Шим микросхема: , PWM . . . . , . . . .

Категория: Схем -Добавлено от alexxlab

Содержание

ШИМ микросхема CM6800

  • Цена: $9.80, Брал за US $9.11

История применения микросхемы и её обзор.

Сначала история для чего была заказана данная микросхема.
Однажды сидя у себя в комнате занимаясь ремонтом какой-то аппаратуры
услышал сильный хлопок и запах палённой микросхемы, компьютер был
выключен но вставлен в розетку через ИБП. долго не мог понять где
сгорело пока не нажал кнопку питания на компьютере. Включатся он
отказался. Ну думаю накрылась дежурка. Вынул блок померил напряжение
на дежурке — оно было в порядке. Разобрал и стал искать причину, всё
было целое.

Потратил около часа пока нашёл что дело в шим контроллере.
Он по какой то неведомой причине встал на короткое по питанию, причём
оба контроллера (GIGABYTE ODIN Pro 1200W собран как 2 блока питания по
600Ватт в одном). Всё остальное было целым, включая напряжение питания ШИМ контроллера. Поискав по магазинам увы в продаже его не нашёл. Обычно сейчас никто не ремонтирует блоки питания от компьютеров введу и дешевизны,

но данный блок я покупал в своё время за 250$ и сгорел он не дожив трёх месяцев до 5 лет работы.
Поискав на али нашёл у одно прода и сделал заказ, но продавец почему то не
отправил его в течении отведённого срока и заказ аннулировался.
После нашёл другого и заказал у него. В наличии у него были как
CM6800G так и CM6800TX, отличия у них следующие
(информация из даташита)
To start evaluating CM6800T from the exiting CM6800,
CM6800A, or ML4800 board, 6 things need to be taken care
before doing the fine tune:
1.) Change RAC resistor (on pin 2, IAC) from the old
value to a higher resistor value between 4.7 Mega
ohm to 8 Mega ohm. Start with 6 Mega ohm for RAC
first.
2.) Change RTCT pin (pin 7) from the existing value to
RT=5.88K ohm and CT=1000pF to have fpfc=68Khz,
fpwm=68Khz, frtct=272Khz for CM6800T
3.) Adjust all high voltage resistor around 5 mega ohm or
higher.
4.) VRMS pin(pin 4) needs to be 1.14V at VIN=80VAC for
universal input application from line input from 80VAC
to 270VAC.
5.) At full load, the average Veao needs to around 4.5V
and the ripple on the Veao needs to be less than
250mV when the load triggers the light load
comparator.
6.) Soft Start pin (pin 5), the soft start current has been
reduced from CM6800’s 20uA to CM6800T’s
10uA.Soft Start capacitor can be reduced to 1/2 from
your original CM6800 capacitor.

У меня в блоке стоял CM6800G но я попросил отправить мне 8 шт CM6800G
и 2 шт CM6800TX. Прод согласился. Собрал блок и стал ожидать посылку.
Через 39 дней получил товар на почте.
Внутри посылки был пакетик с микросхемами, пакетик с подстроечными
резисторами и открытка с извинениями.


Прод мне прислал 10шт CM6800G и
на открытке попросил извинения сославшись на то что они закончились на
складе. И как компенсацию прислал резисторы.
Ну да ладно, мне были нужны CM6800G так что я особо не огорчился.
Выпаял старые микросхемы, запаял планки и поставил в них новые.




При попытке вставить платы обратно в блок одна отказались влазить, так как
стала больше по высоте из за панельки и с одной стороны мешал винт.


Он был спилен дремелем и плата встала как влитая.

Другая плата зашла очень плотно.

Первый запуск через лампу накаливания. Всё прошло нормально, блок
запустился выдавал все напряжения. Так как в блоке так же стоит
корректор мощности то при работе через лампу она горит почти на 70%
накала(специфика работы корректора мощьности). Запаиваем перемычку и
запускаем так.

Всё работает, все напряжения в норме.
От чего они сгорели так и не понял.
Ставим блок питания обратно в корпус (на время поломки ставил
резервный блок, использую его для выявления неисправных блоков питания)

Не стал проверять все микросхемы так как платка очень
тяжело выпаивается из-за тонких гильз в плате.
Извиняйте если кого то утомил столь длинным рассказом о такой
мелочевке. Ремонт описал вкратце как смог не вдаваясь в подробности.
Если есть вопросы пишите, отвечу.
Всех с наступающим!

Из чего состоит импульсный блок питания часть 3. Инвертор блока питания. Из чего состоит инвертор импульсного блока питания

Что вообще такое — инвертор.
Данный узел предназначен для преобразования постоянного тока в переменный. В данном случае мы имеем на входе 310 Вольт постоянного тока, которые надо подать на трансформатор. Но так как трансформаторы не хотят работать на постоянном токе, то и нужен инвертор.

Инвертор состоит из двух основных узлов.
ШИМ контроллера.

А также выходных высоковольтных транзисторов. Попутно весьма кстати попал в кадр трансформатор управления этими транзисторами.

Впрочем инвертор может выглядеть заметно проще, например у известного блока питания.

Микросхема, жменька деталей, вот и весь ШИМ контроллер.

В данном случае схемотехника блока питания, а также его мощность заметно отличаются от предыдущего варианта, потому транзистор всего один.

Еще один вариант, слева конденсаторы входного фильтра, справа трансформатор, между ними инвертор.
Так как на силовом транзисторе выделяется значительная мощность, то чаще всего он устанавливается на радиатор.

Но давайте немного отвлечемся на историю, с чего собственно все начиналось. Возможно конечно начиналось не с этого, потому точнее будет сказать, с чего начинал я.
Как вы понимаете, раньше не было ШИМ контроллеров, а иногда и обычную «кренку» купить была проблема, но прогресс не стоял на месте и радиолюбители пытались заменить большие трансформаторы на импульсные блоки питания.
На схеме показан типичный автогенератор, но были схемы и с простой логикой в качестве генератора импульсов.

Тогда схемы подобных блоков питания часто встречались в журнале Радио в контексте усилителей мощности. Но мое знакомство было на примере блока питания для Синклера. Кстати на фото один из них, который я оставил себе на память 🙂

Правда вышеприведенная схема требовала подбора транзисторов и в моем случае сильно перегревалась.

Схема с автогенератором считается самой простой, в данном примере она даже не имеет стабилизации выходного напряжения.

При всем современном разнообразии микросхем показанная выше схема также нашла себя в современном мире, в качестве «электронного трансформатора» для галогенных ламп.

Правда постепенно такие лампы заменяют на светодиоды, но все равно электронные трансформаторы довольно популярны, в основном из-за свой простоты и дешевизны.

Уже через довольно большое время подобные схемы получили второе дыхание. Известная фирма International Rectifier выпустила весьма простую микросхему для электронного балласта люминесцентных ламп. Но выяснилось, что данная микросхема отлично работает в качестве задающей для импульсного БП. К ним относятся микросхемы IR2151, IR2153 и подобные.

Вообще некоторые радиолюбители делали и стабилизированные блоки питания на базе этой микросхемы, но работает это не всегда корректно.

По сути для этой микросхемы надо только несколько мелких деталей и пара полевиков, вот и вся схема инвертора. Именно с применением этой микросхемы я делал первичный блок питания для своего лабораторного.
Кстати, именно эту микросхему я рекомендую для питания усилителей мощности, как неприхотливую и довольно надежную. А также хочу сказать, что нерегулируемые БП лучше себя ведут в плане шумов.

Так выглядит трехканальный блок питания с мощностью в 300 Ватт и ШИМ регулировкой вентилятора. Более полная информация есть в обзоре лабораторника.

Также довольно часто можно встретить и однотактные блоки питания на основе автогенератора. Особенно часто они попадались в АТХ боках в качестве дежурки.

Также они могут попасться и в очень бюджетных зарядных для телефонов. Автогенератор является самым простым типом инвертора.

Хотя бывают и исключения, например блок питания довольно дорогого фирменного кондиционера также имел в своем составе автогенератор, правда сделан довольно качественно и имеет стабилизацию напряжения.

В следующий раз мне попались импульсные блоки питания в новых тогда телевизорах. После больших и тяжелых трансформаторов это был прогресс.

Схемотехника правда была жуткая, ремонтопригодность слабая, да и габарит я не назвал маленьким. На фото блок питания мощностью 80 Ватт.
Сначала они также делались по схеме с автогенератором, но потом начали ставить микросхему, правда особо ничего это не изменило.

Вот и подошли мы к теме более современных инверторов, так как на этом этапе блоки питания вышли на тот схемотехнический уровень, который мы сейчас наблюдаем в современных блоках.
Да, поднимали частоту, расширяли диапазон работы, мощность, но суть осталась той же что и была 30 лет назад. Правда так как тогда интегральные ШИМ контроллеры были слабо развиты, то делали их в виде сборок.

Впрочем и в современных блоках питания не стесняются применять такие вот унифицированные модули, по своему это даже удобно.

Типовая блок схема распространенных моделей инверторов состоит из пяти узлов.
1. Узел контроля напряжения питания, защита от работы при пониженном и повышенном напряжении.
2. Вспомогательное питания или цепь запуска.
3. Силовой элемент и датчик тока. Этот узел может заметно отличаться в зависимости от топологии блока питания.
4. Собственно ШИМ контроллер, мозги блока питания.

5. Узел основного питания ШИМ контроллера.

Рассмотрим как происходит запуск большинства блоков питания, эта информация может помочь в поиске неисправностей.
После того как подали высокое напряжение, оно через резистор попадает в цепь питания ШИМ контроллера.

Как только напряжение достигнет порога включения ШИМ контроллер запускается, питаясь в это время от конденсатора в цепи питания.
Если ваш блок питания не подает признаков жизни, проверьте, есть ли питание на входе ШИМ контроллера, иногда эти резисторы уходят в обрыв.

Затем ШИМ контроллер проверяет, в порядке ли питающее напряжение. Эта цепь есть далеко не у всех инверторов, потому если ее нет, то можно сразу перейти к следующему шагу.

Если с питанием все отлично, то контроллер начинает выдавать управляющие импульсы силовому транзистору. попутно при этом контролируется ток в цепи этого транзистора и если он превышен, то ШИМ контроллер переходит в режим защиты.

