PWM foarte simplu cu 555 Modulați fiecare lucru: 5 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:47

Notă: Oricine poate să-mi ceară ajutor. Nu mă comenta cu privire la ortografia și gramatica mea … Pentru că limba mea maternă nu este engleză. Vă voi arăta cum să realizați un PWM (modulare a lățimii pulsului) dintr-un cip foarte renumit 555 (lm, nu o va face cineva) cu alte piese offcourse. Acest lucru este foarte simplu și este foarte util dacă doriți să vă controlați leduri, bec, servomotor sau motor de curent continuu (fără perii funcționează și ele). PWM-ul meu poate schimba doar taxele de la 10% la 90%, nu mai poate face nimic!

Pasul 1: Ce este PWM

Modularea lățimii impulsurilor (PWM) a unui semnal sau a unei surse de energie implică modularea ciclului său de funcționare, fie pentru a transmite informații pe un canal de comunicații, fie pentru a controla cantitatea de energie trimisă unei sarcini. Cel mai simplu mod de a genera un semnal PWM este metoda intersectivă, care necesită doar un dinte de ferăstrău sau o formă de undă triunghiulară (generată cu ușurință utilizând un oscilator simplu) și un comparator. Când valoarea semnalului de referință (unda sinusoidală verde din figura 2) este mai mare decât forma de undă de modulație (albastru), semnalul PWM (magenta) este în stare înaltă, altfel este în stare joasă. Nu voi folosi comparatorul.

Pasul 2: Tipuri de Pwm

Sunt posibile trei tipuri de modulare a lățimii impulsului (PWM): 1. Centrul impulsului poate fi fixat în centrul ferestrei de timp și ambele margini ale impulsului pot fi mutate pentru a comprima sau extinde lățimea. 2. Marginea principală poate fi ținută la marginea principală a ferestrei și marginea cozii modulată. 3. Marginea cozii poate fi fixată și marginea principală modulată. Trei tipuri de semnale PWM (albastru): modulația marginii anterioare (sus), modulația marginii finale (mijloc) și impulsurile centrate (ambele margini sunt modulate, jos). Liniile verzi sunt semnalele din dinte de ferăstrău utilizate pentru a genera formele de undă PWM folosind metoda intersectivă.

Pasul 3: Cum ne poate ajuta PWM ???

