Πίνακας περιεχομένων:
2025 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2025-01-13 06:57
Σημείωση: Οποιοσδήποτε μπορεί να μου ζητήσει βοήθεια. Μην μου σχολιάσετε την ορθογραφία και τη γραμματική μου ……. Επειδή η μητρική μου γλώσσα δεν είναι αγγλική. OK LETS GO και επίσης plz βαθμολογήστε το διδακτικό μου καλά Γεια σε όλους. Σήμερα i” Θα σας δείξω πώς να φτιάξετε ένα PWM (διαμόρφωση πλάτους παλμού) από ένα πολύ διάσημο τσιπ 555 (lm, κανένας δεν θα κάνει) με κάποια άλλα μέρη φυσικά. Αυτό είναι πραγματικά απλό και είναι πολύ βολικό αν θέλετε να ελέγξετε led, λάμπα, σερβοκινητήρα ή μοτέρ dc (λειτουργεί επίσης χωρίς ψήκτρες). Το pwm μου μπορεί να αλλάξει μόνο τον τύπο λειτουργίας από 10% σε 90%, δεν μπορεί να κάνει τίποτα περισσότερο!
Βήμα 1: Τι είναι το PWM
Η διαμόρφωση πλάτους παλμού (PWM) ενός σήματος ή πηγής ισχύος περιλαμβάνει τη διαμόρφωση του κύκλου λειτουργίας του, είτε για τη μετάδοση πληροφοριών μέσω ενός καναλιού επικοινωνιών είτε για τον έλεγχο της ποσότητας ισχύος που αποστέλλεται σε ένα φορτίο. Ο απλούστερος τρόπος για να δημιουργήσετε ένα σήμα PWM είναι ο διασταυρούμενη μέθοδος, η οποία απαιτεί μόνο πριονωτή ή τριγωνική κυματομορφή (δημιουργείται εύκολα χρησιμοποιώντας έναν απλό ταλαντωτή) και έναν συγκριτή. Όταν η τιμή του σήματος αναφοράς (το πράσινο ημιτονοειδές κύμα στο σχήμα 2) είναι μεγαλύτερη από την κυματομορφή διαμόρφωσης (μπλε), το σήμα PWM (ματζέντα) είναι σε υψηλή κατάσταση, διαφορετικά είναι σε χαμηλή κατάσταση. Αλλά στο pwm μου Δεν θα χρησιμοποιήσω συγκριτικό.
Βήμα 2: Τύποι Pwm
Είναι δυνατοί τρεις τύποι διαμόρφωσης πλάτους παλμού (PWM): 1. Το κέντρο παλμών μπορεί να είναι σταθερό στο κέντρο του χρονικού παραθύρου και οι δύο άκρες του παλμού να μετακινούνται για να συμπιέσουν ή να επεκτείνουν το πλάτος. 2. Η άκρη μολύβδου μπορεί να συγκρατηθεί στην άκρη μολύβδου του παραθύρου και η άκρη της ουράς διαμορφώνεται. 3. Η άκρη της ουράς μπορεί να σταθεροποιηθεί και η ακμή του ακροδέκτη να διαμορφωθεί. Τρεις τύποι σημάτων PWM (μπλε): διαμόρφωση της άκρης του άκρου (επάνω), διαμόρφωση της πίσω πλευράς (μέση) και κεντρικοί παλμοί (και οι δύο άκρες διαμορφώνονται, κάτω). Οι πράσινες γραμμές είναι τα σήματα πριονιδιού που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία των κυματομορφών PWM χρησιμοποιώντας τη διασταυρούμενη μέθοδο.
