Bardzo prosty PWM z 555 moduluj wszystko: 5 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:34

Uwaga: każdy może poprosić mnie o pomoc. Nie komentuj mojej pisowni i gramatyki……. Ponieważ moim językiem ojczystym nie jest angielski. OK puszczamy, a także plz plz oceń moje instruktażowe dobrze. Pokażę ci, jak zrobić PWM (modulacja szerokości impulsu) z bardzo znanego chipa 555 (lm, ne, który ktokolwiek zrobi) z kilkoma innymi częściami oczywiście. Jest to naprawdę proste i bardzo przydatne, jeśli chcesz kontrolować swój diody led, żarówka, silnik serwo lub silnik prądu stałego (działa również bezszczotkowo). Mój pwm może zmienić tylko cykl pracy z 10% na 90%, nie mogę nic więcej zrobić!

Krok 1: Co to jest PWM?

Modulacja szerokości impulsu (PWM) sygnału lub źródła zasilania obejmuje modulację jego cyklu pracy, aby albo przekazać informacje przez kanał komunikacyjny, albo kontrolować ilość mocy wysyłanej do obciążenia. Najprostszym sposobem generowania sygnału PWM jest metoda intersekcyjna, która wymaga jedynie przebiegu piłokształtnego lub trójkątnego (łatwo wygenerowanego za pomocą prostego oscylatora) oraz komparatora. Gdy wartość sygnału odniesienia (zielona sinusoida na rysunku 2) jest większa niż przebieg modulacji (niebieski), sygnał PWM (magenta) jest w stanie wysokim, w przeciwnym razie jest w stanie niskim. Ale w moim PWM Nie będę używał komparatora.

Krok 2: Rodzaje Pwm

Możliwe są trzy rodzaje modulacji szerokości impulsu (PWM): 1. Środek impulsu może być ustalony w środku okna czasowego, a obie krawędzie impulsu przesuwane w celu skompresowania lub rozszerzenia szerokości. 2. Przednia krawędź może być trzymana na przedniej krawędzi okna, a tylna krawędź może być modulowana. 3. Krawędź tylna może być ustalona, a krawędź czołowa modulowana. Trzy rodzaje sygnałów PWM (niebieskie): modulacja krawędzi natarcia (góra), modulacja krawędzi spływu (środek) i wyśrodkowane impulsy (obie krawędzie są modulowane, dół). Zielone linie to sygnały piłokształtne używane do generowania przebiegów PWM metodą przecięcia.

Krok 3: Jak PWM może nam pomóc???

