Forestil dig, at du kører i en børns elbil, hvis gaspedal kun har to positioner: enten er motoren helt slukket, eller den roterer med en fast hastighed. Alt i alt er en enkel switch der. Din opgave er at reducere hastigheden, for eksempel med halvdelen. Du kan tænde en kraftig modstand i serie med motoren, der vil generere en masse varme. Og du kan hurtigt trykke og slippe gaspedalen. Du vil blive jerky, jo mere synlig, jo lavere er frekvensen, men gennemsnitshastigheden falder, som du har brug for. Ved at ændre forholdet mellem det tidspunkt, hvor afbryderen er tændt og slukket - kan du ændre gennemsnitshastigheden. Og afbryderen opvarmes næsten ikke, fordi dens modstand tendens til uendelighed og derefter til nul. Næsten al strøm tildeles motoren. Hvorfor dette sker, er det let at beregne ved at kende Ohms lov.
Så du forstår, hvad pulsbredde-modulation er, kort sagt - PWM. Alt beskrevet ovenfor kan overdrages til en automatisk enhed kaldet en PWM-controller. Det kan være komplekst, der indeholder helheden Arduino. Det kan være enklere - en to-element generator NAND, en variabel modstand og to dioder. Og det kan være ganske enkelt - på to transistorer (sammenlign dette med hvor mange transistorer der er i Arduino):
Dette kaldes KISS-princippet fra "hold det enkelt, dumt". Naturligvis ikke i bogstavelig forstand - det forstås faktisk, at en designer, der stræber efter at forenkle strukturer, tværtimod er meget smart, fordi dette øger pålideligheden, vedligeholdeligheden og synligheden. Det er sandt, på bekostning af yderligere beskyttelse, fleksibilitet og fri konfiguration.
Det er tydeligt, at motoren i en børns elbil, der er nævnt i eksemplet, kun vil trække dette kredsløb med en ekstra kaskade. Og uden det - kun en lille motor fra et legetøj. Men PWM-controllerens betjeningsprincip vises så tydeligt som muligt.
Dette kredsløb, som blev opfundet til dig af Instruktiver under kaldenavnet TheCircuit, er en asymmetrisk multivibrator med transistorer i forskellige strukturer. Præcis det samme som B.S. Ivanov, V.G. Borisov.Der er kun tilføjet to modstande til den: en variabel modstand og en konstant forbundet i serie med den, så modstanden i hele kæden ikke bliver for lav. De er inkluderet i kredsløbet, så når justering af driftscyklussen for de vibrationer, der genereres af multivibratoren, ændres.
Brug af transistorer i forskellige strukturer i en multivibrator giver dig mulighed for at reducere antallet af kondensatorer i den til en. Her er det elektrolytisk, ved 100 uF og 60 V, denne spænding vælges med en god margin. Modstande: konstant - 47 Ohm, 22 kOhm, 220 kOhm, indstilling (du kan anvende en stor variabel) - 10 kOhm. Transistorer - BC557 og BC338. Strømkilden er to AA- eller AAA-elementer, bedre end saltelementer, så hvis noget går galt, bliver intet for varmt. Belastningen er en lavdrevet elektrisk motor fra et legetøj. Parallelt er det godt for ham at tilslutte en diode i omvendt polaritet. Den tager den selvinduktionsimpuls, der opstår, når motoren pludselig er slukket, og vil beskytte transistoren mod den.
Da TheCircuit samler enheden på en brødbræt, såsom en brødbræt, betyder installationens rækkefølge ikke noget. Så han sætter transistorer først. Hvis du vil samle denne regulator ved lodning, skal du placere transistorerne for ikke at blive overophedet.
Derefter sætter mesteren kondensatoren på tavlen i den rigtige polaritet:
modstande:
jumper:
Tilslutter motoren:
Hvis motoren blot ligger på bordet, er polariteten i dens forbindelse ikke vigtig, og hvis du bevæger en mekanisme, er det vigtigt at tilslutte den, så den roterer i den ønskede retning. Forresten, udvikleren tog motoren med en gearkasse, hvilket øger synligheden: den er tydeligt synlig og i hvilken retning den roterer, og med hvilken hastighed. Men polariteten i strømforsyningsforbindelsen skal falde sammen med den, der er angivet på diagrammet: plus øverst. Her kommer mesteren til ham:
Nu kan du dreje indstillingsmodstanden (eller en variabel, afhængigt af hvilken du indstiller), se, hvordan hastigheden ændres, og sørge for, at opvarmningen af den anden transistor ved en hvilken som helst hastighed er lille (og den første og endnu mere). Fuldfør nu kredsløbet med en switch, der er forbundet i serie med strømkilden, og tilføj et hus.