Įsivaizduokite, kad važiuojate vaikų elektromobiliu, kurio dujų pedalas turi tik dvi padėtis: arba variklis yra visiškai išjungtas, arba jis sukasi fiksuotu greičiu. Apskritai, čia yra paprastas jungiklis. Jūsų užduotis - sumažinti greitį, pavyzdžiui, perpus. Galite įjungti galingą rezistorių serijoje su varikliu, kuris generuos daug šilumos. Ir jūs galite greitai paspausti ir atleisti dujų pedalą. Jūs einate trūkčiojantis, kuo labiau pastebimas, tuo mažesnis dažnis, tačiau vidutinis greitis sumažės, kaip jums reikia. Keisdami santykį tarp laiko, per kurį grandinės pertraukiklis yra įjungtas ir neveikiantis, galite pakeisti vidutinį greitį. Ir jungiklis beveik nešildo, nes jo pasipriešinimas yra linkęs į begalybę, tada į nulį. Beveik visa galia bus skirta varikliui. Kodėl taip nutinka, nesunku apskaičiuoti, žinant Ohmo dėsnį.
Taigi jūs suprantate, kas yra impulsų pločio moduliacija, trumpai tariant - PWM. Viskas, kas aprašyta aukščiau, gali būti patikėta automatiniam įrenginiui, vadinamam PWM valdikliu. Tai gali būti sudėtinga, turinti visumą Arduino. Tai gali būti paprasčiau - dviejų elementų generatorius NAND, kintamasis rezistorius ir du diodai. Ir tai gali būti gana paprasta - ant dviejų tranzistorių (palyginkite tai su kiek tranzistorių yra Arduino mieste):
Tai vadinama KISS principu, nuo „laikykis paprasto, kvailo“. Žinoma, ne tiesiogine prasme - iš tikrųjų suprantama, kad dizaineris, siekiantis supaprastinti struktūras, priešingai, yra labai protingas, nes tai padidina patikimumą, prižiūrimumą ir matomumą. Tiesa, už papildomą apsaugą, lankstumą ir sąrankos laisvę.
Akivaizdu, kad pavyzdyje paminėtas vaikų elektromobilio variklis šią grandinę ištrauks tik su papildoma kaskada. Ir be jo - tik mažas variklis iš žaislo. Bet PWM valdiklio veikimo principas parodytas kiek įmanoma aiškiau.
Ši grandinė, kurią jums išrado „Instructables“ slapyvardžiu TheCircuit, yra asimetrinis multivibratorius su skirtingų struktūrų tranzistoriais. Visiškai tas pats, kas B.S. Ivanovas, V.G. Borisovas.Į jį pridedami tik du rezistoriai: kintamasis rezistorius ir su juo nuosekliai sujungta konstanta, kad visos grandinės pasipriešinimas netaptų per mažas. Jie įtraukiami į grandinę taip, kad pakoreguojant multivibratoriaus sukeltų virpesių veikimo ciklą.
Įvairių struktūrų tranzistorių naudojimas multivibratoriuje leidžia sumažinti jame esančių kondensatorių skaičių iki vieno. Tai elektrolitinė, esant 100 uF ir 60 V įtampai, ši įtampa pasirenkama su gera atsarga. Rezistoriai: pastovus - 47 omai, 22 kOhm, 220 kOhm, derinimas (galite pritaikyti didelį kintamąjį) - 10 kOhm. Tranzistoriai - BC557 ir BC338. Maitinimo šaltinis yra du AA arba AAA elementai, geriau nei druskos elementai, taigi, jei kažkas negerai, niekas neįkaista. Krovinys yra mažai žaislinis elektros variklis. Lygiagrečiai jam gera prijungti diodą atvirkštiniu poliškumu. Jis imsis savaiminio impulso, kuris atsiranda staiga išjungus variklį, ir apsaugos nuo jo tranzistorių.
Kadangi „TheCircuit“ surenka įrenginį ant duonos lentos tipo lentos, komponentų įdiegimo tvarka neturi jokios reikšmės. Taigi, jis pirmiausia nustato tranzistorius. Jei surinksite šį reguliatorių litavimo būdu, padėkite tranzistorius paskutinius, kad jie neperkaistų.
Tada meistras kondensatorių ant plokštės uždeda teisingai:
Rezistoriai:
Džemperiai:
Jungia variklį:
Jei variklis paprasčiausiai gulės ant stalo, jo prijungimo poliškumas nėra svarbus, o jei perkeliate kokį nors mechanizmą, svarbu jį prijungti taip, kad jis pasisuktų norima linkme. Beje, kūrėjas pasiėmė variklį su greičių dėže, kuri padidina matomumą: jis yra aiškiai matomas ir kuria kryptimi jis sukasi, kokiu greičiu. Bet maitinimo šaltinio jungties poliškumas turi sutapti su diagramoje nurodytu: pliusas viršuje. Čia meistras prieina prie jo:
Dabar galite pasukti tiuningo rezistorių (arba kintamąjį, priklausomai nuo to, kurį nustatėte), žiūrėti, kaip keičiasi greitis, ir įsitikinti, kad antrasis tranzistorius šildomas bet kokiu greičiu (ir pirmasis, ir dar daugiau). Dabar užbaikite grandinę jungikliu, sujungtu nuosekliai su maitinimo šaltiniu, ir pridėkite korpusą.