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PWM-Spannungs- und Stromregler mit eigenen Händen. Pulsweitenmodulation. Einkanaliger Motorcontroller

Diese selbstgebaute Schaltung kann als Drehzahlregler für einen Motor verwendet werden Gleichstrom 12 V mit Nennstrom bis 5 A oder als Dimmer für 12 V-Halogen- und LED-Lampen bis 50 W. Die Ansteuerung erfolgt mittels Pulsweitenmodulation (PWM) mit einer Pulswiederholfrequenz von etwa 200 Hz. Selbstverständlich kann die Frequenz bei Bedarf geändert werden, indem man sie auf maximale Stabilität und Effizienz auswählt.

Die meisten dieser Strukturen sind nach einem viel einfacheren Schema aufgebaut. Hier präsentieren wir eine fortschrittlichere Version, die einen 7555-Timer, einen Bipolartransistortreiber und einen leistungsstarken MOSFET verwendet. Diese Schaltung sorgt für eine verbesserte Geschwindigkeitsregelung und arbeitet in große Auswahl Ladungen. Es ist wirklich sehr effizientes Schema und die Kosten für die Teile sind beim Kauf zur Selbstmontage recht gering.

PWM-Steuerschaltung für einen 12-V-Motor

Die Schaltung verwendet einen 7555-Timer, um variable Impulsbreiten um 200 Hz zu erzeugen. Es steuert den Transistor Q3 (über die Transistoren Q1–Q2), der die Geschwindigkeit eines Elektromotors oder von Lichtern steuert.

Es gibt viele Verwendungsmöglichkeiten für diesen Stromkreis, der mit 12 V betrieben wird: Elektromotoren, Ventilatoren oder Lampen. Es kann in Autos, Booten und Elektrofahrzeugen, Modelleisenbahnen usw. verwendet werden.

Auch 12 V LED-Leuchtmittel, wie zum Beispiel LED-Streifen, können hier sicher angeschlossen werden. Jeder weiss das LED-Lampen Sie sind viel effizienter als Halogen- oder Glühlampen und halten viel länger. Und versorgen Sie den PWM-Controller bei Bedarf mit 24 oder mehr Volt, da die Mikroschaltung selbst mit einer Pufferstufe über einen Leistungsstabilisator verfügt.

Motordrehzahlregler Wechselstrom

PWM-Controller für 12 Volt

Halbbrücken-DC-Reglertreiber

Schema des Minidrill-Geschwindigkeitsreglers

Motordrehzahlregler mit Rückwärtsgang

Hallo zusammen, wahrscheinlich haben viele Funkamateure, wie ich, mehr als ein Hobby, sondern mehrere. Jenseits des Bauens elektronische Geräte Ich beschäftige mich mit Fotografie, Videoaufnahmen mit einer DSLR-Kamera und Videobearbeitung. Als Videofilmer brauchte ich für Videoaufnahmen einen Slider, und zunächst erkläre ich kurz, was das ist. Das Foto unten zeigt den werkseitigen Schieberegler.

Der Schieberegler ist für Videoaufnahmen mit Kameras und Camcordern konzipiert. Sie ähneln dem Schienensystem, das im Breitbildkino verwendet wird. Mit seiner Hilfe wird eine gleichmäßige Bewegung der Kamera um das zu filmende Objekt erzeugt. Ein weiterer sehr wirkungsvoller Effekt, der beim Arbeiten mit einem Schieberegler genutzt werden kann, ist die Möglichkeit, sich dem Motiv anzunähern oder weiter davon zu entfernen. Das nächste Foto zeigt die Engine, die ich für die Herstellung des Schiebereglers ausgewählt habe.

Der Schieber wird von einem 12-Volt-Gleichstrommotor angetrieben. Im Internet wurde eine Regelschaltung für den Motor gefunden, der den Schiebeschlitten bewegt. Auf dem nächsten Foto die Betriebsanzeige auf der LED, der Kippschalter, der den Rückwärtsgang steuert, und der Netzschalter.

Beim Betrieb eines solchen Geräts ist es wichtig, dass eine reibungslose Geschwindigkeitsregelung sowie ein einfaches Einschalten des Motors in den Rückwärtsgang gewährleistet sind. Die Drehzahl der Motorwelle wird bei Verwendung unseres Reglers stufenlos durch Drehen des Drehknopfes des variablen Widerstands um 5 kOhm reguliert. Vielleicht ist nicht nur ich, einer der Benutzer dieser Website, ein Fan der Fotografie, und jemand anderes möchte dieses Gerät wiederholen. Wer möchte, kann am Ende des Artikels ein Archiv mit einem Diagramm herunterladen und Leiterplatte Regler. Die folgende Abbildung zeigt Schaltplan Motorsteuerung:

Reglerschaltung

Die Schaltung ist sehr einfach und kann auch von unerfahrenen Funkamateuren problemlos zusammengebaut werden. Als Vorteile beim Zusammenbau dieses Geräts kann ich die geringen Kosten und die Möglichkeit nennen, es an Ihre Bedürfnisse anzupassen. Die Abbildung zeigt Leiterplatte Regler:

Der Anwendungsbereich dieses Reglers beschränkt sich jedoch nicht nur auf Schieberegler, er kann problemlos als Geschwindigkeitsregler verwendet werden, beispielsweise für eine Bohrmaschine, einen selbstgebauten Dremel, der mit 12 Volt betrieben wird, oder für einen Computerkühler, beispielsweise mit den Abmessungen 80 x 80 oder 120 x 120 mm. Ich habe auch ein Schema für die Umkehrung des Motors entwickelt, also eine schnelle Änderung der Drehung der Welle in die andere Richtung. Dazu habe ich einen sechspoligen Kippschalter mit 2 Positionen verwendet. Die folgende Abbildung zeigt den Anschlussplan:

