Control PWM

Control de modulacin de ancho de pulso funciona cambiando la alimentacin suministrada al motor y desactivar muy rpidamente. El voltaje de DC se convierte en una seal de onda cuadrada, alternando entre plenamente en (casi 12V) y cero, dando el motor de una serie de poder "patadas". Si la frecuencia de conmutacin es lo suficientemente alta, el motor funciona a una velocidad constante debido a su impulso de rueda de mosca. Ajustando el ciclo de la seal (modulacin de la anchura del pulso, de ah el 'PWM') es decir, la fraccin de tiempo es "en", la potencia media puede ser variada y por lo tanto la velocidad del motor.

Ventajas son, 1. El transistor de salida sea en o fuera, no parcialmente en como con Reglamento normal, as que menos energa se pierde como calor y pequeos receptores de calor pueden utilizarse. 2. Con un circuito adecuado hay poca prdida de voltaje entre el transistor de salida, por lo que obtiene el extremo superior del rango de control ms cercano a la tensin de alimentacin de circuitos de regulador lineal. 3. La accin de pulso de alta potencia ejecutar los fans a una velocidad mucho menor que una tensin constante equivalente. Desventajas:

1. Sin agregar circuitos adicionales, cualquier seal de velocidad del ventilador se ha perdido, como el ventilador de la fuente de alimentacin de electrnica ya no es continua.

2. El 12V "patadas" pueden ser audible si el ventilador no es well-mounted,especialmente a revoluciones bajas. Un clic o gutural vibracin de frecuencia PWM puede ser amplificado por paneles de casos. Una manera de superar esto por "mitigar" el pulso de onda cuadrada se describe en aplicacin nota # 58 de Telcom. (un 58 k archivo pdf, con el botn derecho para descargar). He intentado esto, funciona, pero algunos de ventaja # 3 se pierde. 3. Algunas autoridades afirman que el poder pulsos pone ms presin sobre los rodamientos de ventilador y arrollamientos, acortando su vida.

Cmo funciona

Un oscilador se utiliza para generar un tringulo o la forma de onda de diente de Sierra (lnea verde). En bajas frecuencias que la velocidad del motor tiende a ser irregular, en altas frecuencias inductancia del motor se convierte en importante y se pierde la alimentacin. Comnmente se utilizan frecuencias de 30 a 200 Hz. Un potencimetro se utiliza para establecer un referencia constante de voltaje (lnea azul). Un comparador compara el voltaje de diente de Sierra con la tensin de referencia. Cuando el voltaje de diente de Sierra se eleva por encima de la tensin de referencia, un transistor de alimentacin est encendido. Como cae por debajo de la referencia, se est apagada. Esto da una salida de onda cuadrada para el motor del ventilador. Si el potencimetro es ajustado para no dar una referencia alto voltaje (aumento de la lnea azul), los dientes nunca llega, por lo que la salida es cero. Con una referencia baja, la comparacin es siempre, dando plena potencia.

Un circuito PWM prctico

Conexiones de LM324 (vista superior) Esto utiliza el LM324, un IC de DIL de 14 pines que contiene cuatro op-amps individuales y corriendo de una nico carril de alimentacin. Los dientes se generaron con dos de ellos (U1A y U1B), configurado como un disparador Schmitt e integrador de Miller, y una tercera parte (U1C) se utiliza como un comparador para comparar los dientes con la tensin de referencia y cambiar el transistor de alimentacin. En lugar de tener el cuarto op-amp sentado sin hacer nada, se utiliza como un seguidor de voltaje para el divisor potencial de referencia de bfer. Entrada del alto y

impedancia de salida baja esto extrae muy poco corriente del PD, as termistores de alto valor pueden ser utilizadas en la versin trmica de este controlador.

Aqu es la onda de diente de Sierra muy aseado procedentes de la patilla de salida de U1B. Frecuencia es de 130 Hz con los componentes como se muestra, con la amplitud oscilante entre 3.5V y 9.5V en una fuente de 12V.

El sistema de tensin de referencia est diseado para aplicar un nivel desde 3V a 7.5V para la comparacin. En 3V el ventilador est recibiendo energa todo el tiempo, en aproximadamente el 30% del tiempo (cuando la onda diente de Sierra recorre 7.5V)7.5V. A continuacin es la potencia de pulso aplicada al fan a la configuracin mnima , que fue suficiente para mantener mi giro de ventilador de prueba.

Construccin

Lista de piezas U1 LM324 quad op-amp, zcalo DIL de 14 pines

IRF530 mosfet de PRIMER TRIMESTRE canal n (ver ms abajo) R1, R2, R6 R3 R4, R5 R7 R8 VR1 C1 C2 C3 100 k (todos resistencias 0.25W 5% o superior) 56 k 47 k 18 L (ver ms abajo) 100 k 16 mm bote lin PCB pelcula de mylar 33N o disco de cermica 220u 16V radial electroltico disco de cermica de 100N 4u7 16V electroltico radial (opcin KickStart)

C4

Gua de construccin vista lateral de componente1 1 2 3 4 0V Fan + J2 Fan R5 C3 R4 C3 Q1(g/b ) Q1(d/c) Q1(s/e) J7 C2() C2(+) R6 R7 R8 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

5 12V 6

U1 7 R2 R1 # (br) 1 U1 8 J1 R5 # (br) 2 U1 9 R2 R3 # (br) 3 U1 10 J2 # (br) 4 U1 11 J1 R4 # (br) 5 U1 12 C1 R1 # (br) 6 U1 13 14 15 C1 R3 J3 # (br) 7 J3

U1 # 14 U1 # 13 U1 # 12 U1 # 11 U1 # 10 U1 # 9 U1 # 8 J6 R8 J4 J6 (br) R6 VR1(b) J7 C4() C4(+) VR1(w) J5 J4 J5 (br) R7 VR1(a)

El circuito puede construirse sobre placa perforada, como se muestra, he utilizado una pieza de agujeros 24 por 15 tiras pero podra ir un poco ms pequeos. Empezar marcando a donde va el IC, a continuacin, usted puede "seco" ajustar los vnculos y otros componentes para comprobar encaja.

