากช่วงระยะเวลาหนึ่งจะมีการเปลี่ยนจาก (พูดคร่าวๆ) บวกเป็นลบหรือเปลี่ยนจากหน่วยตรรกะเป็น a ศูนย์ตรรกะ ดังนั้นช่วงเวลาระหว่างพัลส์จึงเป็นวัฏจักรหน้าที่เดียวกัน


รอบการทำงานที่ตำแหน่งตรงกลาง R1

รอบการทำงานที่ตำแหน่งซ้ายสุด R1


รอบการทำงานที่ตำแหน่งขวาสุด R

ด้านล่างฉันจะให้แผงวงจรพิมพ์ที่มีและไม่มีตำแหน่งของชิ้นส่วน


ตอนนี้เล็กน้อยเกี่ยวกับรายละเอียดและลักษณะที่ปรากฏ ไมโครเซอร์กิตนั้นผลิตในแพ็คเกจ DIP-8 ซึ่งเป็นตัวเก็บประจุเซรามิกขนาดเล็ก ตัวต้านทาน 0.125-0.25 วัตต์ ไดโอดเป็นวงจรเรียงกระแสทั่วไปสำหรับ 1A (ราคาที่ไม่แพงที่สุดคือ 1N4007 ซึ่งมีอยู่ทั่วไปในจำนวนมาก) นอกจากนี้ ไมโครเซอร์กิตยังสามารถติดตั้งบนซ็อกเก็ตได้ หากในอนาคตคุณต้องการใช้วงจรนี้ในโครงการอื่นและไม่ขายมันอีก ด้านล่างเป็นภาพรายละเอียด



การปรับความกว้างพัลส์ (PWM) คือวิธีการแปลงสัญญาณที่ระยะเวลาพัลส์ (รอบหน้าที่) เปลี่ยนไป ในขณะที่ความถี่ยังคงที่ ในคำศัพท์ภาษาอังกฤษเรียกว่า PWM (การปรับความกว้างพัลส์) ในบทความนี้ เราจะเข้าใจในรายละเอียดว่า PWM คืออะไร ใช้ที่ไหน และทำงานอย่างไร

พื้นที่สมัคร

ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีไมโครคอนโทรลเลอร์ โอกาสใหม่ๆ ได้เปิดขึ้นสำหรับ PWM หลักการนี้ได้กลายเป็นพื้นฐานสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องการทั้งการปรับพารามิเตอร์เอาต์พุตและคงไว้ซึ่งระดับที่กำหนด วิธีการมอดูเลตความกว้างพัลส์ใช้เพื่อเปลี่ยนความสว่างของแสง ความเร็วของการหมุนของเครื่องยนต์ ตลอดจนควบคุมทรานซิสเตอร์กำลังของพาวเวอร์ซัพพลายแบบพัลส์ (PSU)

การมอดูเลตความกว้างพัลส์ (PW) ถูกใช้อย่างแข็งขันในการสร้างระบบควบคุมความสว่าง LED เนื่องจากความเฉื่อยต่ำ LED จึงมีเวลาในการสลับ (แฟลชและดับ) ที่ความถี่หลายสิบเฮิร์ทซ การทำงานของมันในโหมดพัลซิ่งนั้นสายตามนุษย์รับรู้ว่าเป็นการเรืองแสงคงที่ ในทางกลับกัน ความสว่างจะขึ้นอยู่กับระยะเวลาของพัลส์ (สถานะเปิดของ LED) ในช่วงระยะเวลาหนึ่ง หากเวลาพัลส์เท่ากับเวลาหยุดชั่วคราว นั่นคือ รอบการทำงานคือ 50% จากนั้นความสว่างของ LED จะเป็นครึ่งหนึ่งของค่าที่ระบุ ด้วยความนิยมของหลอดไฟ LED 220V คำถามที่เกิดขึ้นคือการเพิ่มความน่าเชื่อถือของการทำงานด้วยแรงดันไฟฟ้าอินพุตที่ไม่เสถียร พบวิธีแก้ปัญหาในรูปแบบของไมโครเซอร์กิตสากล - ตัวขับกำลังที่ทำงานบนหลักการของการปรับความกว้างพัลส์หรือความถี่พัลส์ มีการอธิบายวงจรที่ยึดตามไดรเวอร์เหล่านี้อย่างละเอียด

แรงดันไฟหลักที่จ่ายให้กับอินพุตของไมโครเซอร์กิตไดรเวอร์จะถูกเปรียบเทียบอย่างต่อเนื่องกับแรงดันอ้างอิงในวงจร โดยสร้างสัญญาณ PWM (PFM) ที่เอาต์พุต ซึ่งพารามิเตอร์ที่กำหนดโดยตัวต้านทานภายนอก ไมโครเซอร์กิตบางตัวมีเอาต์พุตสำหรับส่งสัญญาณควบคุมอนาล็อกหรือดิจิตอล ดังนั้น การทำงานของไดรเวอร์พัลส์จึงสามารถควบคุมได้โดยใช้ตัวแปลง SHI อื่น ที่น่าสนใจคือ LED ไม่ได้รับพัลส์ความถี่สูง แต่เป็นกระแสที่ปรับให้เรียบโดยโช้คซึ่งเป็นองค์ประกอบที่ขาดไม่ได้ของวงจรดังกล่าว

การใช้งาน PWM จำนวนมากสะท้อนให้เห็นในแผง LCD ทั้งหมดที่มีไฟแบ็คไลท์ LED น่าเสียดาย ในจอภาพ LED ตัวแปลง SHI ส่วนใหญ่ทำงานที่ความถี่หลายร้อยเฮิรตซ์ ซึ่งส่งผลเสียต่อวิสัยทัศน์ของผู้ใช้พีซี

ไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino ยังสามารถทำงานในโหมดตัวควบคุม PWM ในการดำเนินการนี้ ให้เรียกใช้ฟังก์ชัน AnalogWrite () ด้วยค่าระหว่าง 0 ถึง 255 ที่ระบุในวงเล็บ Zero จะเท่ากับ 0V และ 255 ถึง 5V ค่ากลางจะคำนวณตามสัดส่วน

ความแพร่หลายของอุปกรณ์ที่ทำงานบนหลักการ PWM ทำให้มนุษยชาติสามารถย้ายออกจากแหล่งจ่ายไฟของหม้อแปลงชนิดเชิงเส้นได้ ส่งผลให้ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นและน้ำหนักและขนาดของแหล่งพลังงานลดลงหลายเท่า

ตัวควบคุม PWM เป็นส่วนสำคัญของแหล่งจ่ายไฟสลับที่ทันสมัย มันควบคุมการทำงานของทรานซิสเตอร์กำลังที่อยู่ในวงจรหลักของหม้อแปลงพัลส์ เนื่องจากมีวงจรป้อนกลับ แรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุต PSU จึงคงที่เสมอ ความเบี่ยงเบนเพียงเล็กน้อยของแรงดันเอาต์พุตผ่านการป้อนกลับได้รับการแก้ไขโดยไมโครเซอร์กิต ซึ่งจะแก้ไขรอบการทำงานของพัลส์ควบคุมทันที นอกจากนี้ตัวควบคุม PWM ที่ทันสมัยยังช่วยแก้ไขงานเพิ่มเติมจำนวนหนึ่งที่ปรับปรุงความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟ:

  • จัดเตรียมโหมดการสตาร์ทแบบนุ่มนวลของคอนเวอร์เตอร์
  • จำกัดแอมพลิจูดและรอบการทำงานของพัลส์ควบคุม
  • ควบคุมระดับแรงดันไฟฟ้าขาเข้า
  • ป้องกันการลัดวงจรและอุณหภูมิเกินของสวิตช์ไฟ
  • ทำให้อุปกรณ์เข้าสู่โหมดสแตนด์บายหากจำเป็น