Die mit (+) und (-) gekennzeichneten mittleren Kontakte des Kippschalters werden mit den mit M1.1 und M1.2 gekennzeichneten Kontakten auf der Platine verbunden, die Polarität spielt keine Rolle. Jeder weiß, dass Computerkühler bei entsprechender Versorgungsspannung und entsprechend hoher Geschwindigkeit deutlich weniger Geräusche im Betrieb machen. Auf dem nächsten Foto der KT805AM-Transistor am Kühler:

In der Schaltung kann nahezu jeder mittlere bis große Transistor verwendet werden. Kräfte n-p-n Strukturen. Die Diode kann auch durch für den Strom geeignete Analoga ersetzt werden, zum Beispiel 1N4001, 1N4007 und andere. Die Motorausgänge sind mit einer Diode in umgekehrter Reihenfolge überbrückt. Dies wurde durchgeführt, um den Transistor beim Ein- und Ausschalten des Stromkreises zu schützen, da der Motor, den wir haben, eine induktive Last ist. Außerdem liefert die Schaltung einen Hinweis auf die Einbeziehung des Schiebers auf die LED, die in Reihe mit dem Widerstand geschaltet ist.

Bei Verwendung eines Motors mit größerer Leistung als auf dem Foto gezeigt muss der Transistor an einen Kühler angeschlossen werden, um die Kühlung zu verbessern. Ein Foto der resultierenden Platine ist unten abgebildet:

Die Reglerplatine wurde nach der LUT-Methode hergestellt. Was am Ende passiert ist, seht ihr im Video.

Video der Arbeit

Sobald die fehlenden Teile, hauptsächlich Mechanik, beschafft sind, werde ich mit dem Zusammenbau des Geräts im Gehäuse beginnen. Artikel gesendet Alexey Sitkov .

Diagramme und Übersicht über Drehzahlregler für 220-V-Elektromotoren

Für eine sanfte Erhöhung und Verringerung der Drehzahl der Welle gibt es ein spezielles Gerät – einen Drehzahlregler für einen 220-V-Elektromotor. Stabiler Betrieb, keine Spannungsunterbrechungen, lange Lebensdauer sind die Vorteile des Einsatzes eines 220-, 12- und 24-Volt-Motordrehzahlreglers.

  • Wofür wird es benötigt ein Frequenzumrichter Revolutionen
  • Anwendungsgebiet
  • Wähle ein Gerät
  • FC-Gerät
  • Gerätetypen
    • Triac-Gerät
    • Proportionales Signalverfahren

Warum brauchen Sie einen Frequenzumrichter?

Die Funktion des Reglers besteht darin, die Spannung von 12,24 Volt umzukehren und so mithilfe der Pulsweitenmodulation ein sanftes Starten und Stoppen zu gewährleisten.

Drehzahlregler gehören zum Aufbau vieler Geräte, da sie für elektrische Regelgenauigkeit sorgen. Dadurch können Sie die Geschwindigkeit auf den gewünschten Wert einstellen.

Anwendungsgebiet

Der Drehzahlregler für Gleichstrommotoren wird in vielen Industrie- und Haushaltsanwendungen eingesetzt. Zum Beispiel:

  • Heizkomplex;
  • Geräteantriebe;
  • Schweißvorrichtung;
  • Elektroöfen;
  • Staubsauger;
  • Nähmaschinen;
  • Waschmaschinen.

Wähle ein Gerät

Um einen wirksamen Regler auszuwählen, müssen die Eigenschaften des Geräts und die Merkmale des Verwendungszwecks berücksichtigt werden.

  1. Bei Kollektormotoren sind Vektorregler üblich, Skalarregler sind jedoch zuverlässiger.
  2. Ein wichtiges Auswahlkriterium ist die Leistung. Sie muss dem zulässigen Wert des verwendeten Geräts entsprechen. Für den sicheren Betrieb des Systems ist es besser, diese zu überschreiten.
  3. Die Spannung muss in akzeptablen weiten Bereichen liegen.
  4. Der Hauptzweck des Reglers besteht darin, die Frequenz umzuwandeln, daher muss dieser Aspekt entsprechend den technischen Anforderungen ausgewählt werden.
  5. Sie müssen auch auf die Lebensdauer, die Abmessungen und die Anzahl der Eingänge achten.

FC-Gerät

  • Natürlicher AC-Motor-Controller;
  • Antriebseinheit;
  • zusätzliche Artikel.

Der Schaltkreis des 12-V-Motordrehzahlreglers ist in der Abbildung dargestellt. Die Geschwindigkeit wird über ein Potentiometer gesteuert. Wenn der Eingang Impulse mit einer Frequenz von 8 kHz empfängt, beträgt die Versorgungsspannung 12 Volt.

Das Gerät kann an spezialisierten Verkaufsstellen erworben oder selbst hergestellt werden.

AC-Geschwindigkeitsreglerschaltung

Beim Starten eines Drehstrommotors mit voller Leistung wird Strom übertragen, der Vorgang wird etwa siebenmal wiederholt. Die Stärke des Stroms verbiegt die Motorwicklungen, es entsteht lange Zeit Wärme. Der Konverter ist ein Wechselrichter, der für die Energieumwandlung sorgt. Die Spannung gelangt in den Regler, wo 220 Volt mithilfe einer am Eingang befindlichen Diode gleichgerichtet werden. Anschließend wird der Strom mittels 2 Kondensatoren gefiltert. PWM entsteht. Außerdem wird das Impulssignal von den Motorwicklungen auf eine bestimmte Sinuskurve übertragen.

Für bürstenlose Motoren gibt es ein universelles 12-V-Gerät.

Um Stromkosten zu sparen, empfehlen unsere Leser die Stromsparbox. Die monatlichen Zahlungen werden 30–50 % niedriger ausfallen als vor der Nutzung des Sparers. Es entfernt den Blindanteil aus dem Netz, wodurch die Belastung und damit auch der Stromverbrauch reduziert werden. Elektrogeräte verbrauchen weniger Strom, was die Kosten für die Bezahlung senkt.