Βήμα 3: Πώς μπορεί να μας βοηθήσει το PWM;;;
Παροχή ισχύος: Το PWM μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μείωση της συνολικής ισχύος που παρέχεται σε ένα φορτίο χωρίς απώλειες που συνήθως συμβαίνουν όταν μια πηγή ισχύος περιορίζεται από αντιστασιακά μέσα. Αυτό συμβαίνει επειδή η μέση ισχύς που παρέχεται είναι ανάλογη με τον κύκλο λειτουργίας διαμόρφωσης. Με αρκετά υψηλό ρυθμό διαμόρφωσης, τα παθητικά ηλεκτρονικά φίλτρα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να εξομαλύνουν την αμαξοστοιχία και να ανακτήσουν μια μέση αναλογική κυματομορφή. Τα συστήματα ελέγχου ισχύος PWM υψηλής συχνότητας είναι εύκολα πραγματοποιήσιμα με διακόπτες ημιαγωγών. Οι διακριτές καταστάσεις ενεργοποίησης/απενεργοποίησης της διαμόρφωσης χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο της κατάστασης του διακόπτη (ων) που ελέγχουν αντίστοιχα την τάση κατά μήκος ή το ρεύμα μέσω του φορτίου. Το κύριο πλεονέκτημα αυτού του συστήματος είναι ότι οι διακόπτες είτε είναι απενεργοποιημένοι και δεν μεταφέρουν ρεύμα, είτε είναι ενεργοποιημένοι και δεν έχουν (ιδανικά) πτώση τάσης. Το γινόμενο του ρεύματος και της τάσης σε κάθε δεδομένη στιγμή καθορίζει την ισχύ που διαχέεται από το διακόπτη, επομένως (ιδανικά) καμία ενέργεια δεν διαχέεται από τον διακόπτη. Πραγματικά, ημιαγωγικοί διακόπτες όπως τα MOSFET ή τα BJT δεν είναι ιδανικοί διακόπτες, αλλά μπορούν ακόμα να κατασκευαστούν ελεγκτές υψηλής απόδοσης. Το PWM χρησιμοποιείται επίσης συχνά για τον έλεγχο της παροχής ηλεκτρικής ενέργειας σε άλλη συσκευή, όπως στον έλεγχο ταχύτητας ηλεκτρικών κινητήρων, έλεγχο έντασης ήχου των ενισχυτών ήχου κλάσης D ή έλεγχος φωτεινότητας πηγών φωτός και πολλών άλλων ηλεκτρονικών εφαρμογών ισχύος. Για παράδειγμα, οι ρυθμιστές φωτισμού για οικιακή χρήση χρησιμοποιούν έναν συγκεκριμένο τύπο ελέγχου PWM. Οι ρυθμιστές φωτός οικιακής χρήσης συνήθως περιλαμβάνουν ηλεκτρονικά κυκλώματα που καταστέλλουν τη ροή ρεύματος κατά τη διάρκεια καθορισμένων τμημάτων κάθε κύκλου της τάσης της γραμμής AC. Η ρύθμιση της φωτεινότητας του φωτός που εκπέμπεται από μια πηγή φωτός είναι απλώς θέμα ρύθμισης σε ποια τάση (ή φάση) στον κύκλο εναλλασσόμενου ρεύματος ο ρυθμιστής αρχίζει να παρέχει ηλεκτρικό ρεύμα στην πηγή φωτός (π.