หลักการทำงานของตัวควบคุม PWM

งานของตัวควบคุม PWM คือการควบคุมสวิตช์ไฟโดยการเปลี่ยนพัลส์ควบคุม เมื่อทำงานในโหมดคีย์ ทรานซิสเตอร์จะอยู่ในสถานะใดสถานะหนึ่งจากสองสถานะ (เปิดเต็มที่ ปิดจนสุด) ในสถานะปิด กระแสที่ไหลผ่านจุดเชื่อมต่อ p-n ไม่เกินสองสาม μA ซึ่งหมายความว่ากำลังการกระจายมีแนวโน้มเป็นศูนย์ ในสถานะเปิด แม้จะมีกระแสสูง ความต้านทานของทางแยก p-n นั้นต่ำเกินไป ซึ่งนำไปสู่การสูญเสียความร้อนที่ไม่มีนัยสำคัญ ความร้อนปริมาณมากที่สุดจะถูกปล่อยออกมาในช่วงเวลาของการเปลี่ยนจากสถานะหนึ่งไปอีกสถานะหนึ่ง แต่เนื่องจากช่วงเวลาสั้น ๆ ของชั่วคราวเมื่อเทียบกับความถี่มอดูเลต การสูญเสียพลังงานระหว่างการสลับจึงเล็กน้อย

การปรับความกว้างพัลส์แบ่งออกเป็นสองประเภท: อนาล็อกและดิจิตอล แต่ละประเภทมีข้อดีของตัวเองและสามารถนำไปใช้ในวงจรได้หลายวิธี

อนาล็อก PWM

หลักการทำงานของโมดูเลเตอร์ SHI แบบอะนาล็อกนั้นขึ้นอยู่กับการเปรียบเทียบสัญญาณสองสัญญาณที่มีความถี่แตกต่างกันตามลำดับความสำคัญหลายขนาด องค์ประกอบเปรียบเทียบคือแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงาน (ตัวเปรียบเทียบ) แรงดันไฟฟ้าฟันเลื่อยที่มีความถี่คงที่สูงถูกนำไปใช้กับอินพุตตัวใดตัวหนึ่ง และแรงดันไฟฟ้ามอดูเลตความถี่ต่ำพร้อมแอมพลิจูดแปรผันจะถูกนำไปใช้กับอินพุตอื่น เครื่องเปรียบเทียบจะเปรียบเทียบทั้งสองค่าและสร้างพัลส์สี่เหลี่ยมที่เอาต์พุต ระยะเวลาที่กำหนดโดยค่าปัจจุบันของสัญญาณมอดูเลต ในกรณีนี้ความถี่ PWM จะเท่ากับความถี่ของสัญญาณฟันเลื่อย

ดิจิตอล PWM

การปรับความกว้างพัลส์ในการตีความแบบดิจิทัลเป็นหนึ่งในหลายหน้าที่ของไมโครคอนโทรลเลอร์ (MC) การทำงานเฉพาะกับข้อมูลดิจิทัล MK สามารถสร้างระดับแรงดันไฟฟ้าสูง (100%) หรือต่ำ (0%) ที่เอาต์พุตได้ อย่างไรก็ตาม ในกรณีส่วนใหญ่ เพื่อควบคุมโหลดอย่างมีประสิทธิภาพ ต้องเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของ MK เช่น การปรับความเร็วรอบของเครื่องยนต์ การเปลี่ยนความสว่างของ LED จะทำอย่างไรเพื่อให้ได้ค่าแรงดันไฟฟ้าในช่วง 0 ถึง 100% ที่เอาต์พุตของไมโครคอนโทรลเลอร์

ปัญหานี้แก้ไขได้ด้วยวิธีการมอดูเลตความกว้างพัลส์และการใช้ปรากฏการณ์โอเวอร์แซมปลิง เมื่อความถี่สวิตชิ่งที่ระบุสูงกว่าการตอบสนองของอุปกรณ์ควบคุมหลายเท่า โดยการเปลี่ยนรอบการทำงานของพัลส์ ค่าเฉลี่ยของแรงดันไฟขาออกจะเปลี่ยนไป ตามกฎแล้ว กระบวนการทั้งหมดจะเกิดขึ้นที่ความถี่ตั้งแต่สิบถึงร้อย kHz ซึ่งทำให้สามารถปรับได้อย่างราบรื่น ในทางเทคนิค จะใช้ตัวควบคุม PWM ซึ่งเป็นไมโครเซอร์กิตเฉพาะทาง ซึ่งเป็น "หัวใจ" ของระบบควบคุมแบบดิจิตอลใดๆ การใช้งานคอนโทรลเลอร์แบบ PWM-based ที่ใช้งานอยู่นั้นเกิดจากข้อดีที่ปฏิเสธไม่ได้:

  • ประสิทธิภาพการแปลงสัญญาณสูง
  • ความมั่นคงในการทำงาน
  • ประหยัดพลังงานที่ใช้โดยโหลด
  • ราคาถูก;
  • ความน่าเชื่อถือสูงของอุปกรณ์ทั้งหมด

มีสองวิธีในการรับสัญญาณ PWM ที่พินของไมโครคอนโทรลเลอร์: ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ MK แต่ละตัวมีตัวจับเวลาในตัวที่สามารถสร้างพัลส์ PWM บนพินบางตัวได้ นี่คือวิธีการใช้งานฮาร์ดแวร์ที่ประสบความสำเร็จ การรับสัญญาณ PWM โดยใช้คำสั่งซอฟต์แวร์มีตัวเลือกเพิ่มเติมในด้านความละเอียดและช่วยให้คุณใช้พินได้มากขึ้น อย่างไรก็ตาม วิธีซอฟต์แวร์ทำให้ MK โหลดสูงและกินเนื้อที่มาก

เป็นที่น่าสังเกตว่าใน PWM ดิจิตอลจำนวนพัลส์ต่อคาบอาจแตกต่างกันและพัลส์เองก็สามารถอยู่ในส่วนใดส่วนหนึ่งของคาบได้ ระดับสัญญาณเอาท์พุตถูกกำหนดโดยระยะเวลารวมของพัลส์ทั้งหมดต่อคาบ ควรเข้าใจว่าแต่ละพัลส์เพิ่มเติมคือการเปลี่ยนแปลงของทรานซิสเตอร์กำลังจากสถานะเปิดเป็นสถานะปิดซึ่งนำไปสู่การสูญเสียที่เพิ่มขึ้นในระหว่างการเปลี่ยน

ตัวอย่างการใช้ตัวควบคุม PWM

หนึ่งในตัวเลือกการใช้งานสำหรับคอนโทรลเลอร์ PWM แบบธรรมดาได้รับการอธิบายไว้ก่อนหน้านี้แล้ว มันถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของไมโครเซอร์กิตและมีสายรัดขนาดเล็ก แต่ถึงแม้วงจรจะเรียบง่าย แต่ตัวควบคุมก็มีการใช้งานที่หลากหลาย: วงจรควบคุมสำหรับความสว่างของ LED, แถบ LED, การปรับความเร็วของการหมุนของมอเตอร์กระแสตรง

อ่านยัง

ทางออกที่ดีสำหรับการควบคุมพลังงานแบบดิจิตอล!

