Очень простой ШИМ с 555 Модулируйте все: 5 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:54

Примечание: любой может попросить меня о помощи. Не комментируйте мою орфографию и грамматику ……. Поскольку мой родной язык не английский. ОК, ПОЙДИТЕ, а также, пожалуйста, оцените мои инструкции хорошо Привет всем. Я покажу вам, как сделать ШИМ (широтно-импульсную модуляцию) из очень известного чипа 555 (lm, не подойдет любой) с некоторыми другими частями, которые заказываются отдельно. Это действительно просто и очень удобно, если вы хотите управлять своим устройством. светодиоды, лампочка, серводвигатель или двигатель постоянного тока (также работает бесщеточный). Мой pwm может изменять только рабочий цикл с 10% до 90%, он больше ничего не может!

Шаг 1: что такое ШИМ

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) сигнала или источника питания включает в себя модуляцию его рабочего цикла для передачи информации по каналу связи или управления мощностью, передаваемой на нагрузку. пересекающийся метод, который требует только пилообразной или треугольной формы волны (легко сгенерированной с помощью простого генератора) и компаратора. Когда значение опорного сигнала (зеленая синусоида на рисунке 2) больше, чем форма волны модуляции (синий), сигнал ШИМ (пурпурный) находится в высоком состоянии, в противном случае он находится в низком состоянии. Я не буду использовать компаратор.

Шаг 2: Типы ШИМ

Возможны три типа широтно-импульсной модуляции (ШИМ): 1. Центр импульса может быть зафиксирован в центре временного окна, и оба фронта импульса перемещаются для сжатия или расширения ширины. 2. Переднюю кромку можно удерживать за переднюю кромку окна, а заднюю кромку можно модулировать. 3. Задняя кромка может быть фиксированной, а передняя - модулированной. Три типа сигналов ШИМ (синий): модуляция переднего фронта (вверху), модуляция заднего фронта (в центре) и центрированные импульсы (модулируются оба фронта, внизу). Зеленые линии - это пилообразные сигналы, используемые для генерации сигналов ШИМ с использованием метода пересечения.

Шаг 3: Чем может нам помочь ШИМ ???

Подача мощности: ШИМ может использоваться для уменьшения общего количества мощности, подаваемой на нагрузку, без потерь, обычно возникающих при ограничении источника питания резистивными средствами. Это связано с тем, что средняя передаваемая мощность пропорциональна рабочему циклу модуляции. Пассивные электронные фильтры с достаточно высокой скоростью модуляции могут использоваться для сглаживания последовательности импульсов и восстановления средней аналоговой формы волны. Высокочастотные системы управления мощностью с ШИМ легко реализовать с помощью полупроводниковых переключателей. Дискретные состояния включения / выключения модуляции используются для управления состоянием переключателя (-ов), который, соответственно, регулирует напряжение на нагрузке или ток через нагрузку. Основным преимуществом этой системы является то, что переключатели либо выключены и не проводят ток, либо включены и (в идеале) на них нет падения напряжения. Произведение тока и напряжения в любой момент времени определяет мощность, рассеиваемую переключателем, поэтому (в идеале) коммутатор не рассеивает мощность. На самом деле полупроводниковые переключатели, такие как MOSFET или BJT, не являются идеальными переключателями, но контроллеры с высокой эффективностью все еще могут быть построены. PWM также часто используется для управления подачей электроэнергии на другое устройство, например, при регулировании скорости электродвигателей, регулировке громкости усилителей звука класса D или регулировки яркости источников света и многих других приложений силовой электроники. Например, диммеры для домашнего использования используют особый тип управления ШИМ. Диммеры для домашнего использования обычно включают в себя электронную схему, которая подавляет ток в течение определенных частей каждого цикла сетевого напряжения переменного тока. Регулировка яркости света, излучаемого источником света, в этом случае просто вопрос установки, при каком напряжении (или фазе) в цикле переменного тока диммер начинает подавать электрический ток на источник света (например, с помощью электронного переключателя, такого как симистор). В этом случае рабочий цикл ШИМ определяется частотой сетевого напряжения переменного тока (50 Гц или 60 Гц в зависимости от страны). Эти довольно простые типы диммеров могут эффективно использоваться с инертными (или относительно медленно реагирующими) источниками света, такими как, например, лампы накаливания, для которых дополнительная модуляция подаваемой электроэнергии, вызванная диммером, вызывает лишь незначительные дополнительные колебания в излучаемый свет. Однако некоторые другие типы источников света, такие как светодиоды (светодиоды), включаются и выключаются очень быстро и будут заметно мерцать при питании от низкочастотного управляющего напряжения. Ощутимые эффекты мерцания от таких быстро реагирующих источников света можно уменьшить, увеличив частоту ШИМ. Если световые колебания достаточно быстрые, зрительная система человека больше не может их разрешить, и глаз воспринимает среднюю по времени интенсивность без мерцания (см. Порог слияния мерцания). Регулировка напряжения: ШИМ также используется в эффективных регуляторах напряжения. При переключении напряжения на нагрузку с соответствующим рабочим циклом выход будет приближаться к напряжению на желаемом уровне. Шум переключения обычно фильтруется с помощью катушки индуктивности и конденсатора. Один из методов измеряет выходное напряжение. Когда оно ниже желаемого напряжения, он включает переключатель. Когда выходное напряжение превышает желаемое, он выключает переключатель. Контроллеры вентиляторов с регулируемой скоростью для компьютеров обычно используют ШИМ, поскольку он намного более эффективен по сравнению с потенциометром. Звуковые эффекты и усиление: ШИМ иногда используется в звуке. синтез, в частности субтрактивный синтез, поскольку он дает звуковой эффект, похожий на хорус или слегка расстроенные генераторы, играемые вместе. (Фактически, ШИМ эквивалентен разности двух пилообразных волн. [1]) Соотношение между высоким и низким уровнем обычно модулируется с помощью низкочастотного генератора, или LFO. Новый класс звуковых усилителей, основанный на принципе ШИМ. становится популярным. Эти усилители, получившие название «усилители класса D», производят ШИМ-эквивалент аналогового входного сигнала, который подается на громкоговоритель через подходящую сеть фильтров для блокировки несущей и восстановления исходного звука. Эти усилители характеризуются очень хорошими показателями КПД (e 90%) и компактными размерами / малым весом для большой выходной мощности. Исторически грубая форма ШИМ использовалась для воспроизведения цифрового звука PCM на динамике ПК, который способен только вывода двух уровней звука. Тщательно синхронизируя длительность импульсов и полагаясь на физические свойства фильтрации динамика (ограниченная частотная характеристика, самоиндукция и т. Д.), Можно было получить приблизительное воспроизведение сэмплов моно ИКМ, хотя и с очень низким качеством, В последнее время был представлен метод кодирования звука Direct Stream Digital, который использует обобщенную форму широтно-импульсной модуляции, называемую модуляцией плотности импульса, с достаточно высокой частотой дискретизации (обычно порядка МГц) для покрытия всего диапазона акустических частот с достаточной точностью. Этот метод используется в формате SACD, и воспроизведение закодированного аудиосигнала по существу аналогично методу, используемому в усилителях класса D. Динамик: с помощью ШИМ можно модулировать дугу (плазму), и если она находится в диапазоне слышимости, его можно использовать в качестве динамика. Такие динамики используются в аудиосистеме Hi-Fi в качестве твитераCOOLLLL, верно?

Шаг 4: Вещь, которая вам понадобится

Поскольку это простая схема с одной микросхемой, вам не понадобится много деталей 1. NE555, LM555 или 7555 (cmos) 2. рекомендуется два диода 1n4148, но вы также можете использовать диоды серии 1n40xx 3. 100k потенциометра (для этого подойдут потенциометры регулировки громкости. схема) 4.100nf зеленый колпачок 5.220pf керамический колпачок6.breadbord7.power транзистор Легко, правда?

Шаг 5: Создаем $$$$

Просто следуйте диаграмме и поместите все детали на макет. Перепроверьте все дважды, прежде чем включать его. Если вы хотите эффективно управлять автомобилем и контролировать яркость источника света или двигателя, вы можете установить только силовой транзистор. но если вы хотите эффективно управлять только источником света или двигателем, то рекомендуется установить более высокий номинальный колпачок - 2200 мкФ. Крутящий момент. Собери его, сейчас есть два видео. Вы можете посмотреть, как работает ШИМ. И мой ШИМ действительно работает без любого операционного усилителя. Вы видите, что вентилятор начинает вращаться на 1/2 секунды, затем он начинает вращаться с рабочим циклом 90% 2. Вы можете видеть, что светодиоды мигают, как мигалка автомобилей, он находится в рабочем цикле 80% PS: пожалуйста, оцените это поучительно с более высоким рейтингом. Мне всего 15 лет. До свидания, следующим инструктором будет дуговой динамик с ШИМ.