Die Schaltung besteht aus zwei Teilen – Logik und Leistung. Der Mikrocontroller befindet sich auf dem Chip. Dieses Schema ist typisch für einen leistungsstarken Motor. Die Einzigartigkeit des Reglers liegt in seiner Verwendung mit verschiedene Arten Motoren. Die Stromversorgung der Schaltkreise erfolgt separat, die Haupttreiber benötigen eine 12-V-Stromversorgung.

Gerätetypen

Triac-Gerät

Das Simister-Gerät (Triac) dient zur Steuerung der Beleuchtung, der Leistung von Heizelementen und der Drehzahl.

Die Triac-Steuerschaltung enthält mindestens die in der Abbildung gezeigten Details, wobei C1 ein Kondensator, R1 der erste Widerstand und R2 der zweite Widerstand ist.

Mit Hilfe des Wandlers wird die Leistung durch Änderung der Zeit des offenen Triacs geregelt. Ist er geschlossen, wird der Kondensator durch die Last und die Widerstände aufgeladen. Ein Widerstand steuert die Strommenge und der zweite regelt die Laderate.

Wenn der Kondensator die Spannungsgrenze von 12 V oder 24 V erreicht, wird die Taste aktiviert. Der Simister geht in den offenen Zustand. Wenn die Netzspannung durch Null geht, ist der Simister gesperrt, dann gibt der Kondensator eine negative Ladung ab.

Konverter für elektronische Schlüssel

Gemeinsamer Thyristorregler mit einfachem Funktionsschema.

Thyristor, arbeitet in einem Wechselstromnetz.

Ein separater Typ ist der Wechselspannungsstabilisator. Der Stabilisator enthält einen Transformator mit mehreren Wicklungen.

DC-Stabilisierungsschaltung

Ladegerät 24 Volt auf Thyristor

An eine Spannungsquelle von 24 Volt. Das Funktionsprinzip besteht darin, den Kondensator und den gesperrten Thyristor aufzuladen. Wenn der Kondensator die Spannung erreicht, sendet der Thyristor Strom an die Last.

Proportionales Signalverfahren

Die am Eingang des Systems ankommenden Signale bilden eine Rückmeldung. Schauen wir uns die Mikroschaltung genauer an.

Chip TDA 1085

Der oben gezeigte TDA 1085-Chip bietet eine 12-V- und 24-V-Motor-Feedback-Steuerung ohne Leistungsverlust. Es ist obligatorisch, über einen Drehzahlmesser zu verfügen, der Rückmeldungen vom Motor an die Steuerplatine liefert. Das Signal vom Stakhodatchik geht an die Mikroschaltung, die die Aufgabe an die Leistungselemente überträgt – dem Motor Spannung hinzuzufügen. Wenn die Welle belastet wird, fügt die Platine Spannung hinzu und die Leistung steigt. Beim Loslassen der Welle sinkt die Spannung. Die Umdrehungen werden konstant sein und das Kraftmoment wird sich nicht ändern. Die Frequenz wird in einem großen Bereich gesteuert. Ein solcher 12, 24 Volt Motor wird in Waschmaschinen verbaut.

Mit Ihren eigenen Händen können Sie ein Gerät für eine Schleifmaschine, eine Holzdrehmaschine, eine Schleifmaschine, einen Betonmischer, einen Strohschneider, einen Rasenmäher, einen Holzspalter und vieles mehr herstellen.

Industrieregler, bestehend aus 12- und 24-Volt-Reglern, sind mit Harz gefüllt und können daher nicht repariert werden. Daher wird ein 12-V-Gerät oft unabhängig hergestellt. Eine einfache Option mit dem U2008B-Chip. Der Regler verwendet Stromrückführung oder Sanftanlauf. Bei Verwendung des letzteren sind die Elemente C1, R4 erforderlich, der Jumper X1 ist nicht erforderlich und wann Rückmeldung und umgekehrt.

Wählen Sie beim Zusammenbau des Reglers den richtigen Widerstand. Denn bei einem großen Widerstand kann es beim Start zu Rucklern kommen, bei einem kleinen Widerstand reicht die Kompensation nicht aus.

Wichtig! Bedenken Sie bei der Einstellung des Leistungsreglers, dass alle Teile des Gerätes an das Wechselstromnetz angeschlossen sind, daher müssen Sicherheitsvorkehrungen beachtet werden!

Drehzahlregler für Einphasen- und Drehstrommotoren 24, 12 Volt sind sowohl im Alltag als auch in der Industrie ein funktionelles und wertvolles Gerät.

Drehregler für Motor

Bei einfachen Mechanismen ist es zweckmäßig, analoge Stromregler zu installieren. Sie können beispielsweise die Drehzahl der Motorwelle verändern. MIT technische Seite Es ist einfach, einen solchen Regler herzustellen (er erfordert die Installation eines Transistors). Anwendbar zum Einstellen der unabhängigen Drehzahl von Motoren in Robotik und Stromversorgungen. Die beiden häufigsten Arten von Reglern sind Einkanal- und Zweikanalregler.

Video Nr. 1. Einkanalregler im Einsatz. Ändert die Drehzahl der Motorwelle durch Drehen des Knopfes des variablen Widerstands.

Video Nr. 2. Erhöhung der Drehzahl der Motorwelle beim Betrieb eines Einkanalreglers. Die Erhöhung der Drehzahl vom Minimum auf Maximalwert beim Drehen des Knopfes des variablen Widerstands.

Video Nr. 3. Zweikanal-Controller in Aktion. Unabhängige Einstellung der Drehzahl der Motorwellen anhand von Abstimmwiderständen.

Video Nummer 4. Ausgangsspannung des Reglers gemessen Digital-Multimeter. Der resultierende Wert entspricht der Batteriespannung, von der 0,6 Volt abgezogen wurden (die Differenz entsteht durch den Spannungsabfall an der Transistorverbindung). Bei Verwendung einer 9,55-Volt-Batterie wird ein Wechsel von 0 auf 8,9 Volt aufgezeichnet.