BTA100

มีจำหน่ายแล้ว

ซื้อในจำนวนมาก

อุปกรณ์ได้รับการออกแบบมาเพื่อปรับกำลังโหลดสูงสุด 10,000 W ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับที่มีแรงดันไฟฟ้า 220 V อุปกรณ์นี้สร้างขึ้นบนพื้นฐานของไตรแอกอันทรงพลัง BTA100และถูกออกแบบมาเพื่อควบคุมกำลังของเครื่องทำความร้อนไฟฟ้า อุปกรณ์ให้แสงสว่าง ตัวสะสม และมอเตอร์ AC แบบอะซิงโครนัส เป็นต้น การใช้ triac นี้ช่วยให้คุณลดขนาดของหม้อน้ำทำความเย็นได้ ด้วยช่วงการปรับที่กว้างและกำลังสูง ตัวควบคุมจะพบการใช้งานที่หลากหลายในชีวิตประจำวัน

ข้อมูลจำเพาะ

ลักษณะเฉพาะ

  • การปรับอย่างราบรื่นตลอดช่วงกำลังทั้งหมด
  • พลังการปรับขนาดใหญ่
  • ช่วงแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานได้กว้าง
  • เครื่องตรวจจับข้ามศูนย์
  • ปุ่มควบคุม
  • ความสามารถในการแยกแผงควบคุมออกจากส่วนจ่ายไฟ
  • ติดตั้งหม้อน้ำ

หลักการทำงาน

ตัวควบคุมกำลังใช้หลักการควบคุม PWM พร้อมตัวตรวจจับการควบคุมเฟสแบบ zero-crossing

การออกแบบอุปกรณ์

ตัวควบคุมพลังงานได้รับการออกแบบให้เป็นแผงควบคุมในตัวพร้อมโมดูลพลังงานแยกต่างหาก

บทความ

โครงการ

เนื้อหาของการจัดส่ง

  • โมดูลควบคุม - 1 ชิ้น
  • โมดูลพลังงาน - 1 ชิ้น
  • คำแนะนำ - 1 ชิ้น

สิ่งที่จำเป็นสำหรับการประกอบ

  • ในการเชื่อมต่อคุณจะต้อง: ลวด, ไขควง, ใบมีดด้านข้าง

การเตรียมตัวสำหรับการผ่าตัด

  • ต่อหลอดไส้เข้ากับขั้ว OUTPUT
  • ต่อสายไฟเข้ากับขั้ว IN 220V
  • ต่อปลั๊กเข้ากับเครือข่าย 220V
  • โดยการกดปุ่มบนแผงควบคุม ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงความสว่างของหลอดไฟ
  • การยืนยันเสร็จสิ้น การดำเนินการอย่างมีความสุข

สภาพการใช้งาน

  • อุณหภูมิ -30C ถึง +50C ความชื้นสัมพัทธ์ 20-80% ไม่ควบแน่น

ข้อควรระวัง

  • โมดูลและขั้วไฟฟ้าอยู่ภายใต้แรงดันไฟที่เป็นอันตรายที่ 220V
  • ปฏิบัติตามมาตรการด้านความปลอดภัย อย่าสัมผัสหน้าสัมผัสของแผงวงจรพิมพ์ในขณะที่โมดูลเชื่อมต่อกับเครือข่าย 220V

คำถามและคำตอบ

  • สวัสดีตอนบ่าย. ฉันจะซื้อตัวควบคุมพลังงาน PWM แบบดิจิตอล 220V / 10kW (45A) จากคุณ และใช้เป็นสตาร์ทเตอร์แบบนุ่มนวลสำหรับเครื่องเป่าหิมะด้วยมอเตอร์สับเปลี่ยนขนาด 3 กิโลวัตต์ ในเรื่องนี้ ฉันมีคำถามสองสามข้อเกี่ยวกับตัวควบคุมนี้: 1. ตัวควบคุมจะทำงานอย่างถูกต้อง ในแง่ที่ว่าการปรับจะราบรื่นและไม่มีการกระตุกหรือไม่? 2. มีผู้ติดต่อกี่คนที่ปิดปุ่มควบคุมของตัวควบคุม? คำถามถูกกำหนดโดยแนวคิดที่จะวางอุปกรณ์ควบคุมไว้ในกล่องที่ปิดสนิท และจำลองสวิตช์ด้วยจอยสติ๊กแบบกันน้ำ 3. มีพื้นที่ฮีทซิงค์เพียงพอสำหรับกำลังไฟที่กำหนดหรือจำเป็นต้องมีพัดลมระบายความร้อนหรือไม่? 4. หม้อน้ำมีพลังงานหรือไม่? ทิ้งไว้นอกกล่องกันน้ำได้ไหม ขอแสดงความนับถือ Sergey
    • 1. ไม่ควรกระตุกขั้นตอนการปรับโครงสร้างคือ 1% อย่างไรก็ตาม แต่ละกรณีต้องได้รับการทดสอบเป็นรายบุคคล 2. แต่ละปุ่มปิดผู้ติดต่อสองคน 3. ข้อกำหนดระบุกำลังสูงสุดของอุปกรณ์ กำลังไฟพิกัด 7-8 กิโลวัตต์
  • 1. รวมแผงควบคุม? 2. เป็นไปได้ไหมที่จะตั้งค่าเป็นเปอร์เซ็นต์ที่แน่นอนแล้วปิดเครื่อง เพื่อรักษาเปอร์เซ็นต์ที่ตั้งไว้หลังจากปิดเครื่องแล้ว?
    • 1. รวมแผงควบคุม 2. คุณไม่สามารถปิดแผงควบคุมได้ 3. เมื่อปิดเครื่อง การตั้งค่าจะไม่ผิดเพี้ยน
  • สวัสดี คุณช่วยค้นหาได้อย่างแม่นยำมากขึ้นว่าเฟสเชื่อมต่ออยู่ที่ไหน และที่ไหน ศูนย์ และเอาต์พุตด้วย เป็นเพียงว่าฮีตเตอร์ซึ่งคุณต้องปรับกำลังไฟฟ้าเป็นส่วนหนึ่งของฮีตเตอร์และมีศูนย์ร่วมกัน
    • ZERO บัสต้องเชื่อมต่อกับหน้าสัมผัสตรงกลางสองตัว
  • สวัสดี! กรุณาบอกฉันว่ากรณีของ triac ควบคุมมีการแยกกระแสไฟฟ้าจากเครือข่ายไฟฟ้าหรือไม่? หากตัวควบคุมนี้ติดตั้งอยู่ในเคสโลหะของอุปกรณ์ จำเป็นต้องแยกหม้อน้ำออกจากเคสหรือไม่
    • ถูกต้องแล้วหม้อน้ำของอุปกรณ์จะต้องแยกออกจากเคส
  • สวัสดีตอนบ่าย. ตัวควบคุมใดควบคุมขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้า? ขอขอบคุณ.
    • ตามความคิดเห็น พวกเขาถูกควบคุมโดยใช้ MK071M ไม่ได้ลองเอง.