Livrare de energie: PWM poate fi utilizat pentru a reduce cantitatea totală de energie livrată unei sarcini fără pierderi suportate în mod normal atunci când o sursă de energie este limitată prin mijloace rezistive. Acest lucru se datorează faptului că puterea medie livrată este proporțională cu ciclul de funcționare a modulației. Cu o rată de modulație suficient de mare, filtrele electronice pasive pot fi utilizate pentru a netezi trenul de impulsuri și pentru a recupera o formă de undă analogică medie. Stările discrete de pornire / oprire ale modulației sunt utilizate pentru a controla starea comutatorului (comutatoarelor) care controlează în mod corespunzător tensiunea de-a lungul sau curentul prin sarcină. Avantajul major al acestui sistem este că întrerupătoarele sunt fie oprite și nu conduc niciun curent, sau pornite și nu au (în mod ideal) nicio cădere de tensiune peste ele. Produsul curentului și al tensiunii la un moment dat definește puterea disipată de comutator, astfel (în mod ideal) nu este disipată nicio putere de către comutator. În mod realist, întrerupătoarele semiconductoare, cum ar fi MOSFET-urile sau BJT-urile, sunt comutatoare ne-ideale, dar pot fi încă construite controlere de înaltă eficiență. a amplificatoarelor audio de clasa D sau controlul luminozității surselor de lumină și a multor alte aplicații electronice de putere. De exemplu, regulatoarele de lumină pentru uz casnic utilizează un tip specific de control PWM. Regulatoarele de lumină de uz casnic includ de obicei circuite electronice care suprimă fluxul de curent în timpul porțiunilor definite ale fiecărui ciclu de tensiune de curent alternativ. Reglarea luminozității luminii emise de o sursă de lumină este doar o chestiune de setare la ce tensiune (sau fază) din ciclul de curent alternativ, variatorul începe să furnizeze curent electric sursei de lumină (de exemplu, prin utilizarea unui comutator electronic, cum ar fi un triac). În acest caz, ciclul de funcționare PWM este definit de frecvența tensiunii de curent alternativ (50 Hz sau 60 Hz în funcție de țară). Aceste tipuri destul de simple de variatoare pot fi utilizate în mod eficient cu surse de lumină inerte (sau cu reacție relativ lentă), cum ar fi lămpile cu incandescență, de exemplu, pentru care modulația suplimentară a energiei electrice furnizate, care este cauzată de variație, determină doar fluctuații suplimentare neglijabile în lumină emisă. Unele alte tipuri de surse de lumină, cum ar fi diodele emițătoare de lumină (LED-uri), cu toate acestea, se aprind și se opresc extrem de rapid și ar pâlpâi în mod vizibil dacă sunt furnizate cu tensiuni de acționare de joasă frecvență. Efectele sclipitoare percepute de la astfel de surse de lumină cu răspuns rapid pot fi reduse prin creșterea frecvenței PWM. Dacă fluctuațiile de lumină sunt suficient de rapide, sistemul vizual uman nu le mai poate rezolva și ochiul percepe intensitatea medie a timpului fără pâlpâire (vezi pragul de fuziune a pâlpâirii). Prin comutarea tensiunii la sarcină cu ciclul de funcționare adecvat, ieșirea va aproxima o tensiune la nivelul dorit. Zgomotul de comutare este de obicei filtrat cu un inductor și un condensator. O metodă măsoară tensiunea de ieșire. Când este mai mică decât tensiunea dorită, pornește comutatorul. Când tensiunea de ieșire este peste tensiunea dorită, acesta oprește comutatorul. Controlerele ventilatoarelor cu viteză variabilă pentru computere folosesc de obicei PWM, deoarece este mult mai eficientă în comparație cu un potențiometru. Efecte audio și amplificare: PWM este uneori utilizat în sunet sinteza, în special sinteza subtractivă, deoarece oferă un efect de sunet similar corului sau oscilatoarele ușor deconectate jucate împreună. (De fapt, PWM este echivalent cu diferența dintre două unde dinte de ferăstrău. [1]) Raportul dintre nivelul înalt și cel scăzut este de obicei modulat cu un oscilator de joasă frecvență sau LFO. O nouă clasă de amplificatoare audio bazate pe principiul PWM devine popular. Numiți „amplificatoare de clasă D”, aceste amplificatoare produc un echivalent PWM al semnalului de intrare analogic care este alimentat la difuzor printr-o rețea de filtrare adecvată pentru a bloca purtătorul și a recupera audio original. Acești amplificatori sunt caracterizați prin cifre de eficiență foarte bune (e 90%) și dimensiuni compacte / greutate redusă pentru ieșiri mari de putere. de ieșire a două niveluri sonore. Prin cronometrarea atentă a duratei impulsurilor și bazându-se pe proprietățile de filtrare fizică ale difuzorului (răspuns de frecvență limitat, autoinductanță etc.) a fost posibil să se obțină o redare aproximativă a probelor mono PCM, deși la o calitate foarte scăzută, și cu rezultate foarte diferite între implementări. În vremuri mai recente, a fost introdusă metoda de codare a sunetului Direct Stream Digital, care utilizează o formă generalizată de modulație a lățimii impulsului numită modulație a densității impulsurilor, la o rată de eșantionare suficient de mare (de obicei în ordinea MHz) pentru a acoperi întreaga gamă de frecvențe acustice cu o fidelitate suficientă. Această metodă este utilizată în formatul SACD, iar reproducerea semnalului audio codat este în esență similară cu metoda utilizată în amplificatoarele de clasă D. Vorbitor: Folosind pwm este posibil să modulați arc (plasmă) și dacă acesta se află în domeniul auditiv., poate fi folosit ca difuzor. Aceste difuzoare sunt utilizate în sistemul de sunet Hi-Fi ca tweeterCOOLLLL nu?

Pasul 4: Lucru de care vei avea nevoie

deoarece este un circuit simplu cu un singur cip, nu veți avea nevoie de o mulțime de piese 1. NE555, LM555 sau 7555 (cmos) 2. Se recomandă două diode 1n4148, dar puteți utiliza și diode din seria 1n40xx3.100k pot (poturile de control al volumului sunt bune pentru acest lucru circuit) 4.100nf capac verde 5.220pf capac ceramic6.breadbord7.puter tranzistor Ușor nu?

Pasul 5: Construiți-l $$$$

Urmați diagrama și puneți toate părțile pe panoul de verificare. Verificați fiecare lucru de două ori înainte de al alimenta. Dacă doriți să conduceți eficient și să controlați luminozitatea unei surse de lumină sau a unui motor, puteți pune doar un tranzistor de putere dar dacă doriți să conduceți eficient o sursă de lumină sau un motor în mod eficient, atunci vă recomandăm să puneți un capac de evaluare mai mare. cuplu. Du-l construiți acum, există două videoclipuri. Puteți viziona modul în care funcționează pwm. puteți vedea ventilatorul începe să se învârtă 1/2 sec, apoi începe să se învârtă pe un ciclu de funcționare de 90% 2. puteți vedea ledurile clipesc ca intermitentul mașinilor, este pe un ciclu de funcționare de 80% cu rating mai mare. Am doar 15 ani. La revedere următorul instructiv va fi un difuzor cu arc cu pwm