Od początków rozwoju elektryczności oraz elektroniki pojawiała się potrzeba budowy układów regulacyjnych umożliwiających w sposób płynny wpływać na moc wydzielaną w odbiorniku. Pierwsze regulatory budowane jako liniowe, wprowadzały ogromne straty na elemencie regulacyjnym i o ile stosunkowo dobrze sprawdzały się w urządzeniach małej mocy (np. regulator obrotów silnika przesuwu taśmy w magnetofonach) to już było to problematyczne dla średnich i dużych mocy. Wynikało to z pracy elementów mocy w zakresie liniowym, o wiele mniejsze straty zapewniała praca jako klucz (czyli otwarty lub w pełni zamknięty z pominięciem stanu przejściowego). Sterując odpowiednio stosunkiem czasu otwarcia do czasu zamknięcia można było w płynny sposób regulować moc odbiornika przy minimalnych stratach w samym regulatorze. Tak narodził się obecnie powszechnie stosowany PWM (z ang. Pulse-Width Modulation) czyli Modulacja Szerokości Impulsu. PWM znalazł głównie zastosowanie w obwodach prądu stałego do regulacji obrotów (mocy) silników DC, grzałek czy też jasności żarówek (tradycyjnych jak i LED). Sam układ generujący sygnał dla elementu wykonawczego można zrealizować na wiele sposobów, czy to w technologi dyskretnej (pojedyncze tranzystory) czy w oparciu o układy cyfrowe TTL/CMOS a nawet wzmacniacze operacyjne lub specjalizowane układy kontrolerów PWM. Jest również łatwy do zrealizowania na chyba praktycznie każdym mikroprocesorze/mikrokontrolerze. Jednym z często stosowanym układów w roli sterownika PWM, zarówno przez amatorów jaki zawodowców jest "nieśmiertelny" NE555.
Opisywany moduł regulatora dostałem od kolegi, który nabył kilka sztuk aby regulować obroty silników od wycieraczek w samochodzie. Moduł pakowany jest w torebkę z folii antystatycznej;
Sprawia wrażenie solidnej konstrukcji, obudowa wykonana z profili aluminiowych ze stalowymi zaślepkami pełni również rolę radiatora (choć tak nie do końca, ale o tym później).
Niejako "w komplecie" dostajemy potencjometr do regulacji wraz z gałką, na zdjęciu poniżej odkręciłem zaślepkę żeby przyjrzeć się wnętrzu.
Jak wspomniałem, obudowa ma pełnić rolę radiatora i jest do tego dostosowana mechanicznie jednak zabrakło termopada pomiędzy elementami mocy a ścianką obudowy;
Raczej nie przewiduję długiej pracy przy większych prądach... Płytka regulatora ma wymiary 47x40mm i została wykonana jako dwustronna.
W zasadzie cały regulator składa się z kilkunastu elementów a jego głównym elementem jest... NE555 właśnie! Poświęciłem chwilę i przerysowałem układ połączeń z płytki;
Jako kluczy wykonawczych użyto tranzystorów 2SK3599 choć dobór rezystorów bramkowych budzi moje wątpliości...
Jako diody gaszącej szpilki występuje duodioda MBR20100;
Rolę pomocniczego stabilizatora napięcia dla NE555 odgrywa LM317 z nieco nietypowo dobranymi rezystorami ustalającymi napięcie wyjściowe;
Częstotliwość "nośna" PWM to ~20kHz co nie powinno dawać efektów dźwiękowych przy pracy z obciążeniami indukcyjnymi, wypełnienie daje się regulować od około 2,5% do 98%. Poniżej kilka zdjęć obrazujących minimum, średnie oraz maksymalne nastawy;
Prawdę mówiąc jeśli miałbym kupić ten regulator to wolałbym go własnoręcznie zbudować
.
Errata;
Rezystory bramkowe to nie 10k a 300Ω. Przepraszam za pomyłkę.
Opisywany moduł regulatora dostałem od kolegi, który nabył kilka sztuk aby regulować obroty silników od wycieraczek w samochodzie. Moduł pakowany jest w torebkę z folii antystatycznej;
Sprawia wrażenie solidnej konstrukcji, obudowa wykonana z profili aluminiowych ze stalowymi zaślepkami pełni również rolę radiatora (choć tak nie do końca, ale o tym później).
Niejako "w komplecie" dostajemy potencjometr do regulacji wraz z gałką, na zdjęciu poniżej odkręciłem zaślepkę żeby przyjrzeć się wnętrzu.
Jak wspomniałem, obudowa ma pełnić rolę radiatora i jest do tego dostosowana mechanicznie jednak zabrakło termopada pomiędzy elementami mocy a ścianką obudowy;
Raczej nie przewiduję długiej pracy przy większych prądach... Płytka regulatora ma wymiary 47x40mm i została wykonana jako dwustronna.
W zasadzie cały regulator składa się z kilkunastu elementów a jego głównym elementem jest... NE555 właśnie! Poświęciłem chwilę i przerysowałem układ połączeń z płytki;
Jako kluczy wykonawczych użyto tranzystorów 2SK3599 choć dobór rezystorów bramkowych budzi moje wątpliości...
Jako diody gaszącej szpilki występuje duodioda MBR20100;
Rolę pomocniczego stabilizatora napięcia dla NE555 odgrywa LM317 z nieco nietypowo dobranymi rezystorami ustalającymi napięcie wyjściowe;
Częstotliwość "nośna" PWM to ~20kHz co nie powinno dawać efektów dźwiękowych przy pracy z obciążeniami indukcyjnymi, wypełnienie daje się regulować od około 2,5% do 98%. Poniżej kilka zdjęć obrazujących minimum, średnie oraz maksymalne nastawy;
Prawdę mówiąc jeśli miałbym kupić ten regulator to wolałbym go własnoręcznie zbudować
Errata;
Rezystory bramkowe to nie 10k a 300Ω. Przepraszam za pomyłkę.
Fajne? Ranking DIY