บทวิจารณ์อื่นในหัวข้อของทุกสิ่งสำหรับผลิตภัณฑ์โฮมเมด คราวนี้ฉันจะพูดถึงตัวควบคุมความเร็วแบบดิจิตอล สิ่งที่น่าสนใจในทางของตัวเอง แต่ฉันต้องการมากกว่านี้
สำหรับผู้ที่สนใจอ่านต่อ :)

การมีอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงต่ำบางอย่างในบ้าน เช่น เครื่องบดขนาดเล็ก ฯลฯ ฉันต้องการเพิ่มลักษณะการใช้งานและความสวยงามเล็กน้อย จริงอยู่สิ่งนี้ไม่ได้ผลแม้ว่าฉันจะยังหวังว่าจะบรรลุเป้าหมาย บางทีอีกครั้งฉันจะบอกคุณเกี่ยวกับสิ่งนี้ในวันนี้
ผู้ผลิตตัวควบคุมนี้คือ Maitech หรือมากกว่านั้น ชื่อนี้มักพบในผ้าพันคอและบล็อคทุกชนิดสำหรับผลิตภัณฑ์โฮมเมด แม้ว่าด้วยเหตุผลบางอย่างฉันไม่ได้เจอเว็บไซต์ของบริษัทนี้

เนื่องจากฉันไม่ได้ทำสิ่งที่ฉันต้องการ บทวิจารณ์จะสั้นกว่าปกติ แต่ฉันจะเริ่มต้นเช่นเคยด้วยวิธีการขายและส่ง
ซองบรรจุถุงซิปล็อคธรรมดา

ชุดนี้มีเพียงตัวควบคุมที่มีตัวต้านทานปรับค่าได้และปุ่มเท่านั้น ไม่มีบรรจุภัณฑ์และคำแนะนำที่เข้มงวด แต่ทุกอย่างมาครบถ้วนและไม่มีความเสียหาย

มีสติกเกอร์ที่ด้านหลังที่แทนที่คำแนะนำ โดยหลักการแล้วอุปกรณ์ดังกล่าวไม่จำเป็นอีกต่อไป
ช่วงแรงดันใช้งานคือ 6-30 โวลต์ และกระแสไฟสูงสุดคือ 8 แอมป์

ลักษณะค่อนข้างดี "แก้ว" สีเข้ม พลาสติกสีเทาเข้มของเคส ในสถานะปิด ดูเหมือนโดยทั่วไปเป็นสีดำ ในลักษณะออฟเซ็ต ไม่มีอะไรจะบ่นเกี่ยวกับ ด้านหน้าติดฟิล์มขนส่ง
ขนาดการติดตั้งของอุปกรณ์:
ความยาว 72 มม. (การเปิดเคสขั้นต่ำ 75 มม.) ความกว้าง 40 มม. ความลึกไม่รวมแผงด้านหน้า 23 มม. (มีแผงด้านหน้า 24 มม.)
ขนาดแผงด้านหน้า:
ยาว 42.5 กว้าง 80mm

ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้มาพร้อมกับด้ามจับ ซึ่งแน่นอนว่าด้ามจับนั้นค่อนข้างหยาบ แต่ใช้งานได้จริง
ความต้านทานของตัวต้านทานคือ 100KΩ การพึ่งพาการปรับเป็นเส้นตรง
เมื่อมันปรากฏออกมาในภายหลัง ความต้านทาน 100KΩ ทำให้เกิดความผิดพลาด เมื่อขับเคลื่อนจากหน่วยจ่ายไฟแบบพัลซิ่ง จะไม่สามารถตั้งค่าการอ่านที่เสถียรได้ การรบกวนบนสายไฟไปยังตัวต้านทานแบบปรับค่าได้จะส่งผลต่อ เนื่องจากการอ่านกระโดด +\- 2 อักขระ แต่จะกระโดดไปพร้อมกับ นี้ความเร็วเครื่องยนต์กระโดด
ตัวต้านทานมีความต้านทานสูง กระแสไฟมีขนาดเล็ก และสายไฟจะเก็บเสียงรบกวนรอบๆ
เมื่อขับเคลื่อนโดย PSU เชิงเส้น ปัญหานี้จะหมดไปโดยสิ้นเชิง
ความยาวของสายไฟถึงตัวต้านทานและปุ่มประมาณ 180 มม.

ปุ่ม ไม่มีอะไรพิเศษ หน้าสัมผัสเปิดตามปกติ เส้นผ่านศูนย์กลางการติดตั้ง 16 มม. ยาว 24 มม. ไม่มีไฟส่องสว่าง
ปุ่มดับเครื่องยนต์
เหล่านั้น. เมื่อใช้พลังงานไฟแสดงสถานะจะสว่างขึ้นเครื่องยนต์สตาร์ทการกดปุ่มจะปิดการกดครั้งที่สองจะเปิดขึ้นอีกครั้ง
เมื่อดับเครื่องยนต์ ไฟแสดงสถานะก็ไม่สว่างเช่นกัน

ใต้ฝาครอบเป็นบอร์ดอุปกรณ์
แหล่งจ่ายไฟและหน้าสัมผัสการเชื่อมต่อมอเตอร์ถูกนำออกมาที่ขั้ว
หน้าสัมผัสขั้วบวกของขั้วต่อเชื่อมต่อกันสวิตช์ไฟจะสลับสายขั้วลบของเครื่องยนต์
การเชื่อมต่อของตัวต้านทานปรับค่าได้และปุ่มสามารถถอดออกได้
ทุกอย่างดูเรียบร้อย ตัวนำตัวเก็บประจุค่อนข้างคดเคี้ยว แต่ฉันคิดว่ามันสามารถให้อภัยได้ :)

ฉันจะซ่อนการถอดประกอบเพิ่มเติมภายใต้สปอยเลอร์

มากกว่า

ตัวบ่งชี้ค่อนข้างใหญ่ ความสูงของหลักคือ 14 มม.
ขนาดกระดาน 69x37mm.

บอร์ดถูกประกอบอย่างเรียบร้อยมีร่องรอยของฟลักซ์ใกล้กับหน้าสัมผัสของตัวบ่งชี้ แต่โดยทั่วไปแล้วบอร์ดนั้นสะอาด
บอร์ดประกอบด้วย: ไดโอดป้องกันขั้วย้อนกลับ, โคลง 5 โวลต์, ไมโครคอนโทรลเลอร์, ตัวเก็บประจุ 470 ไมโครฟารัด 35 โวลต์, องค์ประกอบพลังงานภายใต้หม้อน้ำขนาดเล็ก
ยังมองเห็นสถานที่สำหรับติดตั้งตัวเชื่อมต่อเพิ่มเติมวัตถุประสงค์ไม่ชัดเจน

ฉันร่างแผนภาพบล็อกเล็กๆ เพื่อทำความเข้าใจคร่าวๆ ว่ามีการสลับอะไรและอย่างไร และเชื่อมต่ออย่างไร ตัวต้านทานปรับค่าได้เปิดอยู่โดยเริ่มจากหนึ่งฟุตถึง 5 โวลต์ ตัวที่สองลงไปที่พื้น ดังนั้นจึงสามารถแทนที่ด้วยสกุลเงินที่ต่ำกว่าได้อย่างปลอดภัย ไม่มีการเชื่อมต่อกับขั้วต่อที่ยังไม่ได้ขายในไดอะแกรม

อุปกรณ์นี้ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ผลิตโดย STMicroelectronics
เท่าที่ฉันรู้ ไมโครคอนโทรลเลอร์นี้ใช้ในอุปกรณ์ต่าง ๆ จำนวนมากพอสมควร เช่น แอมมิเตอร์