Если все нормально, то буквально после нескольких тактов на выходе цепи основного питания появляется рабочее напряжение, которое и питает контроллер. Кстати это один из узлов отказа, если питания нет, то блок питания будет работать в старт-стоп режиме.

Если все этапы запуска прошли корректно, то дальше вступает в дело ШИМ стабилизация. В данном случае я всегда сравниваю ее с бочкой, в которую мы порциями подаем воду и сливая ее через другой кран с разным напором. Задача контроллера поддерживать всегда один и тот же уровень воды в бочке при том, что вводной кран может быть только в двух состояниях, открыто и закрыто.
Кстати, многие видели на выходе блоков питания резистор, подключенный параллельно питанию, он нужен чтобы обеспечить некую минимальную нагрузку, так как блоку питания тяжело работать при очень малой ширине импульса.

Для примера ширина импульсов при небольшой нагрузке.

Если увеличить нагрузку, то ШИМ контроллер увеличит подачу энергии в трансформатор, а через него в нагрузку.

Даже если к примеру нагрузить блок питания на полную, то ширина импульсов не будет полной.

Запас необходим для компенсации снижения входного напряжения.

Если снизить входное напряжение еще больше, то ШИМ контроллер просто выставит максимальную ширину импульса. Кстати, ШИМ контроллеры блоков питания не формируют 100% заполнение, так как всегда необходимо «мертвое» время для защиты выходных транзисторов. В это время выходные транзисторы закрыты.
Для обратноходовых однотактных блоков питания, а именно они используются в качестве блоков питания небольшой мощности, максимальное заполнение составляет 50%.

Самым первым ШИМ контроллером, с которым я познакомился, была легендарная TL494. Микросхема очень старая, но так получилось, что у разработчика дешевый и очень универсальный контроллер и даже спустя много лет и при наличии современных решений он еще весьма широко применяется в блоках питания.
Выпускается она многими фирмами и иногда под разными названиями, например аналог от Самсунга называется КА7500.

На первый взгляд его внутреннее устройство может показаться довольно сложным, но на самом деле таковым не является.

Если немного упростить картинку, то будет примерно так:
1 и 2, стабилизатор питания и источник опорного напряжения.
3. Генератор импульсов, задает частоту работы контроллера.
4. Два компаратора, один обычно используется для стабилизации тока, второй — напряжения.
5. Задатчик мертвого времени, т.е. минимальной паузы между открытым состоянием выходов.
6. Узел сложения всех сигналов.
7. Триггер, который управляет выходными ключами и задает логику работы, двухтактный или однотактный режим. В некоторых аналогах этот триггер сбоил на частотах ниже 100 Гц, чем доставлял немало сюрпризов строителям повышающих инверторов в 220 Вольт.

Микросхема выполнена в корпусе с 16 выводами. Сама по себе надежна, но иногда в блоках питания АТХ, где ее питание идет от источника дежурного напряжения, выходит из строя после его ухода в разнос, когда высыхал конденсатор по выходу 5 Вольт. Пробивало стабилизатор опорного напряжения и на выходе БП запросто могло появиться высокое напряжение. Потому при проверке прежде всего смотреть наличие 5 Вольт на выводе 14.

В блоках питания АТ, а потом в распространенных китайских БП в кожухе она питается от своего же силового трансформатора. Запуск происходит за счет резисторов в базовых цепях силовых ключей. При включении они сначала входят в автогенераторный режим, на выходе трансформатора появляется небольшое напряжение, микросхема начинает работать и перехватывает управление на себя. Потому если БП не запускается, то в первую очередь проверяем резисторы выделенные на схеме резисторы.

Вторым, не менее легендарным ШИМ контроллером является семейство однотактных UC384х.
Думаю что вы могли из встречать раньше в блоках питания и преобразователях напряжения.

Внутреннее устройство весьма похоже на TL494, но немного отличается. Для начала у микросхемы только один выход, а не два.
Кроме того компараторы привязаны к определенному напряжению, заданному внутри микросхемы, а не универсальные.
Ну и конечно ключевая особенность, микротоковый старт. пока микросхема не начнет работать, он потребляет очень маленький ток, потому запустить ее можно прямо от входного напряжения через резистор, TL494 так не умеет.
Чтобы запуск проходил корректно, у микросхемы есть пороговая схема определяющая напряжение включения и выключения микросхемы. Существует два варианта, около 9 и 15 Вольт.
Кроме того микросхема может иметь 50 и 100% рабочий цикл, первая идет в блоки питания, вторая в преобразователи напряжения.
Так получается четыре варианта исполнения этого контроллера.

Микросхема выпускается в разных корпусах, но наиболее распространен корпус с восемью выводами.

Типовая схема блока питания с этой микросхемой выглядит примерно так.

Сейчас на рынке есть много блоков питания с другими микросхемами, но если посмотреть на их схему, то вы увидите очень много общего, все те же узлы и элементы. Отличия если и есть, то они минимальны.

Инверторы блоков питания могут иметь разную топологию, и об этом я обязательно расскажу отдельно, но большинство выполнено по схемотехнике флайбек или полумост, две верхние схемы на чертеже. Собственно все описанные сегодня блоки питания работают именно так.

Но вернемся к ШИМ контроллерам. Перед этим я описывал варианты, когда ШИМ контроллер отдельно, а силовой узел отдельно. но также получили распространение и полностью интегрированные контроллеры, например серии TOP от Power integrations где практически все собрано в одном корпусе.
Не так давно мне даже попалась подделка, причем что интересно, она слева, с лазерной маркировкой, справа оригинал.

Распространение они получили благодаря простейшей схемотехнике, где в простом варианте блок питания состоит буквально из нескольких деталей.

Потом появились более продвинутые контроллеры, где можно задавать напряжение включения и отключения, а также ограничение выходной мощности. Но при желании их можно перевести в трехвыводный режим, соединив выводы как было на фото раньше.
Но в любом случае данные контроллеры гораздо умнее и имеют комплекс защит от разных проблем, например они выдерживали напряжение более 300 Вольт по входу просто блокируя свою работу.

Но секрет их популярности был также и в удобной программе расчета, которую предоставлял производитель. Она позволяла рассчитать все, вплоть до укладки обмоток трансформатора. А при обнаружении проблем в расчетах, выдавала подсказки.

Производитель предоставлял варианты применения своих микросхем в виде примеров. Был даже вариант компьютерного блока питания, но как-то не пошло.

Зато в небольших блоках питания, например мониторов, он встречаются весьма часто.

Кроме того я и сам их очень активно использую уже наверное лет 15.

Китайские производители также не отстают, выпуская свои варианты подобных микросхем.

Которые довольно успешно применяют в небольших блоках питания

Кстати, при желании можно использовать ШИМ контроллеры и без обратной связи от выходного напряжения, используя обмотку питания самого контроллера. Схема упрощается, но стабильность конечно будет немного ниже чем при правильной обратной связи.

В общих чертах на этом все. Вообще мне иногда кажется, что чем больше я рассказываю, тем больше остается за кадром, что еще хотелось бы рассказать более подробно, но не успеваешь. Потому скорее всего будут еще выпуски по отдельным узлам и принципам работы.
Видео получилось слишком длинным, даже сам не ожидал, и это при том, что еще почти ничего не сказал за ключевые транзисторы и часть даже вырезал, наверное болтаю слишком много 🙁

Несколько ссылок, на полезные обзоры, которые упоминались в видео.
Неплохой модуль DC-DC ZXY6005S или лабораторный блок питания своими руками
12 Вольт 6-8 Ампер блок питания, который приятно удивил
12 Вольт 5 Ампер блок питания или как это могло быть сделано
DC-DC преобразователь, как это иногда бывает
S-180-12 180W 12V / 15A блок питания в непривычном формфакторе
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
48 Вольт, 5 Ампер и 240 Ватт или блок питания который смог удивить
Блоки питания, маленькие и очень маленькие

Подробнее о ШИМ контроллерах: varyag_nord — LiveJournal


Микросхем ШИМ очень большое разнообразие. Но принцип действия у всех одинаков. На схемах он часто называется PWM.

Наиболее популярные корпуса это DIP-8 и TO-220

Основные отличия ШИМ контроллеров:
1. Тип корпуса
2. Распиновка
3. Мощность
4. Частота работы

Схемы включения:
    1. На примере Viper22

DRAIN, DRN, D — это 5,6,7,8 выводы сток полевого транзистора он идет на конец первичной обмотки трансформатора. К другой стороне этой обмотки подключен «+» 300В входного конденсатора.
SOURCE, SRC, S — это 1 и 2 выводы исток, к нему подводится «-» с диодного моста.
FEED BACK FB — это 3 вывод. Обратная связь идет на оптопару (может бытьPH817 или KIA817)
VDD — Это плюс питания ШИМ. Браться оно может как со второй первичной обмотки (см. схему выше), так и со вторичной (на рисунке не представлено).

    2. На примере DM311:

Второй вывод первичной идет на DRAIN 6,7,8
Минусовой общий провод на первый вывод
Второй вывод на VDD
Третий вывод это FB
Четвертый вывод это через обвязочный резистор на корпус.
Пятый вывод стартового питания бывает идет с плюса после входного кондера через резисторы. А бывает он запитывается с переменочки перед диодным мостом, через дополнительный диод и резисторы.
Часто бывает, что резистор или диод на стартовом питании вылетают и ШИМ не запускается.

    3.Пример ШИМ на микросхеме STR A6252


D — DRAIN — 7 и 8 выводы идут на первичную катушку.
GND — 3 вывод На корпус на общий провод.
S\DCP — первый вывод. Резистор обвязки.
FM/SS второй вывод — конденсатор обвязки
FB — четвертый вывод, обратная связь
VCC — Питание

    4. Микросхема FSDM0565R


DRAIN — на первичную обмотку
GND — на корпус
VCC — Питание
FeedBack — обратная связь. Идет на оптопару.
N.C.  — вывод не используется
Vstr — стартовое напряжение в момент запуска.

При подборе аналога, надо ставить микросхему не слабее по мощности и с такой же частотой.