Funktionen und Hauptmerkmale

Der Laststrom eines einkanaligen (Foto. 1) und zweikanaligen (Foto. 2) Reglers überschreitet 1,5 A nicht. Um die Lastkapazität zu erhöhen, wird daher der KT815A-Transistor durch einen KT972A-Transistor ersetzt. Die Pin-Nummerierung für diese Transistoren ist dieselbe (e-k-b). Das Modell KT972A ist jedoch mit Strömen bis zu 4A betreibbar.

Einkanaliger Motorcontroller

Das Gerät steuert einen Motor, der mit einer Spannung im Bereich von 2 bis 12 Volt betrieben wird.

Gerätedesign

Die wichtigsten Designelemente des Reglers sind auf dem Foto dargestellt. 3. Das Gerät besteht aus fünf Komponenten: zwei Widerständen variabler Widerstand mit einem Widerstand von 10 kOhm (Nr. 1) und 1 kOhm (Nr. 2), einem Transistormodell KT815A (Nr. 3), einem Paar zweiteiliger Schraubklemmenblöcke für den Ausgang zum Anschluss des Motors (Nr. 4). ) und den Eingang zum Anschluss der Batterie (Nr. 5).

Anmerkung 1. Schraubklemmen sind nicht erforderlich. Mit Hilfe einer dünnen Installationslitze können Sie Motor und Stromversorgung direkt verbinden.

Arbeitsprinzip

Die Funktionsweise des Motorcontrollers ist im Schaltplan (Abb. 1) beschrieben. Aufgrund der Polarität liegt am XT1-Stecker eine konstante Spannung an. An den XT2-Anschluss wird eine Glühbirne oder ein Motor angeschlossen. Am Eingang wird ein variabler Widerstand R1 eingeschaltet, die Drehung seines Knopfes ändert das Potential am mittleren Ausgang im Gegensatz zum Minus der Batterie. Über den Strombegrenzer R2 ist der mittlere Ausgang mit dem Basisausgang des Transistors VT1 verbunden. In diesem Fall ist der Transistor nach dem regulären Stromkreis angeschlossen. Das positive Potenzial am Basisausgang wird erhöht, indem der mittlere Ausgang durch sanfte Drehung des variablen Widerstandsknopfs nach oben bewegt wird. Es kommt zu einem Stromanstieg, der auf eine Abnahme des Widerstands der Kollektor-Emitter-Verbindung im Transistor VT1 zurückzuführen ist. Im umgekehrten Fall wird das Potenzial sinken.

Schaltplan

Materialien und Details

Benötigt wird eine Leiterplatte im Format 20x30 mm, bestehend aus einer einseitig laminierten Glasfaserplatte (zulässige Dicke 1-1,5 mm). Tabelle 1 listet die Funkkomponenten auf.

Anmerkung 2. Der für das Gerät erforderliche variable Widerstand kann von beliebiger Produktion sein. Es ist wichtig, die in Tabelle 1 angegebenen aktuellen Widerstandswerte dafür zu beachten.

Notiz 3. Um Ströme über 1,5 A einzustellen, wird der KT815G-Transistor durch einen leistungsstärkeren KT972A (mit einem maximalen Strom von 4 A) ersetzt. In diesem Fall muss das Leiterplattenmuster nicht geändert werden, da die Pinbelegung für beide Transistoren identisch ist.

Montageprozess

Für die weitere Arbeit müssen Sie die Archivdatei am Ende des Artikels herunterladen, entpacken und ausdrucken. Eine Reglerzeichnung wird auf Hochglanzpapier (termo1-Datei) und eine Installationszeichnung (montag1-Datei) auf ein weißes Büroblatt (A4-Format) gedruckt.

Als nächstes wird die Zeichnung der Leiterplatte (Nr. 1 im Foto. 4) auf die stromführenden Leiterbahnen auf der gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte (Nr. 2 im Foto. 4) geklebt. Es ist notwendig, gemäß der Einbauzeichnung Löcher (Nr. 3 im Foto, 14) in die Sitze zu bohren. Die Montagezeichnung wird mit Trockenkleber auf der Leiterplatte befestigt, wobei die Löcher übereinstimmen müssen. Foto.5 zeigt die Pinbelegung des KT815-Transistors.

Der Ein- und Ausgang der Klemmleisten-Buchsen ist weiß markiert. Über die Klemme wird eine Spannungsquelle an die Klemmenleiste angeschlossen. Auf dem Foto ist ein fertig montierter Einkanalregler zu sehen. Die Stromversorgung (9-Volt-Batterie) wird erst im letzten Montageschritt angeschlossen. Jetzt können Sie die Drehzahl der Welle mithilfe des Motors einstellen. Dazu müssen Sie den Einstellknopf für den variablen Widerstand sanft drehen.

Um das Gerät zu testen, müssen Sie eine Datenträgerzeichnung aus dem Archiv drucken. Als nächstes müssen Sie diese Zeichnung (Nr. 1) auf dickes und dünnes Kartonpapier (Nr. 2) kleben. Anschließend wird mit Hilfe einer Schere eine Scheibe (Nr. 3) ausgeschnitten.

Das resultierende Werkstück wird umgedreht (Nr. 1) und in der Mitte wird ein Quadrat aus schwarzem Isolierband (Nr. 2) angebracht, um eine bessere Haftung der Oberfläche der Motorwelle an der Scheibe zu gewährleisten. Sie müssen ein Loch (Nr. 3) bohren, wie im Bild gezeigt. Anschließend wird die Scheibe auf die Motorwelle montiert und Sie können mit dem Testen beginnen. Der einkanalige Motorcontroller ist fertig!

Zweikanaliger Motorcontroller

Wird zur unabhängigen gleichzeitigen Steuerung eines Motorenpaars verwendet. Die Stromversorgung erfolgt über eine Spannung im Bereich von 2 bis 12 Volt. Der Laststrom beträgt bis zu 1,5 A pro Kanal.

Die Hauptkomponenten des Designs sind in Foto 10 dargestellt und umfassen: zwei Trimmer zum Einstellen des 2. Kanals (Nr. 1) und des 1. Kanals (Nr. 2), drei zweiteilige Schraubklemmenblöcke für den Ausgang zum 2. Motor (Nr. 3), für die Ausfahrt zum 1. Motor (Nr. 4) und für die Einfahrt (Nr. 5).

