Imaginez que vous roulez dans une voiture électrique pour enfants, dont la pédale d'accélérateur n'a que deux positions: soit le moteur est complètement éteint, soit il tourne à vitesse fixe. Dans l'ensemble, un simple interrupteur est là. Votre tâche consiste à réduire la vitesse, par exemple, de moitié. Vous pouvez activer une résistance puissante en série avec le moteur, ce qui générera beaucoup de chaleur. Et vous pouvez rapidement appuyer et relâcher la pédale d'accélérateur. Vous irez saccadé, le plus perceptible, plus la fréquence sera basse, mais la vitesse moyenne diminuera au fur et à mesure de vos besoins. En modifiant le rapport entre la durée d'activation et de désactivation du disjoncteur - vous pouvez modifier la vitesse moyenne. Et le switch ne chauffe presque pas, car sa résistance tend vers l'infini, puis vers zéro. Presque toute la puissance sera allouée au moteur. Pourquoi cela se produit, il est facile à calculer, en connaissant la loi d'Ohm.
Vous comprenez donc ce qu'est la modulation de largeur d'impulsion, en bref - PWM. Tout ce qui est décrit ci-dessus peut être confié à un appareil automatique appelé contrôleur PWM. Il peut être complexe, contenant l'ensemble Arduino. Cela peut être plus simple - un générateur NAND à deux éléments, une résistance variable et deux diodes. Et cela peut être assez simple - sur deux transistors (comparez cela avec le nombre de transistors dans l'Arduino):
C'est ce qu'on appelle le principe KISS, de «garder les choses simples, stupides». Bien sûr, pas au sens littéral - en fait, il est entendu qu'un concepteur s'efforçant de simplifier les structures, au contraire, est très intelligent, car cela augmente la fiabilité, la maintenabilité et la visibilité. Certes, au prix d'une protection supplémentaire, de la flexibilité et de la liberté de reconfiguration.
Il est clair que le moteur d'une voiture électrique pour enfants mentionnée dans l'exemple ne tirera ce circuit qu'avec une cascade supplémentaire. Et sans cela - seulement un petit moteur d'un jouet. Mais le principe du contrôleur PWM est montré aussi clairement que possible.
Ce circuit, qui a été inventé pour vous par Instructables sous le surnom de TheCircuit, est un multivibrateur asymétrique avec des transistors de différentes structures. Exactement la même chose que B.S. Ivanov, V.G. Borisov.Seules deux résistances y ont été ajoutées: une résistance variable et une constante connectée en série avec elle, afin que la résistance de toute la chaîne ne devienne pas trop faible. Ils sont inclus dans le circuit de sorte que lors du réglage du rapport cyclique des vibrations générées par le multivibrateur, les changements.
L'utilisation de transistors de différentes structures dans un multivibrateur vous permet de réduire le nombre de condensateurs qu'il contient à un. Ici, elle est électrolytique, à 100 uF et 60 V, cette tension est choisie avec une bonne marge. Résistances: constantes - 47 Ohm, 22 kOhm, 220 kOhm, accord (vous pouvez appliquer une grande variable) - 10 kOhm. Transistors - BC557 et BC338. La source d'alimentation est composée de deux éléments AA ou AAA, meilleurs que les éléments en sel, de sorte que si quelque chose ne va pas, rien ne chauffe trop. La charge est un moteur électrique à faible puissance d'un jouet. En parallèle, il est bon pour lui de connecter une diode en polarité inversée. Il prendra l'impulsion d'auto-induction qui se produit lorsque le moteur est soudainement éteint et protégera le transistor de celui-ci.
Étant donné que TheCircuit assemble l'appareil sur une maquette de type maquette, l'ordre dans lequel les composants sont installés n'a pas d'importance. Il place donc les transistors en premier. Si vous montez ce régulateur par soudure, mettez les transistors en dernier afin de ne pas les surchauffer.
Ensuite, le maître place le condensateur sur la carte dans la polarité correcte:
Résistances:
Cavaliers:
Connecte le moteur:
Si le moteur repose simplement sur la table, la polarité de sa connexion n'est pas importante, et si vous déplacez un mécanisme, il est important de le connecter pour qu'il tourne dans le sens souhaité. Soit dit en passant, le développeur a pris le moteur avec une boîte de vitesses, ce qui augmente la visibilité: il est clairement visible et dans quelle direction il tourne, et à quelle vitesse. Mais la polarité de la connexion d'alimentation doit coïncider avec celle indiquée sur le schéma: plus en haut. Ici, le maître lui arrive:
Vous pouvez maintenant faire pivoter la résistance d'accord (ou une variable, selon celle que vous définissez), observer comment la vitesse change et vous assurer que le chauffage du deuxième transistor à n'importe quelle vitesse est faible (et le premier et plus encore). Maintenant, complétez le circuit avec un interrupteur connecté en série avec la source d'alimentation et ajoutez un boîtier.