Если у Вас есть, что-то дополнить или исправить, пишите комментарий 🙂

Часто встречающиеся микросхемы:
1. Viper22
2. FSDM311
3. FSDh421
4. STR A6252

Подбор микросхемы ШИМ:
Если при ремонте, микросхему до Вас кто-то выпаял или она расколота и затруднительно её опознать, то можно воспользоваться специальным сервисом по опознанию микросхем. В этом сервисе необходимо ввести данные о том какие дорожки к каким выводам микросхемы на плате подходят.

Например:
    Если первая дорожка идет на конденсатор и на корпус — это может быть какая-то обвязка.
    Второй вывод идет через керамический конденсатор на общий провод, затем стабилитрон и через резистор на оптопару — значит второй вывод это FB
    третий через резистор и конденсатор на корпус.
    4 и 5 соединены вместе и через дроссель идут на первичную обмотку — значит это DRAIN
    6 — пустой — N\C
    7  — электролит на корпус и через резисторы подпитка и с диода питание, значит — VDD/VCC
    8 — на корпус.

Таблица есть на сайте. http://remont-aud.net/ic_power/ Там же есть каталог аналогов и схемы включения.

Если мы подобрали по частоте, мощности и распиновке аналогичную микросхему, но у новой есть стартовое питание, а у старой нет, то надо посмотреть схему включения и возможно подать плюс через резистор на стартовое питание новой микросхемы.

Микросхемы ШИМ — контроллеров для импульсных источников питания.

Микросхемы ШИМ — контроллеров для импульсных источников питания (ИИП).

  • Контроллеры с интегрированным силовым ключом для высоковольтных дроссельных понижающих преобразователей (без гальваноразвязки)
  • Контроллеры с интегрированным силовым ключом для трансформаторных ИИП
  • ШИМ — контроллеры для однотактных ИИП
  • ШИМ — контроллеры для двухтактных ИИП

В справочник отобраны распространенные недорогие микросхемы

НаименованиеPDFUcc, ВUвых, ВIмакс, AПримечание
   
— простое схемное решение для маломощных источников питания, не требующих гальваноразвязки. Надежные встроенные токовая и температурная защиты.
LNK302-30650…450*.5..24…0.36регулирование выпусканием импульсов шим контроллер с встроенным ключом
Viper1240…450*10..35…0.2*ШИМ, Pвых до 13Вт контроллер для простого импульсного источника питания. может использоваться для питания светодиодов, микроконтроллеров от сетевого напряжения
Viper2240…450*10..35…0.35*ШИМ, Pвых до 20Вт высоковольтный понижающий стабилизатор напряжения
BP5048-15250…358150.2нужен только дроссель простой понижающий импульсный DC/DC источник питания на 15В
BP5048-24250…358240.2нужен только дроссель DC/DC бестрансформаторный импульсный источник питания на 24В на 24В
для маломощных трансформаторных источников питания. Минимум внешних компонентов. Встроенные токовая и температурная защиты.
LNK362-364100..400* 0.2…0.4встроенный источник собственного питания ШИМ контроллер для простого импульсного источника питания
LNK623-626100..400* 0.4…0.7до 7Вт ШИМ контроллер со встроенным силовым ключом для простого блока питания
TOP252-262100..460* 0.68…11до 244Вт шим контроллер для источников питания средней мощности
TOP264-271100..400* 2…11для качественных источников, до 244Вт микросхема контроллера для импульсных источников питания
TNY274-280100..400* 0.4…1.3встроенный источник собственного питания, до 36Вт  
NCP1010-1014100..400* 0.1…0.5встроенный источник собственного питания,  
ICE2Axxx100..400* 0.5…7от 23 до 240Вт  
ALTAIR05-800?…400* 1квазирезонансный,
ключ на 800В		 ШИМ контроллер для импульсных источников питания, работающих в квазирезонансном режиме
ALTAIR04-900?…400* 0.7квазирезонансный ключ на 900В  
UC3842-3845
КР1033ЕУ10, ЕУ11		7…30 1 шим контроллер обратноходовых источников питания
NCP1230-12387…18 0.5/0.83 фиксированных частоты, непосредственное подключение оптрона ОС шим контроллер для обратноходовых импульсных преобразователей напряжения
UCC286008…32 1/0.8квазирезонансный режим шим контроллер для преобразователей напряжения
L656510…18 0.7квазирезонансный режим микросхема для обратноходовых преобразователей
TDA4605
КР1033ЕУ2		7…20  квазирезонансный режим шим контроллер для Flyback преобразователей
UCC38083-380864…15* 1/0.5 шим контроллер для источников питания мостовой и полумостовой схемой включения транзисторов
MC330259…30 2*/0.5 шим контроллер для двухтактных источников питания
NCP139510…20 резонансный шим контроллер для двухтактных источников питания
  На главную
 

КОМБИНИРОВАННЫЕ МИКРОСХЕМЫ (ШИМ + КЛЮЧ

     Значительно упростить процесс разработки и изготовления ИИП стало возможным благодаря появлению нового поколения ИМС, совмещающих в одном корпусе ШИМ, цепи управления и защиты, высоковольтный полевой транзистор. Такая комбинация устройств предельно сокращает количество компонентов схемы (простейший обратноходовый ИИП содержит 15 — 20 элементов), на 50% снижает габариты и массу устройства. При этом ИИП обладает высокой степенью защиты от перегрева и перегрузки, обладает хорошей электромагнитной совместимостью с другими устройствами. Стоимость комбинированных микросхем сопоставима со стоимостью мощных полевых транзисторов, применяемых в настоящее время в качестве выходных в ИИП. Если учесть экономию за счёт меньшего числа внешних компонентов, меньшего числа операций по сборке и наладке таких источников питания, то выгоды в промышленном производстве по сравнению с линейными источниками питания, ИИП на дискретных элементах и ШИМ, описанных ранее, становятся очевидными. Кроме невысокой стоимости ИИП на комбинированных микросхемах изготовители гарантируют конечному пользователю экономию за счёт меньшего потребления энергии самим устройством. В настоящее время на отечественном рынке представлены комбинированные микросхемы для ИИП производства Power Integrations (семейства TOPSwitch и последующих) и производства STMicroelectronics (семейства VIPer). Данные для выбора типа микросхемы в зависимости от требуемой мощности приведены в таблице.
     Принципы работы ШИМ комбинированных микросхем не отличаются от применяемых в ИМС, описанных ранее, они содержат те же основные узлы. Принципиальное отличие заключается в исполнении на одном кристалле и оформлении в одном корпусе (имеющем для разных типов микросхем от 3 до 8 выводов) всех цепей ИИП, кроме входных выпрямителей/фильтров, импульсного трансформатора, вторичных цепей, цепей обратной связи, конденсатора вывода управления. Для того, чтобы была возможность полностью оценить простоту реализации ИИП на комбинированных микросхемах, на рисунке приведена типовая схема включения ИМС семейства TOPSwitch, которое является одним из первых в этом классе. Типовые схемы других семейств выполнены примерно также, с тем же количеством элементов, но с большим числом функций.

Типовая схема ИИП для работы от сети переменного тока на ИМС семейства TOPSwitch:

Основные параметры комбинированных ИМС для импульсных источников питания:

Семейство Тип ИМС Типы корпусов Рекомендуемый диапазон мощности (Вт) Особенности применения Uраб, В1 Диапазон рабочих температур, °С2 Fраб, кГц Рабочий цикл, % Дополнительные функции
Защита от пониж. Uпит Защита от повыш. Uпит Дежурный режим «Мягкий» пуск Внешнее ограничение тока ЧМ рабочей частоты Внешняя синхронизация ДУ вкл/выкл
TOPSwitch TOP200…
204, 214		 TO-220/3 0…100 (в схемах корректора фактора мощности до 150)   36…700 -40…+145 100+10 1,8…67 +              
TOP100…104 0…60 (в схемах корректора фактора мощности до 110) Для работы в сети 110/100 В   +              
TOP209 DIP8 0…8   36…700 100+10 (TOP210)
70+15 (TOP209)		 +   +          
TOPSwitchII TOP221…227 TO220, PDIP8, SMD8 0…150   -40…+135 100+10 1,7…67 +   +          
TOPSwitch-FX TOP232…234 TO220-7B, PDIP8, SMD8 0…75 Возможна работа на частоте 0,5Fраб для уменьшения помех 132+8 или 66+4,5 1,5…78 + + + + + + + +
TOPSwitch-GX TOP242…250 TO220-7B, PDIP8, SMD8, TO263-7C, TO262-7C 0…290   -40…+140 03…66,8 + + + + + + + +
TinySwitch TNY253…255 DIP8, SO8 0…10 Возможна работа без обмотки ОС импульсного трансформ. (Типовая схема включения) 50…700 -40…+135 44+4 (TNY253, 254) 130+15 (TNY255) 03…68 +   +         +
TinySwitchII TNY256 TO220-7B, DIP8B, SOIC8B 0…23 130+15 03…66 +   +     +   +
TinySwitch Plus TNY264, 266…268 0…19 132+8 03…65 +   +     +   +
DPA-Switch DPA423…426 TO263-7C 0…83 (max 100) Для построения DC-DC конвертеров со входным напряжением 36…75 В 16…220 -40…+137 400+25 или 300+18 03…75 + + + + +   + +
LinkSwitch LNK500, 501 DIP8B, SOIC8 0…5,5 Для построения адаптеров и зарядных устройств 50…700 -40…+135 42+7,5 (LNK500) 42+4 (LNK501) 1,8…77     + +        
VIPer VIPer20/50/100 TO220/5, DIP8 До 20/50/100   До 620, до 700 (с индексами A, ASP) -40…+170 100+10, возможна работа до 200 кГц 03…65 +   + + +   +  

Примечание:

     1) В качестве нижнего предела указано напряжение стока, при котором гарантируется работа ИМС с указанными параметрами. Возможна работа при более низких напряжениях, но с отклонением параметров от нормы. В качестве верхнего предела указано напряжение пробоя исток-сток выходного транзистора.
     2) Для всех микросхем (кроме семейства VIPer) указан рабочий диапазон температур -40:+150°С, однако в таблице в качестве верхней границы приведена температура срабатывания термозащиты.
     3) У ИМС данных типов при отключении нагрузки уменьшается рабочий цикл (за счет пропуска рабочих периодов), а у некоторых — и рабочая частота. В результате в этих условиях рабочий цикл снижается практически до 0.