ตัวปรับกำลังไฟฟ้าเมื่อทำงานที่แรงดันไฟฟ้าขาเข้าสูงสุดจะร้อนขึ้น แต่ไม่มากนัก

ส่วนหนึ่งของความร้อนจากองค์ประกอบพลังงานจะถูกลบออกไปยังรูปหลายเหลี่ยมทองแดงของกระดาน ทางด้านซ้ายคุณจะเห็นการเปลี่ยนแปลงจำนวนมากจากด้านหนึ่งของกระดานไปอีกด้านหนึ่ง ซึ่งช่วยขจัดความร้อน
นอกจากนี้ความร้อนจะถูกลบออกด้วยความช่วยเหลือของหม้อน้ำขนาดเล็กซึ่งถูกกดกับองค์ประกอบพลังงานจากด้านบน ตำแหน่งของฮีทซิงค์นี้ดูค่อนข้างน่าสงสัยสำหรับฉัน เนื่องจากความร้อนถูกกำจัดผ่านพลาสติกของเคสและฮีทซิงค์ดังกล่าวไม่ได้ช่วยอะไรมาก
ไม่มีการวางระหว่างองค์ประกอบพลังงานและหม้อน้ำ ฉันแนะนำให้ถอดหม้อน้ำแล้วทาด้วยแปะ อย่างน้อยก็นิดหน่อย แต่มันจะดีขึ้น

ทรานซิสเตอร์ถูกใช้ในส่วนกำลัง ความต้านทานของช่องคือ 3.3mOhm กระแสสูงสุดคือ 161 แอมแปร์ แต่แรงดันไฟสูงสุดเพียง 30 โวลต์ ดังนั้นผมขอแนะนำให้จำกัดอินพุตไว้ที่ 25-27 โวลต์ เมื่อทำงานที่กระแสใกล้สูงสุดจะมีความร้อนเล็กน้อย
มีไดโอดอยู่ใกล้ ๆ ซึ่งช่วยลดกระแสไฟกระชากจากการเหนี่ยวนำตัวเองของมอเตอร์
ใช้ 10 แอมป์ 45 โวลต์ที่นี่ ไม่มีคำถามเกี่ยวกับไดโอด


รวมครั้งแรก มันเกิดขึ้นจนฉันทำการทดสอบก่อนที่จะถอดฟิล์มกันรอยออก เพราะในรูปภาพเหล่านี้ มันยังคงอยู่ที่นั่น
ตัวบ่งชี้มีความเปรียบต่าง สว่างปานกลาง อ่านได้อย่างสมบูรณ์

ตอนแรกฉันตัดสินใจลองโหลดขนาดเล็กและพบกับความผิดหวังครั้งแรก
ไม่ ฉันไม่มีข้อตำหนิใดๆ เกี่ยวกับผู้ผลิตและร้านค้า ฉันแค่หวังว่าอุปกรณ์ที่มีราคาแพงเช่นนี้จะมีความเสถียรของความเร็วของเครื่องยนต์
อนิจจา นี่เป็นเพียง PWM ที่ปรับได้ ตัวบ่งชี้จะแสดง% การเติมจาก 0 ถึง 100%
ตัวควบคุมไม่ได้สังเกตเห็นมอเตอร์ขนาดเล็กในวันที่มันเป็นกระแสโหลดที่ไร้สาระอย่างสมบูรณ์ :)

ผู้อ่านที่เอาใจใส่ต้องให้ความสนใจกับส่วนตัดขวางของสายไฟที่ฉันเชื่อมต่อกำลังกับตัวควบคุม
ใช่ ฉันจึงตัดสินใจเข้าหาปัญหาทั่วโลกและเชื่อมโยงกลไกที่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น
แน่นอนว่ามันมีประสิทธิภาพมากกว่าตัวควบคุมอย่างเห็นได้ชัด แต่เมื่อไม่ได้ใช้งาน กระแสไฟจะอยู่ที่ประมาณ 5 แอมแปร์ ซึ่งทำให้สามารถตรวจสอบตัวควบคุมในโหมดที่ใกล้ถึงค่าสูงสุดได้
ตัวควบคุมทำงานได้ดีโดยที่ฉันลืมไปว่าเมื่อเปิดเครื่องตัวควบคุมจะเพิ่มการเติม PWM อย่างราบรื่นจากศูนย์เป็นค่าที่ตั้งไว้เพื่อให้มั่นใจได้ว่าการเร่งความเร็วจะราบรื่นในขณะที่ตัวบ่งชี้จะแสดงค่าที่ตั้งไว้ทันทีและไม่ชอบความถี่ ไดรฟ์ที่แสดงกระแสจริง
เครื่องควบคุมไม่ล้มเหลวอุ่นขึ้นเล็กน้อย แต่ไม่สำคัญ

เนื่องจากเรกูเลเตอร์ถูกพัลซิ่ง ฉันจึงตัดสินใจเพียงเพื่อความสนุกว่าจะลองใช้ออสซิลโลสโคปและดูว่าเกิดอะไรขึ้นที่เกตของทรานซิสเตอร์กำลังในโหมดต่างๆ
ความถี่ PWM อยู่ที่ประมาณ 15 kHz และไม่เปลี่ยนแปลงระหว่างการทำงาน เครื่องยนต์สตาร์ทที่การเติมประมาณ 10%



ตอนแรกฉันวางแผนที่จะใส่ตัวควบคุมในแหล่งจ่ายไฟเก่า (ค่อนข้างเก่าแล้ว) สำหรับเครื่องมือไฟฟ้าขนาดเล็ก (เพิ่มเติมในบางครั้ง) ตามทฤษฎีแล้วมันควรจะเป็นแทนที่จะเป็นแผงด้านหน้าและตัวควบคุมความเร็วควรจะอยู่ที่ด้านหลังฉันไม่ได้วางแผนที่จะวางปุ่ม (โชคดีที่เมื่อเปิดเครื่องจะสลับไปที่โหมดเปิดทันที) .
มันจะต้องดีและเรียบร้อย

แต่ความผิดหวังรอฉันอยู่อีก
1. แม้ว่าตัวบ่งชี้จะมีขนาดเล็กกว่าเม็ดมีดที่แผงด้านหน้าเล็กน้อย แต่ก็แย่กว่านั้นคือไม่พอดีกับความลึก โดยวางพิงกับชั้นวางเพื่อเชื่อมต่อครึ่งหนึ่งของเคส
และถ้าพลาสติกของตัวเรือนตัวบ่งชี้สามารถถูกตัดออกได้ ก็จะไม่มีความสำคัญ เนื่องจากคณะกรรมการควบคุมจะเข้าไปแทรกแซงเพิ่มเติม
2. แม้ว่าฉันจะแก้ปัญหาแรกได้ แต่ก็มีปัญหาที่สอง ฉันลืมไปเลยว่าแหล่งจ่ายไฟของฉันถูกสร้างขึ้นมาอย่างไร ความจริงก็คือตัวควบคุมแบ่งการจ่ายลบและฉันมีรีเลย์สำหรับถอยหลังเปิดและบังคับให้เครื่องยนต์หยุดและวงจรควบคุมสำหรับสิ่งนี้ทั้งหมด และด้วยการเปลี่ยนแปลงทุกอย่างกลับกลายเป็นเรื่องยากขึ้นมาก :(

หากตัวควบคุมมีการรักษาเสถียรภาพความเร็ว ฉันยังคงสับสนและทำซ้ำการควบคุมและวงจรย้อนกลับ หรือทำซ้ำตัวควบคุมสำหรับการสลับ + กำลัง เป็นไปได้และฉันจะทำมันใหม่ แต่ไม่มีความกระตือรือร้นและตอนนี้ฉันไม่รู้ว่าเมื่อไหร่
อาจมีใครสนใจรูปถ่ายด้านในของ PSU ของฉันเมื่อประมาณ 13-15 ปีที่แล้วใช้งานได้เกือบตลอดเวลาโดยไม่มีปัญหาเมื่อฉันต้องเปลี่ยนรีเลย์

สรุป.
ข้อดี
อุปกรณ์ทำงานได้อย่างสมบูรณ์
ลักษณะเรียบร้อย
สร้างคุณภาพ
ชุดนี้มีทุกสิ่งที่คุณต้องการ

