Uniwersalny moduł PWM na podzespołach analogowych.
Witam szanownych forumowiczów chciałbym podzielić się z wami schematem uniwersalnego modułu PWM który opracowałem pod swoje potrzeby, ale ze względu na sporą uniwersalność modułu może komuś się przyda w tej lub zmodyfikowanej postaci.
Układ umożliwia sterowanie układów zasilanych napięciem stałym lub zmiennym, niskim napięciem lub z sieci 230V, może znaleźć zastosowanie w wszelkiego rodzaju ściemniaczach oświetlenia (diody LED żarówki itp.),regulatorach prędkości w silnikach komutatorowych, kolorofonach, i w ogóle gdzieś tam w czymś tam gdzie jest potrzebna regulacja PWM :D.
Rezystor 2,2k podłączony do mostka prostowniczego ma stosunkowo małą wartość ze względu na sporą stromość zboczy impulsów CLK umożliwiając tym samym współpracę z CMOS-ami nie posiadającymi na wejściu przerzutnika schmitta (u mnie działa z dzielnikiem 4020). Potencjometrem LEVEL ustawiamy poziom sygnału piło-kształtnego, poziom piło-kształtny musi być mniej więcej równy sygnałowi z jakim jest porównywany w komparatorze, po ustaleniu poziomu sygnału piło-kształtnego potencjometr LEVEL można zastąpić rezystorem stałym, potencjometrem ”0” ustawiamy dokładnie poziom odniesienia sygnału piło-kształtnego względem masy, możemy tego potencjometru używać w roli „ściemniacza”, regulować żarzenie wstępne żarówek lub minimalne obroty silnika, rezystor Rx dobieramy tak aby uzyskać pełen zakres regulacji wypełnienia PWM od 0 do 100% wartość Rx zależy od ustawienia potencjometru LEVEL, kondensator Cx (22pf) można stosować gdy stwierdzimy wzbudzanie się układu, można podłączyć dowolną ilość wzmacniaczy odwracających (na rysunku narysowanych linia przerywaną) dostarczając dla komparatorów różne poziomy „piły” i „0” , na wyjściu komparatorów w stanie niskim występuje napięcie –12V chcąc zabezpieczyć układy współpracujące (np. CMOS-y) przed napięciem ujemnym stosuję dodatkowo na wyjściu diodę oraz rezystor (jak na rysunku).
Schemat:
Impulsy CLK:
Sygnał piło-kształtny:
Większość układów PWM wytwarza sygnał piło-kształtny przypominający wyglądem płetwę rekina, a tu proszę ładna piła o napięciu międzysztytowym 10V zapewniająca w miarę liniowe przetwarzanie w komparatorach, dodatkowo impulsy piły są zsynchronizowane z przebiegami sieci 230V
Apropo schematu.... zalecam zapoznanie się z programami do tworzenia płytek drukowanych takimi jak Eagle lub Protell ewentualnie Pspice lub Proteus (w tych ostatnich możesz również przeprowadzić symulację).
Żadna dioda a ni tranzystor nie zostały opisane... rozumiem, że wystarczy 1N4148, BC547 i BC557. Jaki potencjometr dla "0"? Wyprowadzenie CLK 100Hz... nie wiadomo po co? Może chodzi o sygnał dla komparatora? Nie mówię, że układ jest kiepski bo przecież działa, ale jeśli chcesz spotkać się z pozytywną opinią to niestety warto zrobić schemat porządnie i opisać go tak by ktoś inny też mógł go "przeczytać".
Jeśli już musisz robić schemat "na papierze" to wykorzystaj znany od starożytności przyrząd o tajemniczej nazwie "linijka". Zamiast zdjęcia lepiej wykonać skan, bo nie ma wtedy cieni.
Ja bym osobiście do takiego zadania wykorzystał mikroprocesor, bo płytka wychodzi znacznie mniejsza i stopień kontroli również jest inny. No ale skoro już zrobiłeś układ. Jesteś w stanie go przerobić tak by był bardziej czytelny? Ewentualnie wyjaśnić niejasności?