Hinweis: Die Installation von Schraubklemmen ist optional. Mit Hilfe einer dünnen Installationslitze können Sie Motor und Stromversorgung direkt verbinden.

Arbeitsprinzip

Die Schaltung des Zweikanalreglers ist identisch Schaltplan Einkanal-Controller. Besteht aus zwei Teilen (Abb. 2). Der Hauptunterschied: Der variable Widerstand wird durch einen Abstimmwiderstand ersetzt. Die Drehzahl der Wellen wird im Voraus eingestellt.

Anmerkung 2. Um die Drehzahl der Motoren schnell anzupassen, werden die Abstimmwiderstände durch einen Montagedraht mit variablen Widerstandswiderständen mit den im Diagramm angegebenen Widerstandswerten ersetzt.

Materialien und Details

Sie benötigen eine 30x30 mm große Leiterplatte aus einer einseitig laminierten Glasfaserplatte mit einer Dicke von 1-1,5 mm. Tabelle 2 listet die Funkkomponenten auf.

Montageprozess

Nachdem Sie die Archivdatei am Ende des Artikels heruntergeladen haben, müssen Sie sie entpacken und ausdrucken. Eine Zeichnung eines Reglers für die Thermoübertragung (termo2-Datei) wird auf Hochglanzpapier gedruckt, und eine Installationszeichnung (montag2-Datei) wird auf ein weißes Büroblatt (A4-Format) gedruckt.

Die Leiterplattenzeichnung wird auf die stromführenden Leiterbahnen auf der gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte aufgeklebt. In den Sitzen sind auf der Einbauzeichnung Löcher angebracht. Die Montagezeichnung wird mit Trockenkleber auf der Leiterplatte befestigt, wobei die Löcher übereinstimmen müssen. Die Pinbelegung des KT815-Transistors wird gerade erstellt. Zur Überprüfung die Eingänge 1 und 2 vorübergehend mit einem Montagekabel verbinden.

Jeder der Eingänge ist mit dem Stromversorgungspol verbunden (das Beispiel zeigt eine 9-Volt-Batterie). Der Minuspol der Stromquelle wird in der Mitte des Klemmenblocks befestigt. Es ist wichtig, sich daran zu erinnern: Das schwarze Kabel ist „-“ und das rote ist „+“.

Die Motoren müssen an zwei Klemmenblöcke angeschlossen werden, außerdem muss die gewünschte Geschwindigkeit eingestellt werden. Nach erfolgreichen Tests müssen Sie die temporäre Verbindung der Eingänge entfernen und das Gerät am Robotermodell installieren. Fertig ist der zweikanalige Motorcontroller!

Das ARCHIV präsentiert die notwendigen Pläne und Zeichnungen für die Arbeit. Die Emitter der Transistoren sind mit roten Pfeilen markiert.

Drehzahlreglerschaltung für Gleichstrommotoren

Die Drehzahlreglerschaltung für Gleichstrommotoren arbeitet nach dem Prinzip der Pulsweitenmodulation und wird verwendet, um die Drehzahl eines Gleichstrommotors um 12 Volt zu ändern. Die Regelung der Motorwellendrehzahl mithilfe der Pulsweitenmodulation führt zu einer höheren Effizienz als bei Verwendung einfache Änderung Dem Motor wird Gleichspannung zugeführt, obwohl wir auch diese Schaltkreise berücksichtigen werden

Drehzahlregler für Gleichstrommotor, 12-Volt-Stromkreis

Der Motor ist in einem Stromkreis mit einem Feldeffekttransistor verbunden, der durch Pulsweitenmodulation auf dem NE555-Timer-Chip gesteuert wird, weshalb sich die Schaltung als so einfach herausstellte.

Der PWM-Controller wird mithilfe eines herkömmlichen Impulsgenerators auf einem astabilen Multivibrator implementiert, der Impulse mit einer Wiederholfrequenz von 50 Hz erzeugt und auf dem beliebten NE555-Timer basiert. Die vom Multivibrator kommenden Signale erzeugen ein Vorspannungsfeld am Gate des FET. Die Dauer des positiven Impulses wird über den variablen Widerstand R2 eingestellt. Je länger der positive Impuls am Gate des Feldeffekttransistors ankommt, desto mehr Leistung wird dem Gleichstrommotor zugeführt. Und je Umdrehung gilt: Je kürzer die Impulsdauer, desto schwächer dreht der Motor. Diese Schaltung funktioniert super Batterie bei 12 Volt.

Gleichstrommotor-Geschwindigkeitsregelkreis für 6 Volt

Die Geschwindigkeit des 6-Volt-Motors kann von 5–95 % eingestellt werden.

Motordrehzahlregler am PIC-Controller

Die Geschwindigkeitsregelung in dieser Schaltung erfolgt durch Anlegen von Spannungsimpulsen unterschiedlicher Dauer an den Elektromotor. Zu diesem Zweck werden PWM (Pulsweitenmodulatoren) eingesetzt. In diesem Fall erfolgt die Pulsweitenregelung durch den PIC-Mikrocontroller. Zur Steuerung der Motordrehzahl dienen zwei Tasten SB1 und SB2, „Mehr“ und „Weniger“. Sie können die Drehzahl nur ändern, wenn der Kippschalter „Start“ gedrückt ist. In diesem Fall ändert sich die Impulsdauer prozentual zur Periodendauer von 30 - 100 %.

Als Spannungsstabilisator des PIC16F628A-Mikrocontrollers wird ein dreipoliger Stabilisator KR1158EN5V verwendet, der einen geringen Eingangs-Ausgangsspannungsabfall von nur etwa 0,6 V aufweist. Die maximale Eingangsspannung beträgt 30V. All dies ermöglicht den Einsatz von Motoren mit Spannungen von 6V bis 27V. Als Einschalttaste wird ein Verbundtransistor KT829A verwendet, der vorzugsweise auf einem Heizkörper installiert wird.