     Коротко о некоторых функциях комбинированных микросхем. Все описываемые микросхемы имеют встроенные цепи авторестарта (защищают ИИП и нагрузку в случае аварии — КЗ нагрузки, обрыв петли ОС), ограничения тока стока (защита выходного транзистора), цепи запуска при подаче напряжения питания (снижается количество внешних компонентов), термозащиты. У микросхем семейств TOPSwitch и TOPSwitchII термозащита выполнена с внутренней защёлкой (после перегрева необходим перезапуск устройства), у остальных — с гистерезисом температуры срабатывания (после остывания происходит автоматический перезапуск). Все ИМС имеют возможность внешней блокировки работы выходного каскада. Наличие таких цепей значительно снижает вероятность выхода из строя ИИП на комбинированных микросхемах.
     Для ИИП на основе ИМС семейств TOPSwitch и TOPSwitchII в некоторых условиях может потребоваться подключение искусственной нагрузки. Для остальных микросхем за счет усовершенствованных схемных решений это не требуется — рабочий цикл на холостом ходу снижается практически до 0.
     Частотная модуляция рабочей частоты преобразователя снижает уровень побочных излучений на 5:10 дБ, что улучшает электромагнитную совместимость устройств. Возможность внешней синхронизации предусматривает синхронизацию от внешнего источника с частотой ниже, чем частота внутреннего генератора ИМС.
     Наличие режима ДУ делает простой реализацию ИИП с микроконтроллерным управлением.

  • Наименование

    К продаже

    Цена от

К продаже:

3 394 шт.

К продаже:

2 581 шт.

К продаже:

1 462 шт.

К продаже:

4 366 шт.

К продаже:

982 шт.

К продаже:

1 372 шт.

К продаже:

137 462 шт.

К продаже:

201 шт.

К продаже:

7 437 шт.

К продаже:

821 шт.

К продаже:

1 458 шт.

К продаже:

1 289 шт.

К продаже:

2 400 шт.

К продаже:

185 шт.

К продаже:

567 шт.

К продаже:

2 670 шт.

К продаже:

619 шт.

К продаже:

2 610 шт.

К продаже:

306 шт.

К продаже:

1 015 шт.

К продаже:

8 шт.

К продаже:

2 049 шт.

К продаже:

352 шт.

К продаже:

197 шт.

К продаже:

18 шт.

К продаже:

84 510 шт.

К продаже:

3 033 шт.

К продаже:

10 893 шт.

К продаже:

2 696 шт.

К продаже:

6 683 шт.

К продаже:

973 шт.

К продаже:

1 шт.

К продаже:

380 шт.

К продаже:

3 353 шт.

К продаже:

17 596 шт.

К продаже:

3 218 шт.

К продаже:

2 979 шт.

К продаже:

1 058 шт.

К продаже:

1 385 шт.

К продаже:

840 шт.

К продаже:

815 шт.

К продаже:

40 053 шт.

К продаже:

167 шт.

К продаже:

1 476 шт.

К продаже:

416 шт.

К продаже:

117 шт.

К продаже:

3 227 шт.

К продаже:

4 420 шт.

К продаже:

49 шт.

К продаже:

965 шт.

К продаже:

6 062 шт.

К продаже:

24 657 шт.

К продаже:

997 шт.

К продаже:

57 шт.

К продаже:

2 шт.

К продаже:

452 шт.

К продаже:

56 635 шт.

К продаже:

1 876 шт.

К продаже:

1 715 шт.

К продаже:

1 703 шт.

К продаже:

8 376 шт.

К продаже:

325 шт.

К продаже:

765 шт.

К продаже:

6 504 шт.

К продаже:

137 698 шт.

К продаже:

158 шт.

К продаже:

106 шт.

К продаже:

985 шт.

К продаже:

344 шт.

К продаже:

1 248 шт.

К продаже:

2 200 шт.

К продаже:

941 шт.

К продаже:

2 485 шт.

К продаже:

1 243 шт.

К продаже:

170 шт.

К продаже:

2 905 шт.

К продаже:

1 353 шт.

К продаже:

3 628 шт.

К продаже:

104 шт.

К продаже:

459 шт.

К продаже:

9 178 шт.

К продаже:

10 шт.

К продаже:

1 929 шт.

К продаже:

2 921 шт.

К продаже:

1 984 шт.

К продаже:

12 918 шт.

К продаже:

1 630 шт.

К продаже:

834 шт.

К продаже:

3 100 шт.

К продаже:

180 886 шт.

К продаже:

4 570 шт.

К продаже:

7 522 шт.

К продаже:

570 шт.

К продаже:

83 шт.

К продаже:

17 234 шт.

К продаже:

2 296 шт.

К продаже:

300 шт.

К продаже:

1 200 шт.

К продаже:

650 шт.

К продаже:

340 шт.

К продаже:

1 688 шт.

К продаже:

1 697 шт.

К продаже:

2 175 шт.

К продаже:

8 243 шт.

К продаже:

6 378 шт.

К продаже:

877 шт.

К продаже:

2 200 шт.

К продаже:

1 297 шт.

К продаже:

1 616 шт.

К продаже:

72 шт.

К продаже:

162 шт.

К продаже:

493 шт.

К продаже:

39 шт.

К продаже:

8 635 шт.

К продаже:

4 530 шт.

К продаже:

2 130 шт.

К продаже:

300 шт.

К продаже:

151 шт.

К продаже:

26 шт.

К продаже:

56 шт.

К продаже:

1 332 шт.

К продаже:

2 677 шт.

К продаже:

592 шт.

К продаже:

10 142 шт.

Микросхема ШИМ-регулятора KA3511 для современных системных блоков питания

 

Еще несколько лет назад можно было смело утверждать, что в системных блоках питания используется только микросхема TL494 или ее полные аналоги, выпускаемые под другой маркировкой. Естественно, что это утверждение касалось блоков питания с двухтактной схемой инвертора – в однотактных блоках питания безраздельно господствовали микросхемы семейства UC3842. Применение в блоках питания других микросхем было большим исключением, и такие блоки питания воспринимались, как нечто оригинальное, нестандартное и эксклюзивное. Сейчас ситуация изменилась, и в современных блоках питания можно увидеть уже совершенно другие микросхемы. Одной из таких «новинок» является KA3511.

 

Несмотря на все удобства применения микросхемы TL494 для проектирования системных блоков питания, а это и низкая стоимость микросхемы, и отработанные годами схемотехнические решения ее применения и массовость микросхемы, все чаще можно встречаться с ШИМ-регуляторами нового поколения. И эта смена поколения далеко не случайна, пожалуй, даже можно сказать, что смена поколений элементной базы системных блоков питания слишком и неоправданно затянулась.

Различные современные стандарты, изменившиеся в сторону ужесточения, новые требования к параметрам выходных напряжений и токов, возросшие в несколько раз мощности, потребляемые современными компьютерами, появление радиоэлементов с улучшенными характеристиками – все это приводит к необходимости разработки новых микросхем, удовлетворяющих этим изменениям.

И такие микросхемы существуют и начинают все шире и шире применяться в блоках питания. Наверное, все специалисты, сталкивающиеся в своей работе с ремонтом блоков питания, производимыми компанией Power Man, уже отметили наличие в них разных новых микросхем.

Так, например, в блоке питания Power Man модели FSP250-GTA используется микросхема KA3511, о которой и хотелось бы поговорить.

Микросхема KA3511, производимая компанией FAIRCHILD, известна также под маркировкой AN4003 и разработана специально для применения в блоках питания персональных компьютеров (чего, например, нельзя сказать о TL494, являющейся микросхемой широкого применения).

Использование микросхемы KA3511 позволяет значительно упростить схему блока питания, а, значит, и повысить технологичность его производства, что однозначно сказывается на стоимости. Упрощение схемотехники блока питания осуществляется за счет исключения целого ряда различных схем и узлов. Так, например, при использовании микросхемы KA3511, производителю блока питания нет необходимости разрабатывать такие его узлы, как:

— схему формирования сигнала Power Good;

— схему удаленного запуска с помощью сигнала PS-ON;

— схему защиты от превышения выходных напряжений.

Таким образом, получается, что практически все элементы современного блока питания, за исключением силового преобразователя и дежурного источника питания, могут иметь интегральное исполнение. Куда уж проще!

Ознакомится с особенностями микросхемы KA3511 мы предлагаем путем изучения ее функциональной схемы (рис.1) и описания сигналов по таблице1.

 

Рис.1  Функциональная блок-схема ШИМ-контроллера KA3511

 

Таблица 1. Описание контактов и сигналов микросхемы  KA3511

№

Сигнал

Вх/Вых

Описание

1

VCC

Вход

Напряжение питания. Микросхема работоспособна при напряжении от 14 до 30В.

2

COMP

Выход

Выход усилителя ошибки. Внутри микросхемы соединен с неинвертирующим входом ШИМ-компаратора. На этом выводе формируется напряжение, являющееся разностью входных напряжений усилителя ошибки (конт.3 и конт.4).

3

E/A—

Вход

Инвертирующий вход усилителя ошибки. На этот вход подается опорное напряжение 1.25В от внутреннего источника.

4

E/A+

Вход

Не инвертирующий вход усилителя ошибки. Этот вход можно использовать для контроля выходных напряжений блока питания, т.е. этот контакт можно считать входом сигнала обратной связи.

5

TREM 

—

Контакт управления задержкой сигнала ON/OFF (сигнала управления включением блока питания). К этому выводу подключается времязадающий конденсатор. Если конденсатор имеет емкость 0.1 мкФ, то задержка при включении (Ton) составляет 8 мс (за это время конденсатора заряжается до уровня 1.8 В), а задержка при выключении (Toff) составляет 24 мс (за это время напряжение на конденсаторе при его разряде уменьшается до 0.6 В).

6

REM 

Вход

Вход сигнала включения/выключения блока питания. В спецификации  на разъемы блоков питания ATX этот сигнал обозначается, как PS-ON. Сигнал REM является сигналом TTL и сравнивается внутренним компаратором с опорным уровнем  1.4В. Если сигнал REM становится ниже 1.4 В микросхема ШИМ запускается и блок питания начинает работать. Если же сигнал REM установлен в высокий уровень (более 1.4 В), то микросхема отключается,  а соответственно отключается и блок питания. На этом контакте напряжение может достигать максимального значения 5.25 В, хотя типовым значением является 4.6 В.