Dziękuję koledze e-mega za wszystkie cenne uwagi przyznaję że schemat jest narysowany wyjątkowo niechlujnie był rysowany w pośpiechu zwłaszcza jego prawa strona prawdopodobnie narysuję nowy ale dopiero po świętach, prowadzę małą działalność gospodarczą i na razie cierpię na brak wolnego czasu (praca od rana do wieczora), wszystkie schematy które wrzucam na elektrodę opracowałem sobie rok temu kiedy to w okresie zimowym dysponowałem sporą ilością wolnego czasu mając do dyspozycji oscyloskop produkcji łotewskiej i tani miernik uniwersalny.
Nie jestem elektronikiem z wykształcenia a elektronikę pojmuję na „chłopski rozum”
e-mega wrote:
Żadna dioda a ni tranzystor nie zostały opisane... rozumiem, że wystarczy 1N4148, BC547 i BC557
Prawdopodobnie dowolny tranzystor który zalega w szufladzie, jak się go wstawi i będzie działać to znaczy że dobry ja użyłem BC107 i BC177
e-mega wrote:
Jaki potencjometr dla "0"? Wyprowadzenie CLK 100Hz... nie wiadomo po co? Może chodzi o sygnał dla komparatora?
Potencjometr „0” dowolny który wytrzyma napięcie 12V kondensator podłączony do suwaka zapobiega zakłóceniom przy dużych wartościach rezystancji, wyjście CLK jak napisałem używam do współpracy z CMOS-em 4020 pobieram z niego sygnały zegarowe zsynchronizowane z przebiegami sieci, jeżeli nam te impulsy niepotrzebne można tranzystor który robi za wtórnik emiterowy pominąć.
e-mega wrote:
Jeśli już musisz robić schemat "na papierze" to wykorzystaj znany od starożytności przyrząd o tajemniczej nazwie "linijka"
Zabrzmiało to bardzo złośliwie
e-mega wrote:
Ja bym osobiście do takiego zadania wykorzystał mikroprocesor, bo płytka wychodzi znacznie mniejsza i stopień kontroli również jest inny. No ale skoro już zrobiłeś układ. Jesteś w stanie go przerobić tak by był bardziej czytelny?
Mikroprocesory do dla mnie czarna magia dlatego dłubie w tranzystorach (i nie tylko ja)
Nowy schemat z dokładniejszym opisem prawdopodobnie wrzucę po świętach Bożo narodzeniowych
e-mega wrote:
Ewentualnie wyjaśnić niejasności?
No nie za bardzo nie jestem elektronikiem, ale od czasu do czasu zaglądają na te forum elektronicy którzy poddadzą zapewne zastosowane przeze mnie rozwiązania dyskusji
Jesteśmy przecież na forum, być może popełniłem w układzie jakieś błędy, być może da się coś ulepszyć?.
Przykro mi jeśli tak zabrzmiało, ale naprawdę trudno mi zaakceptować ten schemat... Może dlatego, że sam zawsze robiłem schematy z linijką i jak po kilku latach przeglądam stare notatki to wszystko nadal jest zrozumiałe.
W innym poście na forum jest przykład schematu wykonanego w zeszycie przy użyciu linijki: Ściemniacz oświetlenia 230V i jest on łatwy do zrozumienia :)
Dobra, ale już olejmy staranność wykonania schematu bo to nie jest najważniejsze. Natomiast ważne jest by schemat był zrozumiały.
Na filmie prezentujesz człon końcowy wykorzystujący MOC3021 i zapewne jakiś triak (zapewne standardowa aplikacja z noty katalogowej), natomiast prezentowanego w tym temacie układu nie widać...
Siedzę i siedzę nad tym twoim układem i nasuwa mi się kilka pytań:
1. Do czego służy kombinacja tranzystorów PNP i NPN? Pewnie to oczywiste, ale jakoś nie mogę tego zrozumieć.
2. Jeżeli w układzie wyjściowym, wejścia odwracające wszystkich wzmacniaczy operacyjnych są połączone to czemu służą te wzmacniacze: "1/4 LM324" (generatory piły)? Przecież sygnał itak wchodzi na wejście odwracające... hmmmm.... chyba że sygnał z tych wzmacniaczy wchodzi właśnie na wejście odwracające... ale po co...
Żeby było jasne, układ bardzo mi się podoba, ale nie potrafię zrozumieć jak działa na podstawie tego schematu...