Das Gerät ist auf einer Leiterplatte mit den Maßen 61 x 52 mm montiert. Sie können die PCB-Zeichnung und die Firmware-Datei über den obigen Link herunterladen. (Siehe Archivordner 027-el)

Notwendigkeit konstante Spannungseinstellung Der Antrieb starker Trägheitslasten erfolgt am häufigsten bei Besitzern von Autos und anderen Auto-Moto-Geräten. Beispielsweise bestand der Wunsch, die Helligkeit der Innenbeleuchtungslampen, Seitenlichter, Autoscheinwerfer stufenlos zu ändern, oder die Lüftergeschwindigkeitssteuerung der Autoklimaanlage ist ausgefallen, aber es gibt keinen Ersatz.
Aufgrund des hohen Stromverbrauchs dieser Geräte ist es bei der Installation manchmal nicht möglich, einen solchen Wunsch zu erfüllen Transistor-Spannungsregler Ob kompensierend oder parametrisch, am Regeltransistor wird eine sehr große Leistung freigesetzt, die den Einbau großer Strahler oder die Einführung erforderlich macht Zwangskühlung Verwendung eines kleinen Lüfters von Computergeräten.

Der Ausweg besteht darin, den Breitengrad zu nutzen - Impulsschaltungen, der leistungsstarke Feldleistungstransistoren antreibt MOSFET . Diese Transistoren können sehr hohe Ströme (bis zu 160 A oder mehr) bei einer Gate-Spannung von 12 – 15 V schalten. Der offene Transistorwiderstand ist sehr niedrig, was die Verlustleistung deutlich reduzieren kann. Steuerschaltungen müssen eine Spannungsdifferenz zwischen Gate und Source von mindestens 12 ... 15 V bereitstellen, da sonst der Kanalwiderstand stark ansteigt und die Verlustleistung deutlich zunimmt, was zu einer Überhitzung des Transistors und seinem Ausfall führen kann. Für Pulsweiten-Niederspannungsregler im Automobilbereich werden beispielsweise spezielle Mikroschaltungen hergestellt U 6 080B ... U6084B , L9610, L9611, die einen Knoten zum Erhöhen der Ausgangsspannung auf 25–30 V bei einer Versorgungsspannung von 7–14 V enthalten, der es Ihnen ermöglicht, den Ausgangstransistor gemäß einer gemeinsamen Drain-Schaltung einzuschalten, sodass Sie eine Last mit einem gemeinsamen Minus anschließen können , aber es ist fast unmöglich, sie zu bekommen. Für die meisten Lasten, die nicht mehr als 10 A Strom verbrauchen und keinen Abfall der Bordspannung verursachen können, können Sie verwenden einfache Schaltungen ohne zusätzliche Booster-Einheit.

Erste PWM-Regler zusammengebautLogik-K-WechselrichterMOS-Chips. Der Stromkreis ist ein Generator Rechteckimpulse auf zwei logische Elemente, bei dem sich aufgrund von Dioden die Zeitkonstante des Ladens und Entladens des Frequenzeinstellkondensators separat ändert, wodurch Sie das Tastverhältnis der Ausgangsimpulse und den Wert der effektiven Spannung an der Last ändern können.

In der Schaltung können Sie beliebige invertierende CMOS-Elemente verwenden, zum Beispiel K176PU2, K561LN1, sowie beliebige UND-, ODER-NICHT-Elemente, zum Beispiel K561LA7, K561LE5 und dergleichen, und ihre Eingänge entsprechend gruppieren. Der Feldeffekttransistor kann ein beliebiger sein MOSFET, der dem maximalen Laststrom standhalten kann, es ist jedoch wünschenswert, einen Transistor mit einem möglichst hohen Maximalstrom zu verwenden, weil. es hat weniger Widerstand offener Kanal, was die Verlustleistung reduziert und die Nutzung einer kleineren Kühlerfläche ermöglicht.
Der Vorteil des PWM-Controllers auf dem K561LN2-Chip - Einfachheit und Zugänglichkeit der Elemente,
Mängel- Der Schwankungsbereich der Ausgangsspannung beträgt etwas weniger als 100 % und es ist nicht möglich, die Schaltung zu ändern, um zusätzliche Modi einzuführen, beispielsweise eine sanfte automatische Erhöhung oder Verringerung der Spannung an der Last, weil Die Regelung erfolgt durch Änderung des Widerstandswerts des variablen Widerstands und nicht durch Änderung des Pegels der Steuerspannung.

Viel Der beste Auftritt Das zweite Schema hat dies, aber die Anzahl der darin enthaltenen Elemente ist etwas größer.

Durch Änderung der Spannung am Steuereingang von 8 auf 12 V wird der effektive Spannungswert an der Last von 0 bis 12 V eingestellt. Der Spannungseinstellbereich beträgt nahezu 100 %. Der maximale Laststrom wird vollständig durch die Art des Leistungs-FET bestimmt und kann sehr groß sein. Da die Ausgangsspannung proportional zur Eingangssteuerspannung ist, kann die Schaltung als verwendet werden Komponente Steuerungssysteme, zum Beispiel Systeme zur Aufrechterhaltung einer bestimmten Temperatur, wenn eine Heizung als Last verwendet wird und ein Temperatursensor an einen einfachen Proportionalregler angeschlossen ist, dessen Ausgang mit dem Steuereingang des Geräts verbunden ist. Die beschriebenen Geräte basieren jedoch auf einem asymmetrischen Multivibrator PWM-Regler kann auf einem wartenden Multivibratorchip aufgebaut werden

Jeder Funkamateur kennt den NE555-Chip (analog zu KR1006). Dank seiner Vielseitigkeit können Sie eine Vielzahl hausgemachter Produkte entwerfen: vom einfachen Impuls-Einzelvibrator mit zwei Elementen im Kabelbaum bis zum Mehrkomponentenmodulator. In diesem Artikel wird der Timer-Schaltkreis im Modus eines Rechteckimpulsgenerators mit Impulsbreitenanpassung betrachtet.