ข้อเสีย.
การทำงานที่ไม่ถูกต้องจากการสลับแหล่งจ่ายไฟ
ทรานซิสเตอร์กำลังไม่มีขอบแรงดัน
ด้วยฟังก์ชันที่เจียมเนื้อเจียมตัว ราคาจึงสูงเกินไป (แต่ทุกอย่างสัมพันธ์กันที่นี่)

ความคิดเห็นของฉัน. หากคุณปิดตากับราคาของอุปกรณ์มันก็ค่อนข้างดีในตัวมันเองและก็ดูเรียบร้อยและใช้งานได้ดี ใช่ค่ะ มีปัญหาเรื่องภูมิต้านทานเสียงไม่ค่อยดี เลยคิดว่าแก้ได้ไม่ยาก แต่ก็น่าหงุดหงิดนิดหน่อย นอกจากนี้ ขอแนะนำไม่ให้เกินแรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่สูงกว่า 25-27 โวลต์
สิ่งที่น่าผิดหวังยิ่งกว่าคือความจริงที่ว่าฉันมีตัวเลือกมากมายสำหรับหน่วยงานกำกับดูแลแบบสำเร็จรูปทุกประเภท แต่ไม่มีที่ไหนเลยที่พวกเขาเสนอวิธีแก้ปัญหาด้วยการรักษาเสถียรภาพของความเร็ว บางทีอาจมีคนถามว่าทำไมฉันถึงทำเช่นนี้ ฉันจะอธิบายว่าเครื่องบดที่มีความเสถียรตกอยู่ในมืออย่างไรมันน่าพอใจกว่าที่ทำงานมากกว่าปกติมาก

นั่นคือทั้งหมด ฉันหวังว่ามันน่าสนใจ :)

ผลิตภัณฑ์นี้จัดทำขึ้นเพื่อเขียนรีวิวโดยร้านค้า บทวิจารณ์เผยแพร่ตามข้อ 18 ของกฎของเว็บไซต์

ฉันวางแผนที่จะซื้อ +23 เพิ่มในรายการโปรด ชอบรีวิว +38 +64

ในบางกรณี ตัวอย่างเช่น ในไฟฉายหรือโคมไฟสำหรับบ้าน จำเป็นต้องปรับความสว่างของแสง ดูเหมือนว่าจะง่ายกว่า: เพียงแค่เปลี่ยนกระแสผ่าน LED โดยเพิ่มขึ้นหรือลดลง แต่ในกรณีนี้ พลังงานส่วนใหญ่จะถูกใช้ไปกับตัวต้านทานจำกัด ซึ่งไม่สามารถยอมรับได้อย่างสมบูรณ์สำหรับแหล่งจ่ายไฟอัตโนมัติจากแบตเตอรี่หรือตัวสะสม

นอกจากนี้ สีของแสงที่เรืองแสงของ LED จะเปลี่ยนไป เช่น สีขาวเมื่อกระแสไฟลดลงต่ำกว่าค่าที่ระบุ (สำหรับ LED ส่วนใหญ่ 20mA) จะมีโทนสีเขียวเล็กน้อย การเปลี่ยนสีในบางกรณีก็ไร้ประโยชน์อย่างสมบูรณ์ ลองนึกภาพว่าไฟ LED เหล่านี้ส่องสว่างหน้าจอทีวีหรือจอคอมพิวเตอร์

ในกรณีเหล่านี้ สมัคร PWM - ระเบียบ (ความกว้าง - พัลส์). ความหมายของมันคือไฟจะสว่างขึ้นและดับลงเป็นระยะ ในกรณีนี้ กระแสไฟจะยังคงอยู่ในระดับปกติตลอดระยะเวลาแฟลชทั้งหมด ดังนั้นสเปกตรัมการเรืองแสงจะไม่บิดเบี้ยว หากไฟ LED เป็นสีขาว เฉดสีเขียวจะไม่ปรากฏขึ้น

นอกจากนี้ ด้วยวิธีการควบคุมพลังงานนี้ การสูญเสียพลังงานจะน้อยที่สุด ประสิทธิภาพของวงจรที่มีการควบคุม PWM นั้นสูงมาก ถึงมากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์

หลักการของ PWM - การควบคุมนั้นค่อนข้างง่ายและแสดงในรูปที่ 1 ตาจะรับรู้อัตราส่วนที่แตกต่างกันของเวลาของสถานะที่สว่างและดับเป็น: เช่นเดียวกับในภาพยนตร์ - เฟรมที่แสดงแยกกันจะถูกมองว่าเป็น ภาพเคลื่อนไหว ทุกอย่างขึ้นอยู่กับความถี่ในการฉายภาพซึ่งจะกล่าวถึงในภายหลัง

รูปที่ 1 หลักการของ PWM - ระเบียบ

รูปภาพแสดงไดอะแกรมสัญญาณที่เอาต์พุตของอุปกรณ์ควบคุม PWM (หรือมาสเตอร์ออสซิลเลเตอร์) มีการระบุศูนย์และหนึ่ง: โลจิคัลหนึ่ง (ระดับสูง) ทำให้ LED เรืองแสง, ศูนย์โลจิคัล (ระดับต่ำ) ตามลำดับ, การสูญพันธุ์

แม้ว่าทุกอย่างจะตรงกันข้าม เนื่องจากทุกอย่างขึ้นอยู่กับวงจรของคีย์เอาต์พุต การเปิด LED สามารถทำได้ในระดับต่ำและปิดโดยที่สูง ในกรณีนี้ ค่าตรรกะทางกายภาพจะมีระดับแรงดันไฟฟ้าต่ำ และค่าศูนย์แบบลอจิคัลจะสูง

กล่าวอีกนัยหนึ่ง ตรรกะหนึ่งทำให้เหตุการณ์หรือกระบวนการบางอย่างเปิดขึ้น (ในกรณีของเรา ไฟ LED จะสว่างขึ้น) และศูนย์ตรรกะควรปิดกระบวนการนี้ นั่นคือไม่ใช่ระดับสูงเสมอไปที่เอาต์พุตของไมโครเซอร์กิตแบบดิจิทัลเป็นหน่วย LOGICAL ทั้งหมดขึ้นอยู่กับวิธีการสร้างวงจรเฉพาะ เป็นเช่นนี้สำหรับข้อมูล แต่สำหรับตอนนี้ เราจะถือว่าคีย์ถูกควบคุมโดยระดับสูง และมันก็เป็นอย่างอื่นไปไม่ได้

ความถี่และความกว้างของพัลส์ควบคุม

โปรดทราบว่าช่วงชีพจร (หรือความถี่) ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง แต่โดยทั่วไปแล้ว ความถี่พัลส์จะไม่ส่งผลต่อความสว่างของการเรืองแสง ดังนั้นจึงไม่มีข้อกำหนดพิเศษสำหรับความเสถียรของความถี่ เฉพาะระยะเวลา (WIDTH) ในกรณีนี้ การเปลี่ยนแปลงของพัลส์ที่เป็นบวก เนื่องจากกลไกทั้งหมดของการปรับความกว้างพัลส์ทำงาน

ระยะเวลาของพัลส์ควบคุมในรูปที่ 1 แสดงเป็น %% นี่คือสิ่งที่เรียกว่า "รอบการทำงาน" หรือในคำศัพท์ภาษาอังกฤษ DUTY CYCLE มันแสดงเป็นอัตราส่วนของระยะเวลาของพัลส์ควบคุมต่อระยะเวลาการทำซ้ำของพัลส์

ในศัพท์ภาษารัสเซียมักใช้ "รอบการทำงาน" - อัตราส่วนของระยะเวลาการทำซ้ำกับเวลาของแรงกระตุ้นก. ดังนั้น หากปัจจัยการเติมเป็น 50% รอบการทำงานจะเท่ากับ 2 ไม่มีความแตกต่างพื้นฐานในที่นี้ ดังนั้น คุณสามารถใช้ค่าใดค่าหนึ่งเหล่านี้ ซึ่งจะสะดวกและเข้าใจได้ง่ายกว่า

แน่นอนว่าในที่นี้ เราสามารถให้สูตรสำหรับคำนวณรอบการทำงานและ DUTY CYCLE ได้ แต่เพื่อไม่ให้การนำเสนอยุ่งยาก เราจะทำโดยไม่มีสูตร สุดท้ายแต่ไม่ท้ายสุด กฎของโอห์ม ไม่มีอะไรที่คุณสามารถทำได้: "คุณไม่รู้กฎของโอห์ม อยู่บ้าน!" หากใครสนใจสูตรเหล่านี้สามารถหาได้จากอินเตอร์เน็ตเสมอ

ความถี่ PWM สำหรับสวิตช์หรี่ไฟ

ดังที่กล่าวไว้ข้างต้นเล็กน้อย ไม่มีข้อกำหนดพิเศษสำหรับความเสถียรของความถี่พัลส์ PWM: มัน "ลอย" เล็กน้อย และก็ไม่เป็นไร ตัวควบคุม PWM มีความไม่เสถียรของความถี่คล้ายกันโดยมีขนาดค่อนข้างใหญ่ซึ่งไม่รบกวนการใช้งานในหลาย ๆ แบบ ในกรณีนี้ เป็นสิ่งสำคัญเท่านั้นที่ความถี่นี้จะต้องไม่ต่ำกว่าค่าที่กำหนด

และความถี่ควรจะเป็นเท่าไร และไม่เสถียรแค่ไหน? อย่าลืมว่าเรากำลังพูดถึงเครื่องหรี่ ในเทคโนโลยีภาพยนตร์มีคำว่า "ความถี่การสั่นไหวที่สำคัญ" นี่คือความถี่ที่ภาพแต่ละภาพแสดงต่อกันถูกมองว่าเป็นภาพเคลื่อนไหว สำหรับสายตามนุษย์ ความถี่นี้คือ 48 Hz

นี่เป็นเหตุผลว่าทำไมอัตราเฟรมในภาพยนตร์ถึง 24fps (มาตรฐานโทรทัศน์คือ 25fps) เพื่อเพิ่มความถี่นี้เป็นความถี่วิกฤต เครื่องฉายภาพยนตร์ใช้เครื่องป้องกันภาพสั่นไหวแบบสองใบมีด (ชัตเตอร์) ที่ซ้อนทับแต่ละเฟรมที่แสดงสองครั้ง

ในโปรเจ็กเตอร์แบบฟิล์มแคบขนาด 8 มม. สำหรับมือสมัครเล่น ความถี่ในการฉายภาพคือ 16 เฟรม/วินาที ดังนั้นตัวอุดรูจึงมีใบมีดมากถึงสามใบ จุดประสงค์เดียวกันในโทรทัศน์คือการแสดงภาพในครึ่งเฟรม: คู่แรกแล้วตามด้วยเส้นแปลก ๆ ของภาพ ผลที่ได้คือความถี่การสั่นไหว 50 Hz

การทำงานของ LED ในโหมด PWM เป็นแฟลชที่แยกจากกันของระยะเวลาที่ปรับได้ เพื่อให้เห็นแสงวาบเหล่านี้ด้วยตาเป็นแสงต่อเนื่อง ความถี่ของแสงจะต้องไม่น้อยกว่าค่าวิกฤต สูงขึ้นแต่ไม่ต่ำลง ปัจจัยนี้ควรนำมาพิจารณาเมื่อสร้าง PWM - ตัวควบคุมสำหรับหลอดไฟ.

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจก็คือ นักวิทยาศาสตร์ได้พิจารณาแล้วว่าความถี่วิกฤตสำหรับตาของผึ้งคือ 800 เฮิรตซ์ ดังนั้นผึ้งจะดูหนังบนหน้าจอเป็นลำดับภาพแยกกัน เพื่อให้เธอเห็นภาพเคลื่อนไหว ความถี่ในการฉายภาพจะต้องเพิ่มขึ้นเป็นแปดร้อยฟิลด์ต่อวินาที!

เพื่อควบคุมไฟ LED จริงจะใช้ เมื่อเร็ว ๆ นี้ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดสำหรับจุดประสงค์นี้คืออนุญาตให้เปลี่ยนพลังงานได้อย่างมีนัยสำคัญ (การใช้ทรานซิสเตอร์สองขั้วแบบธรรมดาเพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ถือว่าไม่เหมาะสม)

ความต้องการดังกล่าว (MOSFET อันทรงพลัง - ทรานซิสเตอร์) เกิดขึ้นกับ LED จำนวนมากเช่นด้วยซึ่งจะกล่าวถึงในภายหลัง หากพลังงานเหลือน้อย - เมื่อใช้ LED หนึ่งหรือสองดวง คุณสามารถใช้สวิตช์ที่ใช้พลังงานต่ำ และหากเป็นไปได้ ให้เชื่อมต่อ LED โดยตรงกับเอาต์พุตของไมโครเซอร์กิต

รูปที่ 2 แสดงแผนภาพการทำงานของตัวควบคุม PWM ตัวต้านทาน R2 แสดงตามเงื่อนไขเป็นองค์ประกอบควบคุมในแผนภาพ ด้วยการหมุนปุ่ม คุณสามารถเปลี่ยนรอบการทำงานของพัลส์ควบคุมภายในขีดจำกัดที่กำหนด และด้วยเหตุนี้ ความสว่างของไฟ LED

รูปที่ 2 แผนภาพการทำงานของตัวควบคุม PWM

รูปแสดง LED สามสายที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมพร้อมตัวต้านทานแบบปลายสาย การเชื่อมต่อเดียวกันโดยประมาณถูกใช้ในแถบ LED ยิ่งเทปยาวเท่าไร ไฟ LED ยิ่งมาก ยิ่งสิ้นเปลืองกระแสไฟมากเท่านั้น

ในกรณีเหล่านี้จำเป็นต้องใช้อันทรงพลังซึ่งกระแสการระบายน้ำที่อนุญาตซึ่งควรจะมากกว่ากระแสที่ใช้โดยเทปเล็กน้อย ตรงตามข้อกำหนดสุดท้ายได้ง่ายมาก ตัวอย่างเช่น ทรานซิสเตอร์ IRL2505 มีกระแสไฟไหลออกประมาณ 100A แรงดันไฟระบายที่ 55V ในขณะที่ขนาดและราคาค่อนข้างน่าดึงดูดใจสำหรับการใช้งานในรูปแบบต่างๆ

ออสซิลเลเตอร์หลัก PWM

ไมโครคอนโทรลเลอร์สามารถใช้เป็นออสซิลเลเตอร์ PWM หลัก (ส่วนใหญ่มักอยู่ในสภาวะอุตสาหกรรม) หรือวงจรที่สร้างขึ้นบนไมโครเซอร์กิตที่มีการบูรณาการในระดับต่ำ หากมีการวางแผนที่จะสร้างตัวควบคุม PWM จำนวนเล็กน้อยที่บ้านและไม่มีประสบการณ์ในการสร้างอุปกรณ์ไมโครคอนโทรลเลอร์ก็ควรสร้างตัวควบคุมในสิ่งที่อยู่ในมือ

สิ่งเหล่านี้อาจเป็นวงจรลอจิกของซีรีส์ K561 ตัวจับเวลาในตัว และวงจรเฉพาะที่ออกแบบมาสำหรับ ในบทบาทนี้ คุณสามารถทำให้มันใช้งานได้โดยการประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ปรับได้บนมัน แต่นี่อาจเป็น "สำหรับความรักในงานศิลปะ" ดังนั้น จะพิจารณาเพียงสองรูปแบบด้านล่าง: แบบทั่วไปที่สุดในตัวจับเวลา 555 และบนคอนโทรลเลอร์ UC3843 UPS

แผนผังของออสซิลเลเตอร์หลักบนตัวจับเวลา 555

รูปที่ 3 แผนผังของออสซิลเลเตอร์หลัก

วงจรนี้เป็นเครื่องกำเนิดคลื่นสี่เหลี่ยมธรรมดาที่มีความถี่ถูกกำหนดโดยตัวเก็บประจุ C1 ตัวเก็บประจุถูกชาร์จผ่านวงจร "Output - R2 - RP1-C1 - สายสามัญ" ในกรณีนี้ ต้องมีแรงดันไฟฟ้าระดับสูงที่เอาต์พุต ซึ่งเทียบเท่ากับเอาต์พุตที่เชื่อมต่อกับขั้วบวกของแหล่งพลังงาน

ตัวเก็บประจุถูกปล่อยตามวงจร "C1 - VD2 - R2 - เอาต์พุต - สายสามัญ" ในเวลาที่มีแรงดันไฟต่ำอยู่ที่เอาต์พุต - เอาต์พุตเชื่อมต่อกับสายทั่วไป นี่คือความแตกต่างในเส้นทางการปลดปล่อยประจุของตัวเก็บประจุแบบตั้งเวลาซึ่งให้พัลส์ที่มีความกว้างที่ปรับได้

ควรสังเกตว่าไดโอดแม้จะเป็นชนิดเดียวกันก็มีพารามิเตอร์ต่างกัน ในกรณีนี้ ความจุไฟฟ้ามีบทบาท ซึ่งเปลี่ยนแปลงภายใต้การกระทำของแรงดันไฟฟ้าข้ามไดโอด ดังนั้นพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงรอบการทำงานของสัญญาณเอาท์พุตความถี่ของสัญญาณก็เปลี่ยนไปเช่นกัน

สิ่งสำคัญคือมันไม่ได้น้อยกว่าความถี่วิกฤตซึ่งถูกกล่าวถึงที่สูงขึ้นเล็กน้อย มิฉะนั้น แทนที่จะส่องแสงสม่ำเสมอและมีความสว่างต่างกัน แฟลชแต่ละตัวจะมองเห็นได้

โดยประมาณ (ต้องโทษไดโอดอีกครั้ง) ความถี่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถกำหนดได้จากสูตรที่แสดงด้านล่าง

ความถี่ของเครื่องกำเนิด PWM บนตัวจับเวลา 555

หากเราแทนที่ความจุของตัวเก็บประจุเป็นฟารัดและความต้านทานเป็นโอห์มลงในสูตร ผลลัพธ์ควรเป็นเฮิรตซ์ Hz: คุณไม่สามารถหนีจากระบบ SI ได้! นี่ถือว่าตัวเลื่อนของตัวต้านทานปรับค่าได้ RP1 อยู่ในตำแหน่งตรงกลาง (ในสูตร RP1 / 2) ซึ่งสอดคล้องกับสัญญาณเอาท์พุตของรูปร่างคดเคี้ยว ในรูปที่ 2 นี่เป็นส่วนตรงที่ระยะเวลาพัลส์อยู่ที่ 50% ซึ่งเทียบเท่ากับสัญญาณที่มีรอบการทำงานเท่ากับ 2

ออสซิลเลเตอร์หลัก PWM บนชิป UC3843

รูปแบบของมันแสดงในรูปที่ 4

รูปที่ 4 แผนผังของออสซิลเลเตอร์หลัก PWM บนชิป UC3843

ชิป UC3843 เป็นตัวควบคุม PWM ควบคุมสำหรับสวิตช์จ่ายไฟ และใช้ตัวอย่างเช่นในแหล่งคอมพิวเตอร์รูปแบบ ATX ในกรณีนี้ แบบแผนทั่วไปสำหรับการรวมไว้ได้ถูกเปลี่ยนแปลงไปบ้างแล้วไปสู่การทำให้เข้าใจง่ายขึ้น ในการควบคุมความกว้างของพัลส์เอาต์พุต แรงดันไฟฟ้าควบคุมของขั้วบวกจะถูกนำไปใช้กับอินพุตของวงจร จากนั้นจะได้รับสัญญาณพัลส์ PWM ที่เอาต์พุต

ในกรณีที่ง่ายที่สุด สามารถใช้แรงดันควบคุมได้โดยใช้ตัวต้านทานปรับค่าได้ที่มีความต้านทาน 22 ... 100 KΩ หากจำเป็น สามารถรับแรงดันควบคุมได้ เช่น จากเซ็นเซอร์วัดแสงแบบแอนะล็อกที่ทำบนโฟโตรีซีสเตอร์ ยิ่งอยู่นอกหน้าต่างมืด ความสว่างก็จะยิ่งอยู่ในห้อง

แรงดันควบคุมส่งผลต่อเอาต์พุต PWM ในลักษณะที่เมื่อลดลง ความกว้างพัลส์เอาต์พุตจะเพิ่มขึ้น ซึ่งไม่น่าแปลกใจเลย ท้ายที่สุดแล้ว วัตถุประสงค์ดั้งเดิมของชิป UC3843 คือการรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ: หากแรงดันไฟขาออกลดลงและด้วยแรงดันไฟฟ้าที่ควบคุม ต้องใช้มาตรการ (เพิ่มความกว้างของพัลส์เอาต์พุต) ให้เพิ่มขึ้นเล็กน้อย แรงดันขาออก

ตามกฎแล้วการควบคุมแรงดันไฟฟ้าในแหล่งจ่ายไฟโดยใช้ซีเนอร์ไดโอด บ่อยครั้งสิ่งนี้หรือสิ่งที่คล้ายกัน

ด้วยการจัดอันดับของชิ้นส่วนที่ระบุในแผนภาพ ความถี่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะอยู่ที่ประมาณ 1 kHz และไม่เหมือนกับเครื่องกำเนิดบนตัวจับเวลา 555 ที่จะไม่ "ลอย" เมื่อรอบการทำงานของสัญญาณเอาท์พุตเปลี่ยนไป - ดูแลความถี่ของ แหล่งจ่ายไฟสลับ

ในการควบคุมกำลังไฟฟ้าที่มีนัยสำคัญ เช่น แถบ LED สเตจหลักบนทรานซิสเตอร์ MOSFET ควรเชื่อมต่อกับเอาต์พุต ดังแสดงในรูปที่ 2

เราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับตัวควบคุม PWM ได้มากขึ้น แต่ตอนนี้หยุดเพียงแค่นั้น และในบทความถัดไป เราจะมาดูวิธีต่างๆ ในการเชื่อมต่อ LED อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ว่าทุกวิธีจะดีเท่ากัน แต่ก็มีบางวิธีที่ควรหลีกเลี่ยง และมีข้อผิดพลาดมากมายเมื่อเชื่อมต่อ LED

นอกจากนี้เรายังแนะนำ

กำลังโหลด...กำลังโหลด...