Na filmie piszesz, że użyłeś dodatkowo CMOSa 4017, czyli sygnał z niego trafia na wejścia odwracające LM324? Czyli porównujesz piłę z prostokątem? Sygnałem zegarowym dla 4017 jest to 100Hz?
Chciałem wczoraj narysować schemat tego twojego układu w Proteusie, ale jak narazie nic z tego bo za dużo tu niejasności...
Na filmie prezentujesz człon końcowy wykorzystujący MOC3021 i zapewne jakiś triak (zapewne standardowa aplikacja z noty katalogowej), natomiast prezentowanego w tym temacie układu nie widać...
Nie wnikam jaki układ wykonawczy będzie zastosowany przez użytkownika należy go sobie dobrać w zależności od własnych potrzeb, na filmie widać nieco zmodyfikowaną kopię kitu AVT-2097, wrzuciłem ten film bo akurat miałem go pod ręką.
e-mega wrote:
Siedzę i siedzę nad tym twoim układem i nasuwa mi się kilka pytań:
1. Do czego służy kombinacja tranzystorów PNP i NPN? Pewnie to oczywiste, ale jakoś nie mogę tego zrozumieć.
Tranzystor npn rozładowuje kondensator 47nf impulsami CLK (podobny tranzystor jest zawarty w strukturze układu 555 pin nr.7), tranzystor PnP to źródło prądowe służy ładowaniu rozładowanego kondensatora stałym prądem (zamieściłem zdjęcia powstałej w ten sposób piły), układ źródła prądowego można zastąpić rezystorem 100 kΩ jednak wygląd piły będzie przedstawiał następująco:
e-mega wrote:
2. Jeżeli w układzie wyjściowym, wejścia odwracające wszystkich wzmacniaczy operacyjnych są połączone to czemu służą te wzmacniacze: "1/4 LM324" (generatory piły)? Przecież sygnał itak wchodzi na wejście odwracające... hmmmm.... chyba że sygnał z tych wzmacniaczy wchodzi właśnie na wejście odwracające... ale po co...
Z jednego wzmacniacza odwracającego wychodzi jeden sygnał piło-kształtny o ustalonych potencjometrami parametrach dla jednego lub wielu komparatorów, pozostałe wzmacniacze odwracające są opcjonalne mogą one dostarczać sygnał piło-kształtny o innych ustawieniach dla innych komparatorów np.: mamy do przetworzenia na impulsy PWM sygnały analogowe
1 Pochodzące z układów CMOS (10V)
2 Pochodzące z procka (5V)
3 pochodzące z filtrów m.cz nacięcie wyprostowane diodami (kolorofony) (3V)
do komparatorów dostarczamy napięcia piło-kształtne o następujących poziomach (między sztytowo):
1 10V
2 5V
3 3V
dodatkowo chcąc oszczędzać żarówki kolorofonów można potencjometrem „0” ustawić żarzenie wstępne.
Napięcie piło-kształtne dostarczmy do wejścia odwracających komparatorów napięcia analogowe które mają być przetworzone na impulsy PWM do wejść nieodwracających.
e-mega wrote:
Żeby było jasne, układ bardzo mi się podoba, ale nie potrafię zrozumieć jak działa na podstawie tego schematu...
Na filmie piszesz, że użyłeś dodatkowo CMOSa 4017, czyli sygnał z niego trafia na wejścia odwracające LM324? Czyli porównujesz piłę z prostokątem? Sygnałem zegarowym dla 4017 jest to 100Hz?
Układ na CMOS-ach 4017 opisałem tutaj:
http://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1445656.html sygnał z CMOS-ów jest odfiltrowany w prostym filtrze RC (R-1MΩ, C-220nf) i jest podawany bezpośrednio na wejście nieodwracające komparatorów.
Co do układu można pominąć tranzystory wtórnika emiterowego oraz źródła prądowego
Zamiast TL072 zastosować TL074 uprości to układ do dwóch tranzystorów i jednego układu scalonego (połowa TL074 to dwa komparatory), niedawno znalazłem opis podobnego układu w Radioelektroniku z lat 80, 9’88
Rys. 3. działa na tej samej zasadzie
![[ + ]](http://static.elektroda.net/obrazy/good.png)
![[ - ]](http://static.elektroda.net/obrazy/bad.png)
#1
14 Dec 2009 10:20 
