konstrukce

Pulzně-šířková modulace

Pulzně šířková modulace (PWM) je jedním z bezeztrátových způsobů řízení výkonu, dodaného do elektrické zátěže, běžně se používá k regulaci velikosti protékajícího elektrického proudu a proto je výhodná pro změnu rychlosti otáčení stejnosměrných motorů nebo k řízení jasu světelných zdrojů.

Základní myšlenkou je, že velikost střední hodnoty stejnosměrného napětí a tím i množství energie, které je za určitý čas dodáno do zátěže, se může měnit  podle poměru doby zapnutí tohoto napětí k době cyklu.

Pro počet cyklů za jednu sekundu používáme název opakovací frekvence, jejíž jednotkou je Hz.

Pro poměr doby zapnutí napětí k době cyklu se používá název činitel plnění. Rozsah činitele plnění se může měnit od 0%, kdy je napětí trvale vypnuto (motor stojí, světlo nesvítí), až po 100%, kdy je napětí trvale zapnuto (motor se otáčí plnou rychlostí, světlo svítí plným jasem).

pwm

Pulzně-šířková modulace

PWM regulátor stejnosměrného motoru

PWM_regTento regulátor jsem zkonstruoval před více než 20ti lety a nedávno s údivem a potěšením zjistil, že dodnes pracuje k plné spokojenosti v podmínkách, které nejsou příliš příznivé – reguluje motor, otáčející zahradním rožněm.

Jádrem zapojení je dvojitý komparátor LM2903. Jedna jeho polovina je zapojena jako generátor napětí s trojúhelníkovým průběhem, druhá polovina jako komparátor. Potenciometrem je možno nastavovat velikost referenčního napětí a tím měnit šířku napěťového pulzu na výstupu komparátoru. Tranzistor TIP127 je vodivosti PNP a je v darlingtonově zapojení. Rezistor 1k, zapojený paralelně k motoru zajišťuje, že tranzistorem vždy poteče alespoň minimální proud a nebude tedy zakmitávat a dioda 1N5407 chrání spínací tranzistor před napěťovými špičkami, které vznikají při běhu stejnosměrného motoru.

Zapojení nemá žádné záludnosti, mělo by chodit na první pokus. Můžete zkusit změnou kapacity kondenzátoru 47n změnit frekvenci trojúhelníkového generátoru a najít tak nejvhodnější kmitočet PWM pro váš motor.