Schema und Funktionsprinzip

Mit der Entwicklung von Hochleistungs-LEDs betrat der NE555 erneut die Bühne als Dimmer (Dimmer) und erinnerte an seine unbestreitbaren Vorteile. Darauf basierende Geräte erfordern keine tiefen Kenntnisse in der Elektronik, sind schnell zusammengebaut und funktionieren zuverlässig.

Es ist bekannt, dass es zwei Möglichkeiten gibt, die Helligkeit einer LED zu steuern: analog und gepulst. Die erste Methode besteht darin, den Amplitudenwert des Gleichstroms durch die LED zu ändern. Diese Methode hat einen wesentlichen Nachteil: die geringe Effizienz. Bei der zweiten Methode wird die Pulsweite (Tastverhältnis) des Stroms mit einer Frequenz von 200 Hz auf mehrere Kilohertz verändert. Bei solchen Frequenzen ist das Flackern der LEDs für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar. In der Abbildung ist eine PWM-Reglerschaltung mit einem leistungsstarken Ausgangstransistor dargestellt. Es kann mit 4,5 bis 18 V betrieben werden, was bedeutet, dass die Helligkeit sowohl einer leistungsstarken LED als auch des gesamten LED-Streifens gesteuert werden kann. Der Helligkeitseinstellungsbereich reicht von 5 bis 95 %. Das Gerät ist eine modifizierte Version des Rechteckimpulsgenerators. Die Frequenz dieser Impulse hängt von der Kapazität C1 und den Widerständen R1, R2 ab und wird durch die Formel bestimmt: f=1/(ln2*(R1+2*R2)*C1), Hz

Das Funktionsprinzip des elektronischen Dimmers ist wie folgt. In dem Moment, in dem die Versorgungsspannung angelegt wird, beginnt sich der Kondensator entlang des Stromkreises aufzuladen: + Upit – R2 – VD1 – R1 – C1 – -U Versorgung. Sobald die Spannung an ihm den Wert von 2/3U erreicht, öffnet der interne Transistor des Timers und der Entladevorgang beginnt. Die Entladung beginnt an der oberen Platte C1 und verläuft weiter entlang des Stromkreises: R1 – VD2 –7 Ausgang der IC – -U-Grube. Bei Erreichen der Marke von 1/3U schließt der Timer-Transistor und C1 beginnt wieder an Kapazität zu gewinnen. Zukünftig wiederholt sich der Vorgang zyklisch und es entstehen Rechteckimpulse an Pin 3.

Eine Änderung des Widerstandswerts des Abstimmwiderstands führt zu einer Verkürzung (Erhöhung) der Impulszeit am Ausgang des Timers (Pin 3) und dadurch zu einer Verringerung (Erhöhung) des Durchschnittswerts des Ausgangssignals. Die durch den Strombegrenzungswiderstand R3 erzeugte Impulsfolge wird dem Gate VT1 zugeführt, das gemäß der Common-Source-Schaltung angeschlossen ist. Die Last in Form eines LED-Streifens oder in Reihe geschalteter Hochleistungs-LEDs wird in die Unterbrechung im VT1-Drain-Kreis einbezogen.

In diesem Fall ist ein leistungsstarker MOSFET-Transistor mit einem maximalen Drainstrom von 13A verbaut. Damit lässt sich das Leuchten eines mehrere Meter langen LED-Streifens steuern. Der Transistor benötigt jedoch möglicherweise einen Kühlkörper.

Der Sperrkondensator C2 eliminiert den Einfluss von Störungen, die beim Schalten des Timers im Stromkreis auftreten können. Der Wert seiner Kapazität kann zwischen 0,01 und 0,1 uF liegen.

Platine und Montageteile des Dimmers

Die einseitige Leiterplatte hat eine Größe von 22x24 mm. Wie Sie auf dem Bild sehen können, ist darauf nichts Überflüssiges zu finden, was Fragen aufwerfen könnte.

Nach dem Zusammenbau muss die PWM-Dimmerschaltung nicht angepasst werden und die Leiterplatte lässt sich einfach mit eigenen Händen herstellen. Die Platine verwendet neben dem Trimmerwiderstand SMD-Elemente.

  • DA1 – IC NE555;
  • VT1 – Feldeffekttransistor IRF7413;
  • VD1,VD2 - 1N4007;
  • R1 - 50 kOhm, Abstimmung;
  • R2, R3 - 1 kOhm;
  • C1 – 0,1 uF;
  • C2 – 0,01 uF.

Der Transistor VT1 muss abhängig von der Lastleistung ausgewählt werden. Um beispielsweise die Helligkeit einer Ein-Watt-LED zu ändern, reicht es aus Bipolartransistor mit einem maximal zulässigen Kollektorstrom von 500 mA.

Die Helligkeit des LED-Streifens muss über eine +12-V-Spannungsquelle gesteuert werden und zu seiner Versorgungsspannung passen. Idealerweise sollte der Regler über ein speziell für das Band entwickeltes, stabilisiertes Netzteil gespeist werden.

Die Last in Form von separaten Hochleistungs-LEDs wird unterschiedlich versorgt. In diesem Fall dient der Stromstabilisator als Stromquelle für den Dimmer (er wird auch als Treiber für die LED bezeichnet). Sein Nennausgangsstrom muss mit dem Strom der in Reihe geschalteten LEDs übereinstimmen.

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Sie können den Versorgungsspannungspegel mithilfe von Pulsweitenmodulationsreglern anpassen. Der Vorteil dieser Einstellung besteht darin, dass der Ausgangstransistor im Tastmodus arbeitet und sich nur in zwei Zuständen befinden kann – offen oder geschlossen, wodurch eine Überhitzung verhindert wird, was den Einsatz eines großen Heizkörpers erfordert und dadurch die Energiekosten senkt.