7

RT 

—

Частотозадающий резистор внутреннего генератора.

8

CT 

—

Частотозадающий конденсатор внутреннего генератора.

9

DET 

Вход

Вход детектора превышения напряжения. Сигнал этого контакта сравнивается внутренним компаратором с опорным напряжением 1.25 В. Этот вход может использоваться для контроля питающего напряжения микросхемы, что обеспечивает ее защиту от работы при повышенном напряжении.

10

TPG

—

Контакт управления задержкой формирования сигнала PG (Power Good – питание в норме). К этому выводу подключается времязадающий конденсатор. Конденсатор емкостью 2.2 мкФ обеспечивает временную задержку 250 мс. Опорными напряжениями для этого времязадающего конденсатора являются 1.8 В (при заряде) и 0.6 В (при разряде). Т.е. при включении блока питания сигнал PG установится в высокий уровень в момент, когда на этом времязадающем конденсаторе напряжение достигнет 1.8 В.  А при выключении блока питания, сигнал PG установится в низкий уровень в момент, когда конденсатор разрядится до уровня 0.6 В. Типовое напряжение на этом выводе 2.9 В, что позволяет избежать случайного срабатывания сигнала PG и обеспечивает защиту от «шумов».

11

PG

Выход

Сигнал Power Good – питание в норме. Высокий уровень сигнала означает, что  все выходные напряжения блока питания соответствуют номинальным значениям, и блок питания работает в штатном режиме. Низкий уровень сигнала означает неисправность блока питания.

12

VREF

Выход

Высокопрецизионное опорное напряжение с допустимым отклонением не более ±2%. Типовое значение этого опорного напряжения составляет 5.03 В.

13

V3.3

Вход

Сигнал защиты от превышения напряжения в канале +3.3 В.

14

V5

Вход

Сигнал защиты от превышения напряжения в канале +5 В.

15

V12

Вход

Сигнал защиты от превышения напряжения в канале +12 В.

16

PT

Вход

Вход дополнительного сигнала защиты от превышения напряжения. Этот вход может использоваться для организации защиты по какому-либо другому каналу напряжения.

17

TUVP

—

Контакт для подключения времязадающего конденсатора схемы защиты от превышения напряжений. Конденсатор емкостью 2.2 мкФ, подключенный к этому выводу обеспечивает временную задержку 250 мс. Напряжение на конденсаторе сравнивается внутренним компаратором микросхемы с опорным напряжением 1.8В. После полного заряда конденсатора, на нем устанавливается напряжение 2.9В.

18

GND

—

«Земля»

19

DTC

Вход

Вход регулировки «мертвого» времени. Неинвертирующий вход внутреннего компаратора «мертвого» времени смещен на  0.12 В внутренним источником. Это позволяет задать минимальное значение «мертвого» времени для выходных импульсов. Регулируется «мертвое» время выходных импульсов путем подачи на вход DTC постоянного напряжения величиной от 0 до 3.3В

20

C2

Выход

Коллектор второго выходного транзистора.

21

E

—

Эмиттеры выходных транзисторов.

22

C1

Выход

Коллектор первого выходного транзистора.

.

ШИМ | Электроника для всех

DC-DC преобразование
Для изменения напряжения постоянного тока с минимальными потерями используются DC-DC преобразователи, работающие по принципу Широтно-Импульсной Модуляции (ШИМ, она же PWM по басурмански). Если не читал мои прошлые статьи, где я подробно разжевал принцип работы ШИМ, то я кратенько тебе напомню. Основной принцип тут в том, что напряжение подается не сплошным потоком, как в линейных стабилизаторах, а краткими импульсами и с большой частотой.
Готовый девайс

То есть у тебя на выходе ШИМ контроллера, например, сначала в течении десяти микросекунд напряжение, к примеру, двенадцать вольт, потом идет пауза. Скажем, те же десять микросекунд, когда на выходе напряжения вообще нет. Затем все повторяется, словно мы быстро-быстро включаем и выключаем рубильник.

Таким образом у нас получаются прямоугольные импульсы. Если вспомнить матан, а конкретно интегрирование, то после интегрирования этих импульсов мы получим площадь под фигурой очерченной импульсами. Таким образом, меняя ширину импульсов и пропуская их через интегратор, можно плавно менять напряжения от нуля до максимума с любым шагом и практически без потерь.
В качестве интегратора служит конденсатор, он заряжается на пике, а на паузах будет отдавать энергию в цепь. Также туда всегда последовательно ставят дроссель, который тоже служит источником энергии, только он запасает и отдает ток. Поэтому такие преобразователи при небольших габаритах легко питают мощную нагрузку и при этом почти не расходуют энергию на лишний нагрев.

Если не догнал, то я для простоты переложил это в понятное «канализационное русло». Смотри на картинку, где ключевой транзистор ШИМ контроллера похож на вентиль, он открывает и закрывает канал. Конденсатор это банка, накапливающая энергию. Дроссель это массивная турбина, которая, будучи разогнанной потоком, при открытом вентиле, за счет своей инерции прогоняет воду по трубам и после закрытия вентиля.

Конечно, самостоятельно разработать такой источник питания сложно, требуется неслабое образование в области электроники, но не стоит напрягаться по этому поводу. Умные дядьки из Motorola, STM, Dallas и прочих Philips’ов придумали все за нас и выпустили уже готовые микросхемы содержащие в себе ШИМ контроллер. Тебе остается его лишь припаять и добавить обвески, которая задает параметры работы, причем изобретать самому ничего не надо, в datasheet’ах подробно расписано что и как подключать, какие номиналы выбирать, а иногда даже дают готовый рисунок печатной платы. Надо лишь немного знать английский 🙂

Таймеры с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) в микроконтроллерах

Эта статья является второй из серии, посвященной таймерам микроконтроллеров. Первая статья описывает основные особенности большинства типов таймеров и охватывает периодические таймеры.

В этой статье описывается более сложный таймер, называемый ШИМ или таймер широтно-импульсной модуляции. Если вы не знакомы с общей работой таймеров микроконтроллера, рекомендую прочитать первую статью перед этой.

Таймеры

PWM обычно используются для управления движением и затемнения светодиодов.Примеры этих приложений включены здесь.

Рабочий цикл ШИМ

Рабочий цикл — это время, в течение которого цифровой сигнал находится в «активном» состоянии относительно периода сигнала. Продолжительность включения обычно указывается в процентах.

Например, идеальный прямоугольный сигнал с равным временем высокого и низкого времени имеет рабочий цикл 50%. Вот диаграмма, показывающая рабочий цикл в общем виде.

Рисунок 1. Представление концепции рабочего цикла

Расчет таймера микроконтроллера рабочего цикла

Как рассчитать рабочий цикл на основе приведенного выше примера?

Если активен высокий уровень, рабочий цикл равен

(Ширина ÷ Период) ✕ 100 ＝ (3 ÷ 10) ✕ 100 ＝ 30%

Если мы определяем сигнал как активный низкий, рабочий цикл составляет 70%.

Обзор таймера ШИМ

Вот временная диаграмма типичного сигнала ШИМ.

Рисунок 2. Пример временной диаграммы ШИМ

Счетчик ведет отсчет от 0 до значения «переполнения» в регистре модуля. Когда модуль достигнут, счетчик переходит на 0 на следующих часах. Модуль здесь равен 9, а количество состояний счетчика — 9 + 1 или 10. Подсчет просто повторяется до тех пор, пока включен таймер.Выходной сигнал счетчика поступает в логику «Ширина», которая устанавливает высокий уровень на выходе при переполнении счетчика и низкий уровень на выходе, когда счетчик соответствует регистру ширины.

Ширина выходного импульса изменяется «на лету» путем изменения значения в регистре ширины. Это действие обозначено пунктирными линиями.

Как показано на следующей диаграмме, период и ширина импульса устанавливаются путем загрузки соответствующего значения в регистр. Для временной диаграммы выше регистр периода будет содержать значение 9, а регистр ширины будет содержать значение 2.

Вот блок-схема типичного таймера ШИМ.

Рисунок 3. Блок-схема таймера ШИМ

Часы делятся предделителем и применяются к счетчику периодов. Длительность счетчика периодов устанавливается с помощью регистра модуля или периода. Выходной сигнал счетчика периода поступает в несколько «каналов» логики ширины импульса. Ширина импульса от каждого канала регулируется независимо, поскольку каждый канал имеет отдельный регистр ширины.

Обратите внимание, что периоды всех каналов одинаковы, потому что они используют один и тот же счетчик периода, но ширина импульса разная.

Управление двигателем с ШИМ

Важным применением таймеров PWM является управление двигателем. На приведенной ниже диаграмме показана типичная установка с ШИМ-сигналом, поступающим на контроллер двигателя, который управляет двигателем. (Если вы хотите увидеть ШИМ в действии, взгляните на робота AAC C-BISCUIT, который использует широтно-импульсную модуляцию для управления скоростью двигателя.)

Рисунок 4. Упрощенная блок-схема настройки ШИМ

На временной диаграмме ниже показан пример, в котором направление и величина крутящего момента регулируются с помощью сигнала ШИМ.

Это время называется «50% PWM», что означает, что рабочий цикл 50% не дает крутящего момента, а рабочие циклы больше или меньше 50% управляют величиной крутящего момента в двух направлениях.

Рис. 5. Пример, в котором две функции крутящего момента управляются с помощью сигнала ШИМ

Вариант 3 — рабочий цикл 50%, и двигатель не движется.Случай 2 — рабочий цикл более 50%, и двигатель вращается по часовой стрелке с крутящим моментом, пропорциональным величине рабочего цикла более 50%. Случай 1 — рабочий цикл менее 50%, и двигатель вращается против часовой стрелки с крутящим моментом, пропорциональным величине рабочего цикла менее 50%.

Пример ШИМ серводвигателя

Другой пример — серводвигатель, который изменяет угол поворота вала в соответствии с шириной импульса. Например, импульс 1,5 миллисекунды устанавливает вал на 0 °.При изменении ширины импульса с 1,5 миллисекунды до 1 миллисекунды происходит поворот от 0 ° до -90 °, а с 1,5 миллисекунды до 2 миллисекунд — от 0 ° до + 90 °.