Dostarczanie mocy: PWM można wykorzystać do zmniejszenia całkowitej ilości mocy dostarczanej do obciążenia bez strat zwykle ponoszonych, gdy źródło zasilania jest ograniczone przez środki rezystancyjne. Dzieje się tak, ponieważ średnia dostarczana moc jest proporcjonalna do cyklu pracy modulacji. Przy wystarczająco wysokiej szybkości modulacji, pasywne filtry elektroniczne mogą być używane do wygładzania ciągu impulsów i odzyskiwania średniego kształtu fali analogowej. Systemy sterowania mocą PWM wysokiej częstotliwości można łatwo zrealizować za pomocą przełączników półprzewodnikowych. Dyskretne stany włączenia/wyłączenia modulacji są wykorzystywane do sterowania stanem przełącznika (przełączników), który odpowiednio kontroluje napięcie lub prąd przez obciążenie. Główną zaletą tego systemu jest to, że przełączniki są albo wyłączone i nie przewodzą żadnego prądu, albo włączone i (najlepiej) nie mają na nich spadku napięcia. Iloczyn prądu i napięcia w danym momencie określa moc rozpraszaną przez przełącznik, a zatem (idealnie) żadna moc nie jest rozpraszana przez przełącznik. Realistycznie rzecz biorąc, przełączniki półprzewodnikowe, takie jak MOSFET lub BJT, nie są przełącznikami idealnymi, ale nadal można budować sterowniki o wysokiej wydajności. wzmacniaczy audio klasy D lub kontroli jasności źródeł światła i wielu innych zastosowań energoelektronicznych. Na przykład ściemniacze światła do użytku domowego wykorzystują określony rodzaj sterowania PWM. Ściemniacze światła do użytku domowego zazwyczaj zawierają obwody elektroniczne, które tłumią przepływ prądu podczas określonych części każdego cyklu napięcia sieciowego AC. Regulacja jasności światła emitowanego przez źródło światła jest wówczas jedynie kwestią ustawienia przy jakim napięciu (lub fazie) w cyklu AC ściemniacz zaczyna dostarczać prąd elektryczny do źródła światła (np. za pomocą przełącznika elektronicznego takiego jak triak). W tym przypadku współczynnik wypełnienia PWM jest określony przez częstotliwość napięcia sieciowego AC (50 Hz lub 60 Hz w zależności od kraju). Te dość proste typy ściemniaczy mogą być skutecznie stosowane z bezwładnymi (lub stosunkowo wolno reagującymi) źródłami światła, takimi jak np. żarówki, dla których dodatkowa modulacja dostarczanej energii elektrycznej spowodowana przez ściemniacz powoduje jedynie znikome dodatkowe wahania w emitowane światło. Jednak niektóre inne rodzaje źródeł światła, takie jak diody elektroluminescencyjne (LED), włączają się i wyłączają niezwykle szybko i zauważalnie migoczą, jeśli są zasilane napięciem napędowym o niskiej częstotliwości. Dostrzegalne efekty migotania z tak szybko reagujących źródeł światła można zredukować poprzez zwiększenie częstotliwości PWM. Jeśli fluktuacje światła są wystarczająco szybkie, ludzki układ wzrokowy nie może ich już rozdzielić, a oko dostrzega średnią w czasie intensywność bez migotania (patrz próg fuzji migotania). Regulacja napięcia: PWM jest również stosowana w wydajnych regulatorach napięcia. Przełączając napięcie na obciążenie o odpowiednim cyklu pracy, wyjście będzie przybliżać napięcie na żądanym poziomie. Szum przełączania jest zwykle filtrowany za pomocą cewki indukcyjnej i kondensatora. Jedna metoda mierzy napięcie wyjściowe. Gdy jest niższe niż pożądane napięcie, włącza przełącznik. Gdy napięcie wyjściowe przekracza żądane napięcie, przełącznik wyłącza się. Sterowniki wentylatorów o zmiennej prędkości do komputerów zwykle używają PWM, ponieważ jest znacznie bardziej wydajny w porównaniu z potencjometrem. Efekty dźwiękowe i wzmocnienie: PWM jest czasami używany w dźwięku synteza, w szczególności synteza subtrakcyjna, ponieważ daje efekt brzmieniowy podobny do granych wspólnie refrenów lub lekko rozstrojonych oscylatorów. (W rzeczywistości PWM jest równoważne różnicy dwóch fal piłokształtnych. [1]) Stosunek między wysokim i niskim poziomem jest zwykle modulowany za pomocą oscylatora o niskiej częstotliwości lub LFO. Nowa klasa wzmacniaczy audio oparta na zasadzie PWM staje się popularny. Nazywane „wzmacniaczami klasy D”, wzmacniacze te wytwarzają odpowiednik PWM analogowego sygnału wejściowego, który jest podawany do głośnika przez odpowiednią sieć filtrów w celu zablokowania nośnika i odzyskania oryginalnego dźwięku. Wzmacniacze te charakteryzują się bardzo dobrymi współczynnikami sprawności (e 90%) i kompaktowymi rozmiarami/lekką wagą dla dużej mocy wyjściowej. Historycznie, surowa forma PWM była używana do odtwarzania cyfrowego dźwięku PCM na głośniku PC, który jest zdolny tylko do wyprowadzania dwóch poziomów dźwięku. Dzięki starannemu synchronizowaniu czasu trwania impulsów i opierając się na fizycznych właściwościach filtrujących głośnika (ograniczona charakterystyka częstotliwościowa, indukcyjność własna itp.) można było uzyskać przybliżone odtwarzanie próbek mono PCM, chociaż w bardzo niskiej jakości, i z bardzo różnymi wynikami między implementacjami. W ostatnich czasach wprowadzono metodę kodowania dźwięku Direct Stream Digital, która wykorzystuje uogólnioną formę modulacji szerokości impulsu zwaną modulacją gęstości impulsu, z wystarczająco wysoką częstotliwością próbkowania (zwykle w kolejności MHz) w celu pokrycia całego zakresu częstotliwości akustycznych z wystarczającą wiernością. Ta metoda jest używana w formacie SACD, a odtwarzanie zakodowanego sygnału audio jest zasadniczo podobne do metody stosowanej we wzmacniaczach klasy D. Głośnik:Za pomocą PWM można modulować łuk (plazmę) i jeśli znajduje się w zakresie słyszenia, może być używany jako głośnik. Takie głośniki są używane w systemie dźwiękowym Hi-Fi jako głośnik wysokotonowyCOOLLLL, prawda?

Krok 4: Rzecz, której będziesz potrzebować

ponieważ jest to prosty układ jednoukładowy, nie będziesz potrzebować wielu części 1. NE555, LM555 lub 7555 (cmos) 2. zalecane są dwie diody 1n4148, ale możesz również użyć diod serii 1n40xx3.100k potencjometrów (potencjometry regulacji głośności są do tego dobre obwodu) 4.100nf zielona nasadka 5.220pf nasadka ceramiczna6.breadbord7.tranzystor mocy Łatwe, prawda?

Krok 5: Budowanie $$$$

Po prostu postępuj zgodnie ze schematem i umieść wszystkie części na płytce stykowej. Sprawdź wszystko dwa razy przed włączeniem. Jeśli chcesz jeździć wydajnie i kontrolować jasność źródła światła lub silnika, możesz umieścić na nim tylko tranzystor mocy. ale jeśli chcesz tylko efektywnie napędzać źródło światła lub silnik, zaleca się założenie wyższej czapki znamionowej 2200 uf. Torque. Idź, zbuduj go teraz, są dwa filmy. Możesz obejrzeć, jak działa pwm. a mój pwm naprawdę działa bez żadnego wzmacniacza operacyjnego1. Widzisz, że wentylator zaczyna się obracać 1/2 sekundy, a następnie zaczyna się obracać w 90% cyklu pracy 2. Widzę, że diody LED migają jak migacz samochodów, jest w trybie 80% obciążenia PS: plz plz oceń to instruktażowe z wyższą oceną. Mam tylko 15 lat. Żegnaj następną wskazówką będzie głośnik łukowy z pwm