Auf VT1 und VT2 ist ein Multivibrator mit einstellbarem Tastverhältnis aufgebaut. Die Wiederholfrequenz beträgt etwa 7 kHz. Vom Kollektor des zweiten Transistors gehen die Impulse zu einem leistungsstarken Schlüsseltransistor MOSFET N302AP, der die angeschlossene Last steuert. Das Tastverhältnis wird durch den Abstimmwiderstand R4 verändert. An der äußersten linken Position dieses Widerstands (siehe obere Abbildung) sind die Ausgangsimpulse schmal, was auf die minimale Ausgangsleistung hinweist. In der äußersten rechten Position arbeitet das Gerät mit maximaler Leistung.


Als Last können Sie Glühlampen (auch 12 Volt), Gleichstrommotoren an den Regler anschließen und sogar den Strom im Ladegerät regulieren.

Das Design ist sehr einfach und bei richtiger Installation beginnen sie sofort zu funktionieren. Als Steuertaste kommt wie im vorherigen Fall ein leistungsstarker Feldeffekt-n-Kanal-Transistor zum Einsatz.

Wenn es plötzlich notwendig ist, die Spannung an der Last zu regeln, deren einer der Kontakte mit der „Masse“ verbunden ist (dies passiert in einem Auto), dann wird eine Schaltung verwendet, bei der der Drain eines n-Kanal-Feldes Der Effekttransistor ist mit dem Plus der Stromversorgung verbunden und die Last ist mit der Quelle verbunden.

Zur Drehzahlregelung von Kollektor-Elektromotoren mit geringer Leistung wird üblicherweise ein Widerstand verwendet, der in Reihe mit dem Motor geschaltet ist. Diese Einschaltmethode bietet jedoch einen sehr geringen Wirkungsgrad und ermöglicht vor allem keine reibungslose Geschwindigkeitsregelung (einen variablen Widerstand mit ausreichender Leistung für mehrere zehn Ohm zu finden ist überhaupt nicht einfach). Der Hauptnachteil dieser Methode besteht darin, dass der Rotor manchmal stoppt, wenn die Versorgungsspannung abnimmt.

PWM-Controller, die in diesem Artikel besprochen werden, ermöglichen eine reibungslose Anpassung der Geschwindigkeit ohne die oben aufgeführten Nachteile. Darüber hinaus lässt sich mit PWM-Controllern auch die Helligkeit von Glühlampen regeln.

Abbildung 1 zeigt ein Diagramm eines davon PWM-Controller. Der Feldeffekttransistor VT1 ist ein Sägezahnspannungsgenerator (mit einer Wiederholungsrate von 150 Hz), und der Operationsverstärker auf dem DA1-Chip fungiert als Komparator, der basierend auf dem Transistor VT2 ein PWM-Signal erzeugt. Die Drehzahl wird durch einen variablen Widerstand R5 reguliert, der die Impulsbreite verändert. Aufgrund der Tatsache, dass ihre Amplitude der Versorgungsspannung entspricht, „bremst“ der Elektromotor nicht und es ist außerdem möglich, eine langsamere Drehung als im Normalmodus zu erreichen.

Die PWM-Controller-Schaltung in Abb. 2 ähnelt der vorherigen, aber der Master-Oszillator ist hier auf einem Operationsverstärker (Op-Amp) DA1 aufgebaut. Dieser Operationsverstärker fungiert als Dreieckspannungsimpulsgenerator mit einer Wiederholfrequenz von 500 Hz. Variabler Widerstand R7 ermöglicht eine stufenlose Einstellung der Rotation.

In Abb.3. sehr vertreten interessantes Schema Regler. Das PWM-Regler auf dem Integral gemacht Zeitschaltuhr NE555. Der Master-Oszillator hat eine Wiederholungsrate von 500 Hz. Die Dauer der Impulse und damit die Rotationsfrequenz des Rotors des Elektromotors kann im Bereich von 2 bis 98 % der Wiederholungsperiode eingestellt werden. Generatorleistung PWM-Controller am NE555-Timer ist mit einem Stromverstärker verbunden, der auf einem Transistor VT1 basiert und tatsächlich den Motor M1 steuert.

Der Hauptnachteil der oben diskutierten Schemata ist das Fehlen von Elementen zur Stabilisierung der Wellendrehzahl bei Laständerungen. Aber das folgende Schema, dargestellt in Abb. 4., wird helfen, dieses Problem zu lösen.

Dieser PWM-Controller verfügt, wie die meisten ähnlichen Geräte, über einen dreieckigen Spannungsimpulsgenerator (Wiederholungsfrequenz 2 kHz), hergestellt auf DA1.1.DA1.2, einen Komparator auf DA1.3, elektronischer Schlüssel am Transistor VT1 sowie am Puls-Tastverhältnis-Regler und tatsächlich an der Motordrehzahl - R6. Ein Merkmal der Schaltung ist das Vorhandensein einer positiven Rückkopplung über die Widerstände R12, R11, die Diode VD1, den Kondensator C2 und DA1.4, die eine konstante Drehzahl der Motorwelle bei Laständerungen gewährleistet. Wenn verbunden PWM-Controller An einen bestimmten Elektromotor wird mit Hilfe des Widerstands R12 die Tiefe des POS eingestellt, bei der es bei einer Zunahme oder Abnahme der Belastung der Motorwelle zu keinen Eigenschwingungen der Drehzahl kommt.

Elementbasis. In den im Artikel angegebenen Schaltungen können die folgenden analogen Teile verwendet werden: Der Transistor KT117A kann durch KT117B-G oder alternativ durch 2N2646 ersetzt werden; KT817B - KT815, KT805; Chip K140UD7 auf K140UD6 oder KR544UD1, TL071, TL081; Zeitschaltuhr NE555 auf S555 oder KR1006VI1; Chip TL074 bis TL064 oder TL084, LM324. Wenn eine stärkere Last an den PWM-Controller angeschlossen werden muss, muss der Schlüsseltransistor KT817 durch einen leistungsstärkeren ersetzt werden. Feldeffekttransistor, optional IRF3905 oder ähnlich. Der angegebene Transistor kann Ströme von bis zu 50 A leiten.