В настоящее время я работаю с «серводвигателем непрерывного вращения». Двигатель непрерывно вращается в любом направлении под управлением сигнала ШИМ. Направление и скорость зависят от ширины импульса, как показано на этой диаграмме.

Рис. 6. Изменение скорости и направления вращения двигателя в зависимости от сигнала ШИМ

Период составляет 20 миллисекунд, и активный высокий импульс управляет направлением и скоростью.Двигатель не двигается, если ширина импульса составляет 1,5 миллисекунды. Увеличение значения более 1,5 миллисекунды увеличивает скорость против часовой стрелки, а уменьшение значения меньше 1,5 миллисекунды заставляет двигатель вращаться по часовой стрелке.

Управление яркостью светодиода с помощью таймера ШИМ

Другой пример использования рабочего цикла таймера ШИМ — это управление яркостью светодиода. Вот основная схема:

Рисунок 7. Базовая схема светодиода, управляемого таймером ШИМ

Светодиод горит, когда выход таймера низкий, и не горит, когда выход высокий. Таймер создает быстро изменяющийся выходной сигнал, который включает и выключает светодиод достаточно быстро, чтобы глаз усреднял время включения и воспринимал изменение интенсивности, а не мигание включения и выключения.

Рисунок 8. Три корпуса светодиодов с ШИМ-управлением для «более ярких», «диммерных» и «средних» светодиодов

На схеме показаны три случая.«Более яркий» корпус находится в низком состоянии большую часть периода, а светодиодный индикатор выглядит ярче, чем в «более тусклом» корпусе, который находится в низком состоянии в течение более короткого времени.

Настройка времени для серводвигателя

Самая сложная часть использования таймера PWM — это установка временных параметров в соответствии с требованиями внешнего устройства. Я думаю о таймере ШИМ как о типе цифро-аналогового преобразователя (ЦАП). (На самом деле, ШИМ может использоваться как ЦАП с некоторой помощью фильтра нижних частот.) ЦАП с выходным напряжением принимает цифровое значение и преобразует его в аналоговое выходное напряжение.Наименьшее изменение аналогового выхода происходит, когда цифровое значение изменяется на один счет.

Для таймера ШИМ ширина выходного импульса аналогична аналоговому значению. Наименьшее изменение ширины происходит, когда значение в регистре ширины изменяется на один счет. Это минимально возможное изменение выходного сигнала называется выходным разрешением.

Для таймера ШИМ разрешение на выходе или наименьшее возможное изменение периода или ширины выходного импульса — это один период тактовых импульсов, идущих в счетчик периодов.

Например, если период тактовой частоты счетчика периодов составляет 10 микросекунд (частота 100 кГц), временное разрешение периода вывода и ширины импульса составляет 10 микросекунд.

В этом разделе я определяю временные параметры для управления «серводвигателем непрерывного вращения», описанным выше. Вернитесь к временной диаграмме на Рисунке 6 выше для справки.

Вот информация о таймере ШИМ, необходимая для определения времени.

  • Тактовая частота: 24 МГц
  • Параметры предделителя: разделить на 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 или 128
  • Счетчик периодов и регистр ширины: 16 бит или 65 536 отсчетов

Вот требования к серводвигателю.

  • Период ШИМ: 20 миллисекунд
  • Ширина импульса ШИМ для остановленного двигателя: 1,5 миллисекунды.
  • Ширина импульса ШИМ для максимальной скорости против часовой стрелки: 2,0 миллисекунды
  • Ширина импульса ШИМ для максимальной скорости CW: 1,0 миллисекунда

Выбор значения предделителя

Первая часть настройки — выбор значения деления для предварительного делителя.

Если значение слишком мало (быстрая синхронизация), максимальный период ШИМ с использованием 16-разрядного счетчика слишком мал.Если значение большое (медленные часы), разрешение синхронизации плохое и имеется грубое управление. Хорошее место для начала — определение максимально возможной частоты в счетчике периода f PC , чтобы получить период вывода 20 миллисекунд. Если входная частота высока, нам придется использовать большой модуль счета, чтобы получить желаемый период. Давайте попробуем модуль 60 000 и определим входную частоту счетчика периодов.

f PC = (0.02 / 60,000) -1 = 3,000,000 Гц = 3 МГц

Тактовая частота предварительного делителя частоты составляет 24 МГц. Таким образом, значение деления предделителя P равно

.

P = (24 МГц / 3 МГц) = 8

Отлично! Я могу использовать предварительный делитель деления на 8 и модуль счетчика периода 60 000 для периода ШИМ 20 миллисекунд. Теперь мы знаем временное разрешение выходного импульса. Временное разрешение — это период тактовой частоты 3 МГц или 0,333 микросекунды.

Модуль 60 000 — это удачная догадка, которая хорошо сочетается с одной из настроек предварительного делителя. Для определения настроек часто требуется немного «вперед и назад» между модулем счетчика и настройками предварительного делителя, чтобы приблизиться к идеальному периоду. Часто периферийным устройствам не нужен точный период, и есть свобода выбора времени.

Выбор значений для регистра ширины импульса

Перейдем к выбору значений для регистра ширины импульса W. Ширина импульса t W равна

t W = W ✕ 0.333×10 -6

Вт = т Вт / 0,333×10 -6

Вот таблица со значениями W для указанных настроек двигателя.

Настройка двигателя Ширина импульса (в секундах) Вт
Остановлен 0,0015

4,500

Макс.скорость по часовой стрелке 0,0020 6 000
Макс.скорость против часовой стрелки 0.0010 3 000

Значение в регистре ширины изменяется от 3000 до 6000 для полного управления двигателем. Наконец, один отсчет вычитается из значений периода и ширины, записанных в регистры, для корректировки на дополнительный «0» отсчет.

Вот все значения таймера:

  • Тактовая частота: 24 МГц
  • Предварительный делитель деления: разделить на 8
  • Модуль счетчика периодов: 59,999
  • Регистр ширины импульса для двигателя остановлен: 4,499
  • Регистр ширины импульса для максимальной скорости CW: 5,999
  • Регистр ширины импульса для максимальной скорости против часовой стрелки: 2,999

На практике серводвигатели обычно не очень точны и требуют калибровки путем изменения этих значений.Приведенные выше значения дают «номинальное» место для начала. Кроме того, вычитание одного счета обычно не требуется, поскольку эта корректировка учитывается при калибровке.

С учетом контрольного разрешения

Есть еще одна вещь, которую следует учитывать: достаточно ли разрешение управления?

Количество отсчетов от остановки до полной скорости в любом направлении — 1500. Таким образом, разрешающая способность управления составляет одну часть из 1500, т.е. менее 0,1%. Это очень высокое разрешение для серводвигателя низкого уровня, но высокое разрешение может потребоваться для других типов двигателей.

Обратите внимание, как первый шаг выше ищет наименьшую предварительную шкалу. Более высокая частота в счетчике периода обеспечивает более высокое разрешение.

Другой способ взглянуть на это — использовать большее количество отсчетов в счетчике периода, что дает более высокое разрешение.

Прерывания

Иногда важен жесткий контроль между выходом ШИМ и программным обеспечением. Эффективный способ их синхронизации — прерывания (дополнительную информацию о прерываниях см. В первой статье этой серии).

Таймеры

PWM часто имеют возможность генерировать запрос прерывания, когда счетчик периода переполняется и когда логика ширины обнаруживает совпадение (конец выходного импульса). Если имеется несколько каналов, процедура обслуживания прерывания обычно считывает регистр в таймере, чтобы узнать, какой канал запросил прерывание.

Что дальше?

В следующей статье серии описывается очень интересный тип таймера, называемый часами реального времени или RTC.RTC дает микроконтроллеру важную возможность точно отслеживать время дня и календарь.

Управление мощностью микроконтроллера с широтно-импульсной модуляцией


Рис. 1 Испытательная установка с использованием микросхемы Microchip 12F683 для демонстрации широтно-импульсной модуляции.

Льюис Лофлин

Здесь мы исследуем концепцию широтно-импульсной модуляции, в частности, используемую в контроллерах Arduino и Microchip PIC. Наше основное внимание уделяется управлению мощностью — изменяя «рабочий цикл», мы можем управлять передачей мощности на любое количество нагрузок.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) — это широко используемый метод управления мощностью, реализованный в современных электронных переключателях мощности. Среднее значение напряжения (и тока), подаваемого на нагрузку, регулируется путем быстрого включения и выключения (транзисторного) переключателя между питанием и нагрузкой. Чем дольше включен (транзисторный) переключатель по сравнению с периодами выключения, тем выше мощность, подаваемая на нагрузку.

Частота переключения ШИМ должна быть намного выше, чем то, что могло бы повлиять на нагрузку, то есть на устройство, которое потребляет мощность…

Термин рабочий цикл описывает пропорцию времени «включения» к регулярному интервалу или «периоду» времени; низкий рабочий цикл соответствует низкой мощности, потому что большую часть времени питание отключено. Рабочий цикл выражается в процентах, при 100% включенном состоянии.

Основным преимуществом ШИМ является то, что потери мощности в коммутационных устройствах очень малы. Когда переключатель выключен, ток практически отсутствует, а когда он включен, падение напряжения на переключателе почти отсутствует. Таким образом, потери мощности, являющиеся продуктом напряжения и тока, в обоих случаях близки к нулю.ШИМ также хорошо работает с цифровыми элементами управления, которые … могут легко установить необходимый рабочий цикл.

Арт. https://www.princeton.edu/~achaney/tmve/wiki100k/docs/Pulse-width_modulation.html


Рис. 2 Схема импульсного регулятора мощности LM2674-5.0.

Импульсные источники питания, например, используют контур обратной связи по напряжению для управления рабочим циклом выходного сигнала. LM2674-5.0 использует только несколько внешних компонентов и, в отличие от старых последовательных регуляторов напряжения, таких как LM7805, КПД приближается к 98 процентам.


Рис. 3 Среднее напряжение пропорционально скважности.

Широтно-импульсная модуляция с микроконтроллерами

Микроконтроллеры

, такие как Arduino, не имеют понятия аналоговых напряжений — единиц и нулей, или HIGH и LOW, или GND и Vcc. Хотя можно использовать программные контуры для создания вывода ШИМ, в большинстве случаев мы используем аппаратные счетчики и делители. Время — это то, что uPC понимает. Через фильтр нижних частот мы можем создать аналоговое напряжение из выходного сигнала с широтно-импульсной модуляцией, в других случаях мы используем дежурный режим для управления средним напряжением .