Hacen los saltos de la pista (hay los siete saltos entre las piernas de IC ms dos saltos de pista mostrados por los blobs rojos en lnea con las piernas exterior del bote) Inicio soldadura con los componentes ms bajos primero (los enlaces de cable) por lo que se puede establecer la Junta con ellos presiona contra la superficie a soldar. Ajustar las resistencias (dejando las que deba montarse verticalmente hasta ms tarde) a continuacin, el socket de ic (la muesca es cerca de pin # 1) y otros ms altos componentes y poder y ventilador conduce. El exceso de cultivo lleva como vas. Hay dos condensadores a travs de los + 12V y 0V lneas de suministro de energa, un 16V 220uF electroltico y un tipo de cermica de 100nF. Estos eliminar cualquier ruido en el suministro, especialmente til con cables ms largos. Compruebe que el negativo sobre el condensador electroltico va al carril de tierra. Compruebe cuidadosamente que ninguna de las pistas perforada tienen puentes de soldadura y que todas las conexiones son correctas. Un multmetro es til para esto. Enchufe en el ic (la muesca est en el extremo de pin # 1), conecte la alimentacin y un ventilador, probar.

El primer trimestre y R8Para el transistor de conmutacin us un IRF530 MOSFET. Son fciles de encontrar, no caro (costo me p 45) y puede llevar hasta 14 bis. SPEC "Sobre" la resistencia es slo 0.11R, por lo que perder muy poco desde la fuente de 12V a completa velocidad (me mide mi prdida como 40mV con un ventilador y). Proporcionar que usted toma las precauciones habituales para el manejo de cmos, electricidad esttica no va a lo zap. La mayora MOSFET de canal n se hacer, buscar una baja rDS(on) y adecuado manejo de la actual capacidad.

Utilizando un MOSFET de canal n, R8 slo puede ser un cable de enlace entre la salida del op-amp y puerta. MOSFET puede generar RFI al cambiar, para cargas pesadas, o si recibe cualquier evidencia de RFI, esto puede amortiguamiento con una resistencia de bajo valor (nada prctico entre 10R y 100R ms o menos) con (si tiene uno) un pequeo ferrita enlazado en la iniciativa de resistencia ms cercana a la puerta. Con motores de ventilador de equipo "sin escobillas" no es AFAIK necesario para encajar el diodo de proteccin habitual a travs de la carga, ya que tienen el suministro alrededor de las bobinas motoras derecho, con cualquier proteccin necesaria ya fan de conmutacin de transistores. Leastways, me he no roto nada hasta ahora... Otra opcin es utilizar un transistor NPN bipolar como se muestra a continuacin.

Usando un transistor NPN, busque uno que llevar su carga actual junto con suficiente ganancia no a sobrecargar la salida del op-amp (40mA mx.). 2N2222A con una ganancia de alrededor de 40 (saturada) ejecutar fcilmente aficionados calificados hasta su lmite de 800mA. Para mayor carga ir para un transistor de alimentacin de darlington, como el TIP120, 121 o 122, calificadas a 5A.

Con un transistor bipolar ordinario, utilizando 270R - 330R para R8 limitar la corriente de base para un mximo de seguridad, aunque con una 2N2222A puede ir tan alto como 470R y todava obtener la salida completa de 800mA. Con la ganancia muy alta darlington tipos utilizan una resistencia de base k 1. Usando un transistor bipolar podra perder 200-400mV de la fuente de 12V para el ventilador, doble que para un darlington escriba. Compruebe los transistor o mosfet pin-outs, base o puerta R8, emisor o fuente de tierra, colector o drenar el negativo del ventilador. Un disipador trmico no es necesario en cargas moderadas.

Agregar un Kick-Start

Mnimo de establecer mi prueba ventilador corri bien, pero no parten de un statu quo (bueno, segun el medidor, voltaje del ventilador era slo 3V, as que no hay sorpresa). Un condensador conectado entre el bote limpiaparabrisas y suelo inicialmente ejecutar el ventilador a toda velocidad y, a continuacin, como cargos hasta la velocidad bajar gradualmente a ese conjunto. Un 4.7uF 16V electroltico funcion bien, comenz fro cada vez. 2.2uF y 10uF tambin funcion OK, utilice un valor demasiado alto y el control de velocidad obtiene un poco lento para reaccionar a girar el pomo, como el condensador tiene que cargar o descargar un poco para adaptarse a. Hay margen para ajustar el condensador entre filas 9 & 10, columna 18 o 19, en la anterior Junta, lado negativo a fila 10 como se muestra en rojo en el grfico de la construccin.