Категории и разделы

MaDW с Днём рождения!

Универсальный ШИМ (PWM)-регулятор. Служит для регулирования мощности передаваемой от источника питания на различные устройства методом Широтно-Импульсной Модуляции (ШИМ). Естественно это могут быть только те приборы и другие устройства, которые допускают питание импульсным напряжением. Этот пост является продолжением этого поста, так же полезно будет ознакомиться с этим постом.
Чаще всего такие регуляторы используют для питания не очень большого количества нагрузок. В основном это те или иные нагреватели, лампы накаливания, коллекторные двигатели постоянного тока, и некоторые светодиодные изделия. Не следует пытаться управлять при помощи ШИМ устройствами, которые в своём составе уже имеют электронные схемы управления. Такие например как паяльники с регулятором температуры, либо бесколлекторные двигатели со встроенным контроллером (т.н. компьютерные вентиляторы и т.п.). Предыдущая версия описанная в теме про паяльники работает нормально, но она имеет ограничение по напряжению питания, и запитать к примеру 36 вольтовый паяльник уже не получится. Потому была сделана вторая, более универсальная версия. Использовался покупной ШИМ-модуль под названием XY-LPWM, с кнопочным управлением. Регулятор представленный на схеме ниже, может работать с напряжением примерно от 12 до 40 вольт. Испытания показали что устройство нормально работает при напряжении 42 вольта. (У меня нет БП на большее напряжение). Максимальное напряжение устройства обуславливается максимальным напряжением стабилизатора (в моём случае по разным данным 40-45 вольт) и ключевого транзистора (в моём случае 55 вольт). Максимальный ток указанного транзистора по разным данным от 75 до 200 китайских ампер. Но выскажем дерзкое предположение что на самом деле ампер 10, и то если повезет. И всё равно в бытовых целях этого предостаточно почти для чего угодно.
Если эти узлы будут заменены на более высоковольтные, соответственно можно будет работать и с еще более высоким напряжением. Точно так же как и в предыдущем аппарате амплитуда выходных импульсов не регулируется, и можно считать что она равна напряжению питания.
Конструкция модульная, одной общей платы нет. Использованы ШИМ-модуль, понижающий стабилизатор на ИМС LM2596, модуль-вольтметр показывающий напряжение на входе, и собранный на отдельной небольшой плате силовой ключ состоящий из транзистора IRF3205 с радиатором и резистором R1. У диодов VD1 и VD2 назначение то же что и раньше. Модули прикреплены изнутри корпуса двусторонним скотчем, и соединены проводами. Корпус - коробка от губки для чистки обуви (кто бы мог подумать).
Схема и внешний вид модуля: ШИМ-модуль отдельно регулирует скважность (DUTY cycle), в пределах 0-100%, и частоту (FREQuency) в пределах 1Гц-150Кгц. Имеет индикатор, на который выводится текущие установки, которые сохраняются и после отключения питания. Напряжение питания модуля без внешнего регулятора может быть в пределах 3,3-30 (фактически напряжение должно быть не менее 7 вольт, а максимальный предел не был определен) вольт.
У меня установлен понижающий стабилизатор, и модуль питается от него напряжением 9 вольт. Сделано это для того что бы расширить диапазон напряжений питания, поберечь модуль от перегрузок по питанию, и для того что бы амплитуда выходных импульсов подаваемых на транзистор была относительно небольшой, и не изменялась при разных напряжениях питания. Так как в этом модуле амплитуда выходных импульсов равна напряжению питания. Выходной сигнал (PWM) с модуля подаётся через резистор R1 на затвор полевого транзистора VT1 типа IRF3205, который и коммутирует напряжение. Об этом транзисторе было уже много сказано и в этой, и в других темах. Для чего может пригодиться регулировка частоты: Разные ключи и нагрузки при разных частотах могут вести себя по-разному. Например у ламп накаливания наблюдается снижение яркости, если частоту поднять до 10 Кгц и выше. Для них комфортная частота где-то в районе 600 Гц - 1 Кгц. Светодиодные ленты могут работать на более высоких частотах, для них нормальная частота где-то в районе 1-5 КГц. Совершенно не исключаю что некоторым устройствам для нормальной работы потребуется наоборот высокая частота. Так что следует определить комфортную частоту и для других используемых ключей и нагрузок. На фото, слева-направо: 1. Внутренний монтаж. Как уж вышло. :). 2. Напряжение питания по вольтметру - 12,7 вольт. Подключена автомобильная лампочка на12 вольт, 21 ватт. Частота - 2Кгц, Duty - 10%. 3. Напряжение питания 42,8 В. Подключен паяльник на 36 вольт, 40 ватт. Частота - 500 Гц, Duty - 80%. Данный модуль можно использовать в качестве регулируемого генератора прямоугольных импульсов, например для ремонта или отладки различных цифровых устройств. Можно его приспособить и для аналоговых устройств, только на выход придется добавить переменный резистор для регулирования амплитуды. Так же по желанию добавлением различных схем можно преобразовать прямоугольник и в синусоиду, и в "пилу". Могут возникнуть вопросы: Можно ли пользоваться этим регулятором как понижающим блоком питания? Предположим есть БП на 36 вольт, и есть паяльник, или лампочка накаливания, или электромотор на 12 вольт, можно ли подключить эти приборы к этому источнику при помощи данного устройства. Теоретически можно, практически нет. Конечно это инерционные нагрузки, и при подаче на них напряжения какие-то изменения с ними происходят не мгновенно. Если например на лампочку накаливания на очень короткое время подать напряжение многократно превышающее номинал, то она может просто не успеть перегореть за это время, а может и успеть, смотря что за лампочка, какое напряжение, и какое время. Можно конечно спалив десяток лампочек, путём проб и ошибок вывести частоту и скважность, при которых она не перегорит. Но зачем это надо? Не проще использовать какой-то нормальный понижающий модуль? То же самое и с электродвигателем. Всё равно это будут запредельные нагрузки, пусть и непродолжительные по времени. В общем я бы не рекомендовал.
Но однозначно нельзя подключать таким образом светодиодные ленты, какие-то другие светодиодные изделия, или любые другие полупроводниковые электронные приборы. Потому что они-то перегореть успеют. Для них напряжение питания ШИМ-регулятора должно быть равно напряжению питания самих этих устройств. И то, только в том случае если для данного прибора такое импульсное питание вообще допустимо. Можно ли методом ШИМ заряжать аккумуляторы? Вообще-то какие-то такие ЗУ существуют, но надо помнить что приведенные тут и по ссылкам конкретные регуляторы не регулируют ни напряжение, ни ток, а только время их подачи. И потому пусть на короткое время, но на аккумулятор будет обрушена вся мощь БП, и кратковременный ток может достигнуть слишком больших значений. Можно конечно ограничить напряжение и ток самого БП, но зачем тогда ШИМ.

Вообщем сделал через макрос в ворде, путём замены. Но остались пару моментов, как в макрос вставить кавычки. Потому-что он ругается когда в кавычках кавычки. И как сделать чтобы после запятой, ставился пробел, кроме случаев, когда с обоих сторон от запятой цифры.  

Реакция Путина на первый, третий и пятый забитый мяч на ЧМ! 

Пожалуйста. Только Вы не ответили на вопрос