» » Универсальный ШИМ-регулятор

Универсальный ШИМ-регулятор


В радиолюбительской практике часто возникает необходимость регулировать мощность того или иного устройства. Будь то сверлильный станок, светодиодная лента, обычная лампочка или какой-нибудь нагреватель. Можно использовать линейный регулируемый стабилизатор, однако он при большой нагрузке требует приличного радиатора. Да и не рационально это, расходовать драгоценную энергию в тепло. В последнее время особую популярность приобрели так называемые ШИМ-регуляторы, которые также позволяют регулировать мощность, но без выделения внешней тепловой энергии. Аббревиатура ШИМ расшифровывается как «широтно-импульсная модуляция». Принцип работы такого регулятора наглядно представлен на рисунке:

Универсальный ШИМ-регулятор


При этом частота ШИМ-сигнала лежит в пределах 20-40 кГц, что находится за пределами слышимости человека, поэтому регулятор работает бесшумно. Переменный резистор позволяет менять скважность импульсов, тем самым регулируя напряжение, поступающее на нагрузку.
Принципиальная схема представлена ниже:



Номиналы на ней следующие:
• R2 – 1 кОм
• R3 – 1 кОм
• R4 – 100 Ом
• С1 – 2.7 нФ
• С2 – 1 нФ
• D3 – 1n4007
• D1 – 1n4148
• D2 – 1n4148
• R1 – 50 кОм (переменный резистор)
• Q1 – IRFZ44N

Напряжение питания схемы – 12 вольт, поэтому её удобно использовать в автомобильной электросети.
Ключевое звено схемы – микросхема NE555, формирующая прямоугольные импульсы. Она управляет полевым транзистором Q1, который, в свою очередь, управляет нагрузкой. Здесь можно применить любой полевой транзистор, например, IRFZ44N, IRF740, IRF730, IRF630 или аналогичные, подходящие по току. Диоды также любые маломощные, номиналы резисторов и конденсаторов могут отклоняться в широких пределах. Частота работы ШИМ-регулятора зависит в первую очередь от конденсатора С1, увеличение его ёмкости приведёт к снижению частоты. Если она окажется в пределах слышимости человека, то схема начнёт издавать неприятный свист. Для стабильности работы схемы конденсаторы лучше применить плёночные, резисторы достаточно взять мощностью 0,125 Вт. Полевой транзистор в этой схеме не должен нагреваться, ведь он находится либо в полностью открытом состоянии, либо в закрытом. Если же происходит его нагрев, значит, он недооткрывается, тогда следует проверить схему на правильность сборки.

Регулировка в данной схеме происходит по минусу, т.е. плюс питания схемы и плюс питания нагрузки соединяются, а минусу подключаются к разным клеммам на плате. Удачной сборки!

Печатная плата находится в этом архиве: pechatnaya-plata.zip [4.09 Kb] (скачиваний: 500)

Фото собранного мной регулятора:




Продам эту самоделку или изготовлю на заказ. Напишите мне или оставьте комментарий для обсуждения деталей.
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Удобный корпус для микропроцессорного тестера радиокомпонентов с АлиЭкспресс

Астрономический таймер - умное реле включения освещения

9.5
Идея
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
9.5
Описание
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
9.5
Исполнение
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
Итоговая оценка: 9.5 из 10 (голосов: 2 / История оценок)

Добавить комментарий

    • smilesmilesxaxaokdontknowyahoonea
      bossscratchfoolyesyes-yesaggressivesecret
      sorrydancedance2dance3pardonhelpdrinks
      stopfriendsgoodgoodgoodwhistleswoontongue
      smokeclappingcraydeclarederisivedon-t_mentiondownload
      heatirefullaugh1mdameetingmoskingnegative
      not_ipopcornpunishreadscarescaressearch
      tauntthank_youthisto_clueumnikacuteagree
      badbeeeblack_eyeblum3blushboastboredom
      censoredpleasantrysecret2threatenvictoryyusun_bespectacled
      shokrespektlolprevedwelcomekrutoyya_za
      ya_dobryihelperne_huliganne_othodifludbanclose
7 комментариев
  1. Nruter
    Полевой транзистор в этой схеме не должен нагреваться, ведь он находится либо в полностью открытом состоянии, либо в закрытом.

    Это утверждение верно, если ШИМ регулятор работает на активную нагрузку. При работе на индуктивную нагрузку транзистор не работает чисто в ключевом режиме. Здесь получается интегрирующая цепочка и напряжение имеет пилообразный вид. Транзистор, в любом случае, будет греться.
  2. Иван_Похмельев
    Если она окажется в пределах слышимости человека, то схема начнёт издавать неприятный свист.
    Чем схема свистеть-то будет?
    1. Валерий
      Не знаю, чем, но систит, заррраза!!! ))))
      У меня шуруповёрты "Енхель" свистят... Если очень медленно давить на "курок", то сперва пояляется тихий свист. (Звук, скорей, похож на "работу реактивного пассажирского самолёта, когда он катится по взлётке, или вообще стоит, если слушать это из телевизора" ))))
      Потом с добавлением оборото он просто заглушается шумом мотора и редуктора)
      Але нови ностра алис!
      1. Иван_Похмельев
        Свистит механика, сам двигатель. Ещё может свистеть, например, дроссель, но в регуляторе шуруповёрта его, скорее всего, нет. В электронной схеме, не содержащей намоточных элементов, свистеть просто нечему.
        1. Валерий
          Да вот и мне интересно очень, что именно может издавать этот свист... Не двигатель точно и не механика - если очень аккуратно надавить, придерживая патрон, то именно в момент включения, пока патрон ещё и сам не вращается (а, тем более, я его держу!), свист сразу и появляется. При этом исходит именно из района шим-регулятора (с разобранным корпусом не проверял, но там больше нет ничего...).
          На днях найду сгоревшую "шимку" от него (менял как-то). Сфотографирую разобрав, выложу... Вместе "покумекаем", что там свистеть может....
          Але нови ностра алис!
  3. Иван_Похмельев
    Валерий, может быть в муфте (ограничителе момента)?
  4. Viktor88
    Свистит железо якоря колеблясь в магнитном поле образованным током ШИМ релятора. см. рис. заполнения.

Привет, Гость!


Зарегистрируйтесь

Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

Войти

Добавьте самоделку

Добавьте тему

Онлайн чат

Опрос
А Вы уже рассказали на сайте о своей самоделке?

Последние комментарии

Все комментарии
Новые самоделки на почту

Введите электронную почту и получайте письма с новыми самоделками. Не более одного письма в день.