χ. χρησιμοποιώντας έναν ηλεκτρονικό διακόπτη όπως ένα τριακ)). Σε αυτή την περίπτωση, ο κύκλος λειτουργίας PWM ορίζεται από τη συχνότητα της τάσης της γραμμής AC (50 Hz ή 60 Hz ανάλογα με τη χώρα). Αυτοί οι μάλλον απλοί τύποι ροοστάτη μπορούν να χρησιμοποιηθούν αποτελεσματικά με αδρανείς (ή σχετικά αργές αντιδράσεις) πηγές φωτός, όπως λαμπτήρες πυρακτώσεως, για παράδειγμα, για τους οποίους η πρόσθετη διαμόρφωση της παρεχόμενης ηλεκτρικής ενέργειας που προκαλείται από το ροοστάτη προκαλεί μόνο αμελητέες πρόσθετες διακυμάνσεις στο εκπέμπει φως. Κάποιοι άλλοι τύποι πηγών φωτός, όπως οι δίοδοι εκπομπής φωτός (LED), ωστόσο, ενεργοποιούνται και απενεργοποιούνται εξαιρετικά γρήγορα και θα αναβοσβήνουν, αν τροφοδοτούνται με τάσεις κίνησης χαμηλής συχνότητας. Τα αισθητά εφέ τρεμοπαίγματος από τέτοιες πηγές φωτός ταχείας απόκρισης μπορούν να μειωθούν αυξάνοντας τη συχνότητα PWM. Εάν οι διακυμάνσεις του φωτός είναι αρκετά γρήγορες, το ανθρώπινο οπτικό σύστημα δεν μπορεί πλέον να τις επιλύσει και το μάτι αντιλαμβάνεται τη μέση χρονική ένταση χωρίς τρεμόπαιγμα (βλέπε κατώφλι σύντηξης τρεμόπαιγμα). Ρύθμιση τάσης: Το PWM χρησιμοποιείται επίσης σε αποδοτικούς ρυθμιστές τάσης. Με την αλλαγή της τάσης στο φορτίο με τον κατάλληλο κύκλο λειτουργίας, η έξοδος θα προσεγγίσει μια τάση στο επιθυμητό επίπεδο. Ο θόρυβος μεταγωγής συνήθως φιλτράρεται με έναν επαγωγέα και έναν πυκνωτή. Μία μέθοδος μετρά την τάση εξόδου. Όταν είναι χαμηλότερη από την επιθυμητή τάση, ανοίγει το διακόπτη. Όταν η τάση εξόδου είναι πάνω από την επιθυμητή τάση, απενεργοποιεί τον διακόπτη. Οι ελεγκτές ανεμιστήρων μεταβλητής ταχύτητας για υπολογιστές χρησιμοποιούν συνήθως PWM, καθώς είναι πολύ πιο αποδοτικοί σε σύγκριση με ένα ποτενσιόμετρο. Ηχητικά εφέ και ενίσχυση: Το PWM χρησιμοποιείται μερικές φορές στον ήχο σύνθεση, ιδίως αφαιρετική σύνθεση, καθώς δίνει ηχητικό αποτέλεσμα παρόμοιο με χορωδία ή ελαφρώς αποσυντονισμένους ταλαντωτές που παίζονται μαζί. (Στην πραγματικότητα, το PWM ισοδυναμεί με τη διαφορά δύο κυμάτων πριονιού. [1]) Η αναλογία μεταξύ του υψηλού και του χαμηλού επιπέδου τυπικά διαμορφώνεται με έναν ταλαντωτή χαμηλής συχνότητας ή LFO. Μια νέα κατηγορία ενισχυτών ήχου με βάση την αρχή του PWM γίνεται δημοφιλές. Ονομάζονται "ενισχυτές κλάσης-D", αυτοί οι ενισχυτές παράγουν ένα ισοδύναμο PWM του αναλογικού σήματος εισόδου που τροφοδοτείται στο μεγάφωνο μέσω ενός κατάλληλου δικτύου φίλτρων για να μπλοκάρει τον φορέα και να ανακτήσει τον αρχικό ήχο. Αυτοί οι ενισχυτές χαρακτηρίζονται από πολύ καλά στοιχεία απόδοσης (ε 90%) και συμπαγές μέγεθος/μικρό βάρος για μεγάλες εξόδους ισχύος. Ιστορικά, μια ακατέργαστη μορφή PWM έχει χρησιμοποιηθεί για την αναπαραγωγή ψηφιακού ήχου PCM στο ηχείο του υπολογιστή, ο οποίος είναι μόνο ικανός της εξόδου δύο επιπέδων ήχου. Με τον προσεκτικό χρονισμό της διάρκειας των παλμών και με βάση τις φυσικές ιδιότητες φιλτραρίσματος του ομιλητή (περιορισμένη απόκριση συχνότητας, αυτεπαγωγή κ.λπ.) ήταν δυνατό να επιτευχθεί κατά προσέγγιση αναπαραγωγή δειγμάτων μονο PCM, αν και σε πολύ χαμηλή ποιότητα, και με πολύ διαφορετικά αποτελέσματα μεταξύ των υλοποιήσεων. Σε πιο πρόσφατους χρόνους, εισήχθη η μέθοδος Direct Stream Digital encoding sound, η οποία χρησιμοποιεί μια γενικευμένη μορφή διαμόρφωσης πλάτους παλμού που ονομάζεται διαμόρφωση πυκνότητας παλμού, σε αρκετά υψηλό ρυθμό δειγματοληψίας (συνήθως με τη σειρά MHz) για να καλύψει όλο το εύρος ακουστικών συχνοτήτων με επαρκή πιστότητα. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται σε μορφή SACD και η αναπαραγωγή του κωδικοποιημένου ηχητικού σήματος είναι ουσιαστικά παρόμοια με τη μέθοδο που χρησιμοποιείται στους ενισχυτές κατηγορίας D. Ηχείο: Χρησιμοποιώντας το pwm είναι δυνατή η διαμόρφωση του τόξου (πλάσματος) και εάν βρίσκεται στην περιοχή ακοής, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ηχείο. Τέτοια ηχεία χρησιμοποιούνται στο ηχοσύστημα Hi-Fi ως tweeterCOOLLLL σωστά;
Βήμα 4: Αυτό που θα χρειαστείτε
επειδή είναι ένα απλό κύκλωμα με ένα τσιπ δεν θα χρειαστείτε πολλά μέρη 1. NE555, LM555 ή 7555 (cmos) 2. συνιστάται δύο δίοδοι 1n4148, αλλά μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε διόδους σειράς 1n40xx3.100k δοχείο (τα δοχεία ελέγχου έντασης είναι καλά για αυτό κύκλωμα) 4.100nf πράσινο καπάκι 5.220pf κεραμικό καπάκι6.breadbord7.power τρανζίστορ Εύκολο έτσι;
Βήμα 5: Χτίζοντας το $ $ $ $
Απλώς ακολουθήστε το διάγραμμα και βάλτε όλα τα μέρη στο breadboard. Ελέγξτε κάθε πράγμα δύο φορές πριν το ενεργοποιήσετε. Εάν θέλετε να οδηγείτε αποτελεσματικά και να ελέγχετε τη φωτεινότητα μιας πηγής φωτός ή ενός κινητήρα, μπορείτε να βάλετε μόνο ένα τρανζίστορ ισχύος σε αυτό αλλά αν θέλετε να οδηγείτε μόνο μια πηγή φωτός ή έναν κινητήρα αποτελεσματικά, τότε συνιστάται ένα υψηλότερο καπάκι 2200uf. Εάν τοποθετήσετε αυτό το καπάκι και οδηγήσετε έναν κινητήρα σε 40% στυλ λειτουργίας, τότε ο κινητήρας σας θα είναι 60% αποδοτικός με σχεδόν την ίδια ταχύτητα και το ίδιο ροπή. Πηγαίνετε να το δημιουργήσετε τώρα, υπάρχουν δύο βίντεο. μπορείτε να παρακολουθήσετε πώς λειτουργεί το pwm. και το pwm μου λειτουργεί πραγματικά χωρίς κανένα op amp1. μπορείτε να δείτε ότι ο ανεμιστήρας αρχίζει να περιστρέφεται 1/2 δευτερόλεπτο και μετά ξεκινά να περιστρέφεται κατά 90 % κύκλο λειτουργίας 2. μπορείτε να δείτε τα led να αναβοσβήνουν όπως το αναβοσβήσιμο των αυτοκινήτων, ενώ είναι σε κύκλο λειτουργίας 80 %. P. S: plz με υψηλότερη βαθμολογία. Είμαι μόνο 15 ετών. Good-byemy επόμενος οδηγός θα είναι ένα τόξο ηχείο με pwm