Рис. 4 Испытательная установка Mircochip PIC PIC12F683.

В этой испытательной схеме (рис. 1) используется микросхема PIC PIC12F683 компании Mircochip с его аналого-цифровым преобразователем (АЦП), принимающим аналоговое значение потенциометра, преобразующим показания 0–5 В в 10-битное значение из 0–1023. Это 10-битное значение отправляется в модуль широтно-импульсной модуляции на вывод GP2.

Это значение устанавливает рабочий цикл (по времени в зависимости от периода) прямоугольной волны 250 Гц, генерируемой внутренним таймером. Период = 1 / F = 1/250 = 4 мсек.

Подробнее о PIC12F683 см. Введение в программирование PIC12F683.


Рис. 5

В тестовой схеме используется PIC12F683, чтобы контролировать среднее напряжение через комбинацию транзисторов Дарлингтона с оптопарой NPN к 12-вольтовой светодиодной лампе и 12-вольтовой батарее. Оптрон служит для изоляции цепи 12 В от цепи микроконтроллера 5 В.

Теперь давайте посмотрим на форму выходного сигнала светодиодной лампы, начиная от полного до полного выключения.Выходная частота составляет 250 Гц, а период — 4 мсек.


Рис. 6 Рабочий цикл ширины импульса 100 процентов.

Рис. 7 Рабочий цикл ширины импульса 75 процентов.

Рис. 8 Рабочий цикл ширины импульса 50 процентов.

Рис. 9 Рабочий цикл ширины импульса 25 процентов.

Рис. 10 Рабочий цикл ширины импульса 0 процентов или выкл.

На этом завершается краткое введение в широтно-импульсную модуляцию. Обязательно посмотрите мое видео на YouTube.

Данные об импорте и цена pwm по коду ГС 85423900

Ноя 22 2016
9 Ноя 22 2016 Ноя 18 2016 Ноя 18 2016 Bombay Air Cargo 133,420 Ноя 10 2016
Дата Код ГС Описание Страна происхождения Порт разгрузки Единица Количество Стоимость (INR) Единица (INR) INR за единицу )
Ноя 22 2016 85423900 IC-MICROCIRCUIT / PWM 3-16,5V 100-500KHZ MSOP RYT1136372 / 1 Китай Bombay Air Cargo PCS 5000 211,799 Ноя 22 2016 85423900 МИКРОСХЕМА / ШИМ 13-100 В 1 МГц MSOP10 TJ = RYT1136283 / 1 Китай Bombay Air Cargo шт. Ноя 22 2016 85423900 RYT1136374 / 1 MICROCIRUIT / PWM ADJ 0.ВСТРОЕННАЯ ЦЕПЬ ОТ 8 В ДО 90% VIN (КОМПОНЕНТЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ ДЛЯ SWITCHI Китай Delhi Air Cargo ПК 5000 97,780 20
85423900 IC MOTOR DRIVER PWM FULL 24-SOIC P / N-009-0020411-R Malaysia Bombay Air Cargo NOS 1,000 375,136 375
85423900 RYT1136053 / 4 МИКРОСХЕМА / КОНТР (РЕЖИМ ТОКА ШИМ) (ВСТРОЕННАЯ ЦЕПЬ) (КОМПОНЕНТЫ ДЛЯ MANF.УСТАНОВЛЕННОЙ ПЛАТЫ ДЛЯ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ China Delhi Air Cargo PCS 2,500 70,600 28
Ноя 19 2016 85423900 I.C. ДРАЙВЕР, СВЕТОДИОДНЫЙ (8-КАНАЛЬНЫЙ СВЕТОДИОДНЫЙ ДРАЙВЕР I2C / ШИМ-КОНТРОЛЛЕР (PCA9) 009-0025905-R Китай Bombay Air Cargo PCS 2,500 84,388 34
85423900 ИС ШИМ-КОНТРОЛЛЕРА ZVT СДВИГОМ ФАЗЫ, P / N: UC1875J (AS PER INV) США Ахмедабад NOS 100 173,255 1,733
85423900 МИКРОСХЕМА / ШИМ 15 В 1 МГц SSOP16 -40 / + 85DEG-INTEG RYT1136398 / 1 Китай Bombay Air Cargo PCS 7,500 264,936 9029 9029 Ноя 17 2016 85423900 IC-MICROCIRCUIT / PWM 14-100V 1MHZ MSOP10 40 / RYT1132018 / C Китай Bombay Air Cargo PCS 3,500 131,106 370294 Ноя 17 2016 85423900 ЭЛЕКТРОННЫЕ ИНТЕГРИРОВАННЫЕ ЦЕПИ: ДРУГИЕ MAX1927REUB + T НИЗКОЕ ВЫХОДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ, 800MA, ШИМ-СТУПЕНЧАТЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ DC / DC 105776623 Филиппины Bombay Air Cargo
Ноя 17 2016 85423900 IC-MICROCIRCUIT / PWM -36V TO -72V 262KHZ MSO RYT1136644 / 1 China Bombay Air Cargo PCS 2,500 57229 237 Ноя 17 2016 85423900 ВСТРОЕННЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ЦЕПИ: ДРУГИЕ MAX1951ESA + T 1 МГц, ЦЕЛЬНОКЕРАМИЧЕСКИЕ, 2.6 В на вход 5,5 В, 2 А ШИМ СТУПЕНЧАТЫЙ DC-TO-DC REGU Филиппины Bombay Air Cargo PCS 2,500 133,420 53
Ноя 17 2016 85423900 ЭЛЕКТРОННЫЕ ИНТЕГРИРОВАННЫЕ ЦЕПИ: ДРУГИЕ MAX1951ESA + T 1 МГц, ЦЕЛЬНО КЕРАМИЧЕСКИЕ, ВХОД 2,6 ВТО, 5,5 В, 2 А ШИМ СТУПЕНЧАТЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ DC-TO-DC Филиппины 53
Ноя 17 2016 85423900 ИНТЕГРИРОВАННЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ЦЕПИ: ДРУГИЕ MAX1556ETB + T 16UA IQ, 1.2A ШИМ-СТУПЕНЧАТЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ DC-DC MAX1556ETB + T 104517305 Филиппины Bombay Air Cargo PCS 2,500 62,412 25
Ноя 17 2016 85423900 (P / N: HUA37222) (ИНТЕГРИРОВАННАЯ ЦЕПЬ) SOFT SW PWM CNTRLR 1-OUT PHASE SHIFTED FULL BRIDGE CONTROLLER 12V (P / F MFG OF UPS) Singapore Banglore Air Cargo Nos. 273,775 228
Ноя 17 2016 85423900 ВСТРОЕННЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ЦЕПИ: ДРУГИЕ MAX1951ESA + T 1 МГц, ЦЕЛЬНОКЕРАМИЧЕСКИЕ, 2.6VTO 5.5V INPUT, 2A PWM STEP-DOWN DC-TO-DC REGUL Филиппины Bombay Air Cargo PCS 2,500 133,420 53
Ноя 11 2016 85423900 (P / N: 360-3804-Z) (ВСТРОЕННАЯ ЦЕПЬ) КОНТРОЛЛЕР PWM РЕЖИМ ТОКА 8-КОНТАКТНАЯ ТРУБКА PDIP (P / F MFG ИБП) Singapore Banglore Air Cargo 18,777 63
Ноя 10 2016 85423900 И.C. ДРАЙВЕР, СВЕТОДИОДНЫЙ (8-КАНАЛЬНЫЙ СВЕТОДИОДНЫЙ ДРАЙВЕР I2C / ШИМ-КОНТРОЛЛЕР (PCA9) 009-0025905-R Китай Bombay Air Cargo PCS 2,500 82,456 33
85423900 МОДУЛЬ РАСШИРЕНИЯ С 8 АНАЛОГОВЫМИ ВЫХОДАМИ ДЛЯ ДАТЧИКОВ ШИМ — IL-NT AOUT8 Чешская Республика Bombay Air Cargo PCS 5 9,977 1,977 Ноя 08 2016 85423900 (ОБОРУДОВАНИЕ НЕ SDH) (ВСТРОЕННАЯ ЦЕПЬ) RYT1136575 / 1 МИКРОЦИРКА / ШИМ 4.5-14V 520KHZ QFN16-4 (КОМПОНЕТЫ ДЛЯ MANF. OF MOU China Delhi Air Cargo PCS 10 632 63

Введение в широтно-импульсную модуляцию, регулирование скорости 10 и приложения 9 Использование ШИМ в качестве метода переключения

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) — широко используемый метод для общего управления мощностью постоянного тока на электрическое устройство, реализованный в современных электронных переключателях питания. Однако он также находит свое место в прерывателях переменного тока.Среднее значение тока, подаваемого на нагрузку, регулируется положением переключателя и продолжительностью его состояния. Если период включения переключателя больше по сравнению с периодом выключения, нагрузка получает сравнительно более высокую мощность. Таким образом, частота переключения ШИМ должна быть выше.

Обычно переключение должно производиться несколько раз в минуту в электрической плите, 120 Гц в диммере лампы, от нескольких килогерц (кГц) до десятков кГц для моторного привода. Частота коммутации усилителей звука и компьютерных блоков питания составляет от десяти до сотен кГц.Отношение времени включения к периоду импульса известно как рабочий цикл. Если рабочий цикл низкий, это означает низкую мощность.

Потери мощности в коммутационном устройстве очень малы из-за почти незначительного тока, протекающего в выключенном состоянии устройства, и незначительного падения напряжения в выключенном состоянии. Цифровое управление также использует метод ШИМ. ШИМ также использовался в некоторых системах связи, где его рабочий цикл использовался для передачи информации по каналу связи.

ШИМ может использоваться для регулировки общего количества мощности, подаваемой на нагрузку, без потерь, обычно возникающих, когда передача мощности ограничивается резистивными средствами. К недостаткам относятся пульсации, определяемые рабочим циклом, частотой переключения и свойствами нагрузки. При достаточно высокой частоте переключения и, при необходимости, использовании дополнительных пассивных электронных фильтров последовательность импульсов может быть сглажена и восстановлена ​​средняя аналоговая форма волны. Системы управления с высокочастотной ШИМ могут быть легко реализованы с использованием полупроводниковых переключателей.

Как уже было сказано выше, переключатель почти не рассеивает мощность ни в состоянии, ни в выключенном состоянии. Однако во время переходов между включенным и выключенным состояниями как напряжение, так и ток не равны нулю, и, таким образом, значительная мощность рассеивается в переключателях. К счастью, изменение состояния между полностью включенным и полностью выключенным происходит довольно быстро (обычно менее 100 наносекунд) по сравнению с типичным временем включения или выключения, поэтому средняя рассеиваемая мощность довольно низка по сравнению с мощностью, подаваемой даже при высоких частотах переключения. используются.

Использование ШИМ для подачи питания постоянного тока на нагрузку

Большая часть производственных процессов требует выполнения определенных параметров, касающихся скорости привода. Системы электропривода, используемые во многих промышленных приложениях, требуют более высокой производительности, надежности, регулируемой скорости из-за простоты управления. Регулировка скорости двигателя постоянного тока важна в приложениях, где точность и защита имеют решающее значение. Назначение регулятора скорости двигателя — принять сигнал, представляющий требуемую скорость, и привести двигатель в движение с этой скоростью.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) применительно к управлению двигателем — это способ передачи энергии посредством последовательности импульсов, а не непрерывно изменяющегося (аналогового) сигнала. Увеличивая или уменьшая ширину импульса, контроллер регулирует поток энергии на вал двигателя. собственная индуктивность двигателя действует как фильтр, хранение энергии в течение цикла «ON», выпуская его со скоростью, соответствующей сигнал входного сигнала или эталонным. Другими словами, энергия поступает в нагрузку не столько переключения частоты, но на опорной частоте.

Схема используется для управления скоростью двигателя постоянного тока с использованием метода ШИМ. Контроллер двигателя постоянного тока с регулируемой скоростью 12 В использует микросхему таймера 555 в качестве генератора импульсов ШИМ для регулирования скорости двигателя 12 В постоянного тока. IC 555 — это популярная микросхема таймера, используемая для создания схем таймера. Он был представлен в 1972 году компанией Signetics. Он называется 555, потому что внутри находятся три резистора по 5 кОм. ИС состоит из двух компараторов, цепи резисторов, триггера и выходного каскада. Он работает в 3 основных режимах — Астабильный, Моностабильный (в котором он действует как генератор однократных импульсов и Бистабильный режим.То есть, когда он срабатывает; выходной сигнал становится высоким в течение периода, зависящего от значений резистора синхронизации и конденсатора. В нестабильном режиме (AMV) ИС работает как автономный мультивибратор. Выходной сигнал постоянно меняется на высокий и низкий, давая пульсирующий выход в качестве генератора. В бистабильном режиме, также известном как триггер Шмитта, ИС работает как триггер с высоким или низким выходом на каждом триггере и сбросе.

В этой схеме используется МОП-транзистор IRF540. Это усовершенствованный N-канальный МОП-транзистор.Это усовершенствованный силовой полевой МОП-транзистор, разработанный, испытанный и гарантированно выдерживающий определенный уровень энергии в лавинном режиме пробоя. Эти силовые полевые МОП-транзисторы предназначены для таких приложений, как импульсные регуляторы, переключающие преобразователи, драйверы двигателей, релейные драйверы и драйверы для мощных биполярных переключающих транзисторов, требующих высокой скорости и низкой мощности управления затвором. Эти типы могут управляться напрямую от интегральных схем. Рабочее напряжение этой цепи можно регулировать в соответствии с потребностями управляемого двигателя постоянного тока.Эта схема может работать от 5-18 В постоянного тока.

Вышеупомянутая схема, то есть управление скоростью двигателя постоянного тока с помощью метода ШИМ, изменяет рабочий цикл, который, в свою очередь, управляет скоростью двигателя. IC 555 подключен в нестабильном режиме к автономному мультивибратору. Схема состоит из потенциометра и двух диодов, которые используются для изменения рабочего цикла и поддержания постоянной частоты. При изменении сопротивления переменного резистора или потенциометра рабочий цикл импульсов, подаваемых на полевой МОП-транзистор, изменяется, и, соответственно, изменяется мощность постоянного тока на двигатель, и, таким образом, его скорость увеличивается с увеличением рабочего цикла.

Использование ШИМ для подачи питания переменного тока на нагрузку

Современные полупроводниковые переключатели, такие как полевые МОП-транзисторы или биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT), являются идеальными компонентами. Таким образом могут быть созданы контроллеры с высокой эффективностью. Обычно преобразователи частоты, используемые для управления двигателями переменного тока, имеют КПД выше 98%. Импульсные источники питания имеют более низкий КПД из-за низкого уровня выходного напряжения (часто требуется даже менее 2 В для микропроцессоров), но все же можно достичь КПД более 70-80%.

Этот вид управления переменным током является известным по мощности методом отложенного угла зажигания. Он дешевле и генерирует много электрических шумов и гармоник по сравнению с настоящим ШИМ-регулятором, который создает незначительный шум.

Во многих приложениях, таких как промышленное отопление, управление освещением, асинхронные двигатели с плавным пуском и регуляторы скорости для вентиляторов и насосов, требуется переменное напряжение переменного тока от постоянного источника переменного тока. Для этих требований широко используется регулировка фазового угла регуляторов.Он предлагает некоторые преимущества, такие как простота и возможность экономичного управления большим количеством энергии. Однако запаздывающий угол зажигания вызывает прерывистость и обилие гармоник в токе нагрузки, а на стороне переменного тока возникает запаздывающий коэффициент мощности при увеличении угла зажигания.

Эти проблемы можно решить, используя прерыватель переменного тока с ШИМ. Этот прерыватель переменного тока с ШИМ имеет несколько преимуществ, таких как синусоидальный входной ток с коэффициентом мощности, близким к единице. Однако, чтобы уменьшить размер фильтра и улучшить качество выходного регулятора, следует увеличить частоту переключения.Это вызывает большие потери при переключении. Другая проблема заключается в коммутации переключающего переключателя S1 с переключателем свободного хода S2. Это вызывает скачок тока, если оба переключателя включены одновременно (короткое замыкание), и скачок напряжения, если оба переключателя выключены (нет свободного пути). Чтобы избежать этих проблем, использовался демпфер RC. Однако это увеличивает потери мощности в цепи и является сложным, дорогим, громоздким и неэффективным для приложений с большой мощностью. Предлагается прерыватель переменного тока с переключением напряжения нулевого тока (ZCS-ZVS).Его регулятор выходного напряжения должен изменять время выключения, контролируемое ШИМ-сигналом. Таким образом, необходимо использовать управление частотой для достижения мягкого переключения, а в общих системах управления используются методы ШИМ, определяющие время включения. Этот метод имеет такие преимущества, как простое управление с сигма-дельта-модуляцией и постоянный входной ток. Ниже представлены особенности предлагаемой схемы и схемы с прерыванием ШИМ.

Схема ШИМ-модулятора на цифровой микросхеме.Мощный ШИМ-регулятор. Аналоговая широтно-импульсная модуляция


ШИМ-контроллер предназначен для регулирования скорости вращения полярного двигателя, яркости лампочки или мощности нагревательного элемента.

Преимущества:
1 Простота изготовления
2 Доступность комплектующих (стоимость не превышает 2 $)
3 Широкое применение
4 Для новичков еще раз потренируйтесь и ублажайте себя =)

Однажды мне понадобился «прибор» отрегулируйте скорость вращения кулера.Для чего именно не помню. С самого начала пробовал через обычный переменный резистор, он очень сильно нагрелся и для меня это было неприемлемо. В итоге, покопавшись в интернете, я нашел схему на уже знакомой микросхеме NE555. Это была схема обычного ШИМ-контроллера с скважностью (длительностью) импульсов, равной или меньшей 50% (позже я приведу графики того, как это работает). Схема оказалась очень простой и не требовала настройки, главное не возиться с подключением диодов и транзистора.Первый раз собрал на макетной плате и протестировал, все работало с полоборота. Позже уже выкладывал небольшую печатную плату и все выглядело аккуратнее =) Ну а теперь взглянем на саму схему!

Схема ШИМ-регулятора

Из нее мы видим, что это обычный генератор с контроллером скважности, собранным из даташита. Эту скважность меняем резистором R1, резистор R2 служит защитой от КЗ, так как вывод 4 микросхемы через ключ внутреннего таймера соединен с землей и при крайнем положении R1 просто замыкается.R3 — подтягивающий резистор. C2 — конденсатор для задания частоты. Транзистор IRFZ44N является МОП-транзистором с N каналом. D3 — это защитный диод, предотвращающий выход из строя возбуждения в случае прерывания нагрузки. Теперь немного о рабочем цикле. Рабочий цикл импульса — это отношение периода его повторения (повторения) к длительности импульса, то есть через определенный промежуток времени произойдет переход (грубо говоря) от плюса к минусу, а точнее от логического единица измерения до логического нуля. Таким образом, этот временной интервал между импульсами — это тот же самый рабочий цикл.


Средний рабочий цикл R1

Коэффициент заполнения в крайнем левом положении R1


Коэффициент заполнения в крайнем правом положении R

Ниже приведены печатные платы с расположением деталей и без них


Теперь немного о деталях и их внешнем виде. Сама микросхема выполнена в корпусе ДИП-8, конденсаторы керамические малогабаритные, резисторы на 0,125-0,25 Вт.Обычные выпрямительные диоды на 1А (самый доступный — 1N4007, их везде оптом). Также микросхему можно установить на розетку, если в будущем вы захотите использовать ее в других проектах и ​​больше не распаивать. Ниже фото деталей.



При работе с множеством различных технологий часто возникает вопрос: как управлять имеющейся мощностью? Что делать, если его нужно опустить или поднять? Ответ на эти вопросы — ШИМ-контроллер.Какой он? Где это применяется? А как самому собрать такой прибор?

Что такое широтно-импульсная модуляция?

Нет смысла продолжать без разъяснения значения этого термина. Итак, широтно-импульсная модуляция — это процесс управления мощностью, подаваемой на нагрузку, осуществляемый путем изменения рабочего цикла импульса, который выполняется с постоянной частