Что такое шим-контроллер pwm и для чего он нужен

Введение

Сетевой источник питания — один из самых ответственных узлов в структуре электронной аппаратуры. Наиболее важные параметры сетевого преобразователя: рабочий диапазон входного напряжения, потребляемая мощность в дежурном режиме, габаритные размеры, надежность, электромагнитная совместимость и себестоимость. Подавляющее большинство современной аппаратуры с питанием от сети использует импульсные источники питания. Сетевой импульсный источник питания обеспечивает гальваническую развязку выходных цепей от сетевого напряжения. Развязка обеспечивается за счет использования импульсного трансформатора в силовой цепи и оптрона в цепи обратной связи.

Ключевым элементом импульсного сетевого источника питания является микросхема ШИМ-контроллера. Основная функция ШИМ-контроллера — управление силовым транзистором (транзисторами), стоящим в первичной цепи импульсного трансформатора, и поддержание выходного напряжения на заданном уровне, используя сигнал обратной связи. Структура современных ШИМ-контроллеров обеспечивает и дополнительные функции, повышающие эффективность и надежность источника питания:

ограничение тока и скважности импульсов в цепи управления силовыми транзисторами;
плавный запуск преобразователя после подачи питания (Soft Start);
встроенный динамический источник питания от высоковольтного входного напряжения;
контроль уровня входного напряжения с устранением «провалов» и «выбросов»;
защита от КЗ в цепи силового трансформатора и выходных цепей выходного выпрямителя;
температурная защита контроллера, а также ключевого элемента;
блокировка работы преобразователя при пониженном и повышенном входном напряжении;
оптимизация управления для дежурного режима и режима с пониженным током в нагрузке (пропуск циклов или переход на пониженную частоту преобразования);
оптимизация уровня ЭМИ.

Рассматриваемые в статье ШИМ-контроллеры не имеют встроенного силового транзистора, управляющего током в первичной цепи силового трансформатора.

Основные неисправности стабилизаторов

Причины неисправностей стабилизаторов напряжения условно можно разделить на две категории:

заводские дефекты и недостатки конструкции;
неправильная установка и эксплуатация стабилизатора.

Неисправностей, связанных с встроенными недочётами конструкции, несколько больше, чем с неправильной установкой. Но именно монтаж с нарушением требований чаще всего выводит стабилизатор из строя.

Любой из таких приборов пропускает через себя существенные токи в десятки ампер. Поэтому все они подвержены чрезмерному выделению тепловой энергии и нуждаются в хорошем и непрерывном охлаждении. О том, как установить стабилизатор правильно, тем самым продлив ему жизнь, можно почитать в его описании.

Ещё один вредоносный фактор – это наличие в устройстве стабилизатора (не каждого) большого количества подвижных элементов. К ним относятся электромеханические реле и сервоприводы. Механика не обладает повышенной надёжностью, поэтому очень часто именно она выводит прибор из строя.

Реле в стабилизаторе

Неисправности электромеханических стабилизаторов напряжения

Какой стабилизатор напряжения лучше

Наиболее распространённая причина поломки электромеханических стабилизаторов заключается в выходе из строя щёточного механизма или сервопривода. Реже встречаются проблемы с управляющей платой, хоть они и свойственны для всех стабилизирующих аппаратов.

Сердцем электромеханического стабилизатора является тороидальный трансформатор с оголённой в одном месте обмоткой. По этому проводящему участку движется с сильным трением графитовая щётка. Через неё же протекают силовые токи потребителя. В результате щёточный узел подвержен как механическому, так и тепловому износу. В случае разрушения он подлежит замене.

Графитовые щётки

Сама механика также может дать сбой. Крепежи щётки, винты и её держатель со временем разбалтываются. В случае обнаружения люфта их следует протянуть. После необходимо убедиться в равномерности прижима щёточного узла к обмотке трансформатора.

Откуда берётся ШИМ

Вариант 1 — аналоговый

ШИМ сигнал создаётся специально сконструированными устройствами – генераторами ШИМ сигнала или генераторами прямоугольных импульсов. Они могут быть собраны как на аналоговой базе, так и на основе микроконтроллеров, как в виде схемы из нескольких транзисторов, так и в виде интегральной микросхемы.

Самый простой вариант это микросхема NE555, собирается всё по схеме:

Схема ШИМ генератора на NE555

Но если лень разбираться и паять, то китайцы за нас всё уже давно сделали.

ШИМ генератор на NE555

Стоит $0,5, работает стабильно при питании от 5 до 16 вольт

Выдаёт ШИМ сигнал амплитудой в 5 вольт, скважность можно менять подстроечным резистором (вон та синяя штуковина с вырезом под отвертку). При желании можно заменить подстроечный резистор на переменный и получим удобную ручку регулировки

Вариант 2 – цифровой

Более сложный для новичка – использование микроконтроллера, но вместе с тем более интересный и дающий широкие возможности. Звучит страшно, но самом деле реализуется довольно просто.

В качестве микроконтроллера удобнее всего взять отладочную плату ардуино.

Как с ней работать написано вот здесь. Подключаем ардуинку к компьютеру и заливаем в неё вот такой наисложнейший код:

void setup() {
pinMode(3,OUTPUT); // опреднляем пин D3 как выход
}
void loop() {
int duty = 30; // определяем скважность равной 30%
int value = 255/10*duty; // переводим значение скважности в 8 битный формат
analogWrite(3, value); // выводим ШИМ значением value на пин D3

1
2
3
4
5
6
7

voidsetup(){

pinMode(3,OUTPUT);// опреднляем пин D3 как выход

}

voidloop(){

intduty=30;// определяем скважность равной 30%

intvalue=25510*duty;// переводим значение скважности в 8 битный формат

analogWrite(3,value);// выводим ШИМ значением value на пин D3

Далее цепляемся осциллографом к пину D3 и видим:

ШИМ скважность 30%

Сигнал частотой (Freq) -526 Гц, амплитудой (Vmax)- 5 вольт и скважностью (duty) – 30.9 %. Меняем скважность в коде — меняется и скважность на выходе

Добавляем датчик температуры или освещённости, прописываем зависимость скважности на выходе от показаний датчиков и — готова регулировка с обратной связью

Меняем скважность в коде — меняется и скважность на выходе. Добавляем датчик температуры или освещённости, прописываем зависимость скважности на выходе от показаний датчиков и — готова регулировка с обратной связью

На выходе нет 220 Вольт

Неисправность проявляется в том, что стабилизатор не выдает напряжение 220 Вольт. Это не обязательно говорит о внутренних проблемах, причина может быть в напряжении сети – оно слишком низкое, и устройство просто не вытягивает. Если питание находится в рабочем диапазоне стабилизатора, тогда приступим к ремонту.

Что делать: в сервоприводных моделях поломка может быть вызвана износом щеточного механизма или самого сервопривода. Он может не доходить до конца обмотки или щетка может не контактировать с соответствующим её сектором. В простейшем случае может быть просто загрязнена графитом. Чтобы отремонтировать его, нужно почистить поверхность контактов до металлического блеска. Иногда нужно заменить щетку.

Интересно! Бывает и так, что из-за загрязнений рабочего сектора щеточного узла графитом часто напряжение не поднимается выше определенного значения.

В релейных СН это чаще всего говорит о том, что неисправно одно или несколько электромагнитных реле или каскад управления ими. Обычно он строится на транзисторе. Реле могут иметь различное напряжение катушки, часто это 12 Вольт.

Что делать: для проверки подайте напряжение на катушку и прозвоните силовые контакты. Они должны замыкать и размыкаться, реле при этом щелкает. Если этого не происходит – либо прилипли контакты (чаще), либо сгорела катушка реле (реже). Если реле исправно – проверьте транзистор, он не должен быть пробит, а переходы эмиттер-база и коллектор-база должны прозваниваться в одну сторону, как диод. Транзисторы используйте любые маломощные аналогичной проводимости.

В симисторных и тиристорных СН диагностика поломки аналогична – нужно прозвонить на пробой полупроводниковый силовой ключ и если он вышел из строя заменить аналогичным или более мощным.

Принцип работы выпрямителей

Принцип работы устройств отличается в зависимости от их типа, мощности и ряда других характеристик. Конструкция выпрямителей Ресанта включает следующие элементы:

Электронный блок.
Трансформаторы автоматического типа.
Органы управления.
Вольтметр.

Принципиальная схема стабилизатора Ресанта 5000вт включает электронный блок, который отвечает за управление работой силовой части агрегата. В основной модуль от вольтметра поступают данные о мощности входного напряжения, после чего автоматика сверяет полученные цифры с установленными оптимальными значениями, внося соответствующие корректировки. На выходе получается качественный электроток с выровненной амплитудой. Полностью исключены скачки напряжения, которые могут вывести из строя работающее оборудование и бытовые приборы.

В зависимости от типа трансформатора, метода их отключения и запуска принято выделять две разновидности стабилизаторов:

Релейные.
Электромеханические.

Наибольшей популярностью сегодня пользуются стабилизаторы электромеханического типа, в конструкции которых имеется сервопривод, отвечающий за отключение и запуск обмотки в устройстве. Привод включает маломощный двигатель, на котором располагается щётка контакта. К преимуществам стабилизаторов электромеханического типа относят их точность работы, а также широкий диапазон регулировки напряжения. Единственный недостаток — это сложность конструкции, что отрицательно сказывается на надежности техники.

В релейных стабилизаторах встроенная автоматика выполняет отключение и подключение витков коммутатора работы, до тех пор, пока не будет получено оптимальное напряжение на выходе. Для ускорения работы аппарата все витки трансформатора поделены на подгруппы, что позволяет улучшить амплитуду напряжения, упрощая при этом работу аппарата. Стабилизаторы этого типа отличаются надежностью, что объясняется простотой конструкции. К минусам можно отнести небольшую скорость выпрямления напряжения, поэтому с чувствительными приборами использовать их не рекомендуется.

Вам это будет интересно Как проверить микросхему на работоспособность мультиметром не выпаивая

Управление по напряжению (Voltage Mode)

В этом режиме скважность ШИМ сигнала, управляющего силовыми ключами, определяется непосредственно выходным напряжением. При гистерезисном управлении, если напряжение на выходе ниже нормы – идет «накачка» источника

Если напряжение на выходе больше порога – компаратор блокирует управление силовым ключом, идет разряд выходной накопительной емкости. В англоязычной литературе такой режим называют «hiccup-mode» – «режим с икотой»

При гистерезисном управлении, если напряжение на выходе ниже нормы – идет «накачка» источника. Если напряжение на выходе больше порога – компаратор блокирует управление силовым ключом, идет разряд выходной накопительной емкости. В англоязычной литературе такой режим называют «hiccup-mode» – «режим с икотой».

Данный режим используется сравнительно редко, так как сопровождается большими пульсациями выходного напряжения и требует накопительного конденсатора сравнительно высокой емкости.
Рисунок 5 демонстрирует принцип работы режима управления по напряжению с гистерезисным управлением. Здесь и далее не показана выходная часть источника, так как определяется топологией, выходной мощностью и др. Для иллюстрации принципа работы ШИМ-контроллера иногда будет показан пример с выходной частью.

Рис. 5а. Первая схема – с фиксированным выходным напряжением, вторая – с регулировкой выходного напряжения.

Рис. 5б. Диаграммы выхода ШИМ и выхода компаратора.

Рис. 6. Пример выходного каскада повышающего импульсного источника питания, подключенного к ШИМ контроллеру (см.рис.5).

Конфигурируемые логические ячейки (CLC) на рис .5 можно включить как элемент И. Для предотвращения высокочастотной генерации от компаратора его выход целесообразно пропустить через еще одну CLC – D-триггер с синхронизацией от сигнала ШИМ

В этом случае получим два «бонуса» — отсутствие возникновения высокочастотной генерации и неизменность скважности управляющего ШИМ (см. пояснения на рис

7). Подробнее о конфигурируемых логических ячейках см. в статье «Конфигурируемые логические ячейки в PIC микроконтроллерах» .

Рис.7.а. Укорочение управляющих ШИМ импульсов, возможность появления высокочастотной генерации

Рис. 7.б. Синхронизация сигналов позволяет предотвратить укорочение ШИМ импульсов

Рис. 8. Синхронизация сигналов для предотвращения генерации и укорочения ШИМ.

AL9910

Diodes Incorporated создала одну весьма интересную микросхему драйвера светодиодов: AL9910. Любопытна она тем, что ее рабочий диапазон напряжений позволяет подключать ее прямо к сети 220В (через простой диодный выпрямитель).

Вот ее основные характеристики:

входное напряжение — до 500В (до 277В для переменки);
встроенный стабилизатор напряжения для питания микросхемы, не требующий гасящего резистора;
возможность регулировки яркости путем изменения потенциала на управляющей ноге от 0.045 до 0.25В;
встроенная защита от перегрева (срабатывает при 150°С);
рабочая частота (25-300 кГц) задается внешним резистором;
для работы необходим внешний полевой транзистор;
выпускается в восьминогих корпусах SO-8 и SO-8EP.

Драйвер, собранный на микросхеме AL9910 не имеет гальванической развязки с сетью, поэтому должен использоваться только там, где невозможно прямое прикосновение к элементам схемы.

Микросхема выпускается в двух модификациях: AL9910 и AL9910a. Отличаются минимальным напряжением запуска (15 и 20В соответственно) и выходным напряжением внутреннего стабилизатора ((7.5 или 10В соответственно). Еще у AL9910a немного выше потребление в спящем режиме.

Стоимость микросхем — около 60 руб/шт.

Типовая схема включения (без диммирования) выглядит так:

Здесь светодиоды всегда горят на полную мощность, которая задается значением резистора R_sense:

R_sense = 0.25 / (I_LED + 0.15⋅I_LED)

Для регулировки яркости 7-ую ногу отрывают от Vdd и вешают на потенциометр, выдающий от 45 до 250 мВ. Также яркость можно регулировать, подавая ШИМ-сигнал на вывод PWM_D. Если этот вывод посадить на землю, микросхема отключается, выходной транзистор полностью закрывается, потребляемый схемой ток падает до ~0.5мА.

Частота генерации должна лежать в диапазоне от 25 до 300 кГц и, как уже было сказано ранее, она определяется резистором R_osc. Зависимость можно выразить следующим уравнением:

f_osc = 25 / (R_osc + 22), где R_osc — сопротивление в килоомах (обычно от 75 до 1000 кОм).

Резистор включается между 8-ой ногой микросхемы и «землей» (или выводом GATE).

Индуктивность дросселя рассчитывается по страшной на первый взгляд формуле:

L ≥ (V_IN — V_LEDs)⋅V_LEDs / (0.3⋅V_IN⋅f_osc⋅I_LED)

Пример расчета

Для примера давайте рассчитаем параметры элементов обвязки микросхемы для двух последовательно включенных светодиода Cree XML-T6 и минимального напряжения питания (15 вольт).

Итак, допустим, мы хотим, чтобы микросхема работала на частоте 240 кГц (0.24 МГц). Значение резистора R_osc должно быть:

Rosc = 25/fosc — 22 = 25/0.24 — 22 = 82 кОм

Идем дальше. Номинальный ток светодиодов — 3А, рабочее напряжение — 3.3В. Следовательно, на двух последовательно включенных светодиодах упадет 6.6В. Имея эти исходные данные, можем рассчитать индуктивность:

L ≥ (V_IN — V_LEDs)⋅V_LEDs / (0.3⋅V_IN⋅f_osc⋅I_LED) = (15-6.6)⋅6.6 / (0.3⋅15⋅240000⋅3) = 17 мкГн

Т.е. больше или равно 17 мкГн. Возьмем распространенную фабричную индуктивность на 47 мкГн.

Осталось рассчитать R_sense:

R_sense = 0.25 / (I_LED + 0.15⋅I_LED) = 0.25 / (3 + 0.15⋅3) = 0.072 Ом

В качестве мощного выходного MOSFET’а возьмем какой-нибудь подходящий по характеристикам, например, всем известный N-канальник 50N06 (60В, 50А, 120Вт).

И вот, собственно, какая схема у нас получилась:

Не смотря на указанный в даташите минимум в 15 вольт, схема прекрасно запускается и от 12, так что ее можно использовать в качестве мощного автомобильного прожектора. На самом деле, приведенная схема — это реальная схема драйвера светодиодного прожектора 20 ватт YF-053CREE, которая была получена методом реверс-инжиниринга.

Рассмотренные нами микросхемы драйверов светодиодов PT4115, CL6808, CL6807, SN3350, AL9910, QX5241 и ZXLD1350 позволяют быстро собрать драйвер для мощных светодиодов своими руками и широко применяются в современных LED-светильниках и лампах.

В статье были использованы следующие радиодетали:

Светодиоды
Cree XM-L T6 (10Вт, 3А)		135 руб/шт.
Cree XM-L2 T6 (10Вт, 3А, медь)		360 руб/шт.
Транзисторы
40N06		11 руб/шт.
IRF7413		14 руб/шт.
IPD090N03L		14 руб/шт.
IRF7201		17 руб/шт.
50N06		12 руб/шт.
Диоды Шоттки
STPS2H100A (2А, 100В)		15 руб/шт.
SS34 (3А, 40В)		90 коп/шт.
SS56 (5А, 60В)		3.5 руб/шт.

Схемы включения

Стабилизатор LM317 зарекомендовал себя универсальной микросхемой способной стабилизировать напряжение и Амперы. За десятки лет разработаны сотни схем включения LM317T различного применения. Основное назначение, это стабилизатор напряжения в блоках питания. Для увеличения силы количества Ампер на выходе есть несколько вариантов:

подключение параллельно;
установка на выходе силовых транзисторов, получим до 20А;
замена на мощные аналоги LM338 до 5A или LM350 до 3А.

Для построения двухполярного блока питания применяются стабилизаторы отрицательного напряжение LM337.

Считаю, что параллельное подключение не самый лучший вариант из-за разницы в характеристиках стабилизаторов. Невозможно настроить несколько штук точно на одинаковые параметры, чтобы распределить нагрузку равномерно. Благодаря разбросу, на один нагрузка всегда будет больше чем на другие. Вероятность выхода из строя нагруженного элемента выше, если он сгорит, то резко возрастёт нагрузка на другие, которые могут не выдержать её.

Чтобы не подключать параллельно, лучше использовать для силовой части DC-DC преобразователя напряжения транзисторы на выходе. Они рассчитаны на большой ток и отвод тепла у них лучше из-за больших размеров.

Современные импульсные микросхемы уступают по популярности, её простоту трудно превзойти. Стабилизатор тока на lm317 для светодиодов прост в настройке и расчётах, в настоящее время до сих пор применяется на небольших производствах электронных блоков.

Светодиодный драйвер

Светодиодный драйвер до 5А

Зарядное для аккумуляторов

Регулируемый двухполярный блок питания от 0 до 36В

Двухполярный БП LM317 и LM337, для получения положительного и отрицательного напряжения.

Состав.

В его составе имеется:
   — источник опорного напряжения на 5В с внешним выводом 8;
   — схема защиты от снижения напряжения питания (UVLO).
   — генератор пилообразного напряжения (генератор);
   — компаратор тока, используется в основном по сигналу ограничения тока;
   — усилитель ошибки, используется в основном по напряжению;
   — схема управления работой выходного каскада;

Микросхемы UCx844 и UСx845 имеют встроенный счетный триггер (обозначенный пунктиром), который служит для получения максимального рабочего цикла (шим-заполнения), равного 50%. Поэтому для задающих генераторов этих микросхем, нужно установить частоту переключения вдвое выше необходимой. Генераторы микросхем UCх842 и UCх843 устанавливаются на необходимую частоту переключения.
Максимальная рабочая частота задающих генераторов контроллеров семейства UCх842/3/4/5, может достигать 500 кГц.
Чем ещё отличаются друг от друга эти микросхемы. Это разным напряжением питания для этих микросхем.
Смотрим таблицу ниже;

НАПРЯЖЕНИЕ ВКЛЮЧЕНИЯ — 16 В, ВЫКЛЮЧЕНИЯ — 10 В	НАПРЯЖЕНИЕ ВКЛЮЧЕНИЯ — 8.4 В, ВЫКЛЮЧЕНИЯ — 7.6 В	ДИАПАЗОН РАБОЧИХ ТЕМПЕРАТУР	КОЭФФИЦИЕНТ ЗАПОЛНЕНИЯ РАБОЧИЙ ЦИКЛ

UC1842	UC1843	-55°С… +125°С	до 100%
UC2842	UC2843	-40°С… +85°С
UC3842	UC3843	0°С… +70°С

UC1844	UC1845	-55°С… +125°С	до 50%
UC2844	UC2845	-40°С… +85°С
UC3844	UC3845	0°С… +70°С

Ещё микросхемы с суффиксом «А», например UC3842A, имеют в два раза меньший ток запуска — 0,5 мА. Микросхемы без суффикса «А» имеют пусковой ток около 1,0 мА.
Да, ещё совсем забыл про корпуса микросхем. Мы здесь рассматриваем в основном микросхемы в восьми-выводном корпусе DIP-8 (может быть суффикс «N», так же может быть керамический CERDIP-8 корпус (суффикс «J»), или SOIC-8 корпус (суффикс «D8»). Цоколёвки восьми-выводных микросхем полностью совпадают.
Так же микросхемы могут выпускаться и в 14-ти выводном «SOIC-14» корпусе, с суффиксом «D», и могут быть и в корпусе «PLCC-20» (суффикс «Q»). Цоколёвки микросхем в этих корпусах отличаются.
Отечественные микросхемы серии 1114, выполнены в корпусе Н02.8-2В. Это десяти-выводной металлокерамический корпус (ниже на рисунке) по пять выводов с каждой стороны, средние выводы из которых, являются просто технологической перемычкой и не учитываются. То есть получаются те же восемь выводов.

Теперь по маркировке можно определить, что это за микросхема, например UC3843AD;
— это шим-контроллер с пониженным током запуска (500 мкА), с включением в работу при достижении напряжения питания 8,4 вольта и выключением при достижении порога напряжения питания 7,6 вольта, с рабочим циклом до 100% и выполнена в корпусе «SOIC-14».

Коротко об устройстве

Структура импульсного БП.

По сравнению с обычным БП, импульсник имеет достаточно сложную схемотехнику. Сетевое напряжение проходит через фильтр, выпрямляется и сглаживается. Постоянное напряжение поступает на инвертор, где из него транзисторными ключами «нарезаются» импульсы амплитудой около 300 вольт и частотой в несколько килогерц или десятков килогерц. Ключи управляются специальной схемой, выполненной в виде генератора.

Если источник нерегулируемый и нестабилизированный, то генератор просто формирует импульсы определенной частоты. Если нужна стабилизация и регулировка выходного напряжения, это делается способом широтно-импульсной модуляции (PWR, ШИМ). Импульсы следуют с постоянной частотой, а напряжение регулируется путем изменения их длины. Тем же способом можно ограничивать выходной ток, а также выполнить защиту от перегрузки или КЗ. С этой целью предусмотрены цепи регулировки (обратной связи) – постоянные или с возможностью оперативной настройки.

Преобразованные во вторичную обмотку импульсы выпрямляются обычным способом, проходят через сглаживающий фильтр и подаются потребителю. За счет высокой частоты преобразования, габариты импульсного трансформатора невелики. Также невелика емкость (и размеры) сглаживающих конденсаторов в выходном фильтре – за счет этого и получается выигрыш импульсника в массогабаритных показателях.

Более подробно здесь: Описание работы и устройство импульсного блока питания

Добро пожаловать в блог сисадмина-паяльщика

Из этой толщины вычтем изоляцию 0,1 мм, и у нас остается 1,1 мм.

Итак, как я уже говорил в предыдущей статье про трехфазные стабилизаторы, трехфазный стабилизатор — это три однофазных.

В конечном итоге каждый домашний электроприбор работает в течение долгого времени и очень редко требует ремонта. Электронная плата Что же заставляет двигаться двигатель автотрансформатора? Даташит документацию на транзисторы можно скачать в конце статьи.

Эти конденсаторы не характеризуются высоким качеством. Сам сервопривод состоит из двигателя, на котором располагается электрический контакт щетка.

Ремонт электромеханического стабилизатора АСН-10000/1-ЭМ

Сильное загрязнение контактирующих витков автотрансформатора Таким образом, ускорение загрязнения набирает лавинообразный характер, что приводит к быстрому износу контактов автотрансформатора и выгоранию контактной щетки, после чего стабилизатор перестанет выдавать напряжение. Сердцем аппарата является повышающий автотрансформатор.

Так, появляется вероятность выхода из строя выходного каскада управления двигателем. В его конструкции присутствует сервопривод, который и осуществляет запуск и отключение обмоток в устройстве. С чего вдруг ему снесло голову…….

Ремонт стабилизаторов Ресанта может выполняться как в домашних условиях, так и в специализированной мастерской. Попытаться произвести ремонт поврежденного. Кроме этих транзисторов от перегрева выгорают резисторы R45 и R46, включенные в их коллекторную цепь. В электросетях, где отмечаются частые скачки напряжения, электродвигатель может сломаться уже через год после начала использования оборудования. Что такое контрольная цепь, её отличие от аварийной и тепловой цепей, и почему ремонт любой серьезной автоматики надо начинать с проверки контрольной цепи — подробно расписано , очень рекомендую, если дочитали до этого места Второе — отсутствие вентилятора охлаждения, в данном случае охлаждение естественное.

Осуществляем данную манипуляции для обоих контактов — верхнего и нижнего. Нужно осуществить подачу на выходы двигателя тока мощностью в 5 В. Это происходит за счет размыкания контактов реле KL см. Стабилизатор напряжения. Ресанта, отзыв пользователя.

Принцип работы ШИМ

В отличии от линейных систем, где мощность регулируется путём снижения электрических параметров (тока или напряжения), при использовании ШИМ мощность, передаваемая потребителю, регулируется временем импульсов, что существенно повышает эффективность работы контроллера. В аналоговых системах остаточная мощность рассеивалась в виде тепла, здесь же при снижении потребления остаточная мощность просто не используется.

Основная характеристика ШИМ – СКВАЖНОСТЬ (процент заполнения) – процентное соотношение длительности импульсов к периоду. На рисунке ниже изображено 5 степеней скважности прямоугольного ШИМ сигнала:. Скважность ШИМ

Скважность ШИМ

ПЕРИОД — это время за которое происходит полный цикл колебания сигнала. Измеряется в секундах. Он линейно зависит от частоты сигнала и рассчитывается по формуле:

T(перод) = 1/f(частота)

f(частота) = 1/ T(перод)

Частота ШИМ – это количество периодов (или если хотите, циклов колебаний) в единицу времени. Частота измеряется в Герцах (Гц), 1 Гц это одно колебание в 1 секунду.

Если сигнал делает 100 колебаний в секунду, значит частота равняется 100 Гц. Чем выше частота тем меньше период.

Назначение выводов микросхемы.

Давайте теперь кратко рассмотрим назначение выводов и работу микросхемы (её блоков), а потом посмотрим это практически;

1. CMP — выход усилителя ошибки. Служит для коррекции АЧХ усилителя ошибки, с этой целью между выводами 1 и 2 обычно подключается конденсатор емкостью около 100 пФ. С помощью этого вывода, можно установить коэффициент усиления усилителя ошибки с помощью дополнительного резистора, который подключается к этим же выводам, что и конденсатор, а так же ещё и управлять работой контроллера.
Если на этом выводе уменьшить напряжение ниже 1-го вольта, то на выходе микросхемы (вывод 6) будет уменьшаться длительность импульсов, уменьшая при этом выходное напряжение (мощность) БП.

2. VFB — вход обратной связи усилителя ошибки. Используется в основном для регулировки (стабилизации) выходного напряжения

Если напряжение на этом выводе превысит 2,5 вольта (подаётся с внутреннего источника на не инвертирующий вход усилителя ошибки), то длительность (скважность) выходных импульсов начнёт уменьшаться, уменьшая тем самым выходное напряжение БП

3. IS — сигнал обратной связи по току. Этот вывод обычно присоединен к резистору в цепи истока ключевого транзистора. В момент перегрузки МОП транзистора, напряжение на резисторе увеличивается и при увеличении его более 1-го вольта, импульсы на выходе 6 прекращаются и выходной транзистор закрывается.

4. RC — это вход генератора пилообразного напряжения и сюда подключается задающая RC- цепочка, для установки частоты внутреннего генератора.
Резистор от этого вывода подключается к выводу 8 — это вывод опорного напряжения 5 вольт, а конденсатор к общему проводу.
В основном на практике частота задающего генератора выбирается в диапазоне 35…85 кГц, и в RC-цепочке не рекомендуется использовать керамические конденсаторы.
Частота генератора рассчитывается по следующей формуле; — 1,72/R(кОм) * С(мкФ).

5. GND — общий вывод для первичной цепи. Этот вывод не должен быть напрямую соединён с общим выводом вторичных цепей схемы.

6. OUT — выход ШИМ–контроллера, подключается к затвору ключевому транзистору через резистор или параллельно соединенные резистор и диод (анодом к затвору).

7. VCC — вход питания ШИМ-контроллера, на этот вывод микросхемы подаётся напряжение питания в диапазоне от 16 вольт до 34. Более 34 вольт на микросхему подавать не рекомендуется, так как микросхема обладает защитой от перенапряжения, и если напряжение питания на ней превысит 34 вольта — микросхема отключится.

8. REF — выход внутреннего источника стабильного опорного напряжения 5 вольт, ток его нагрузки может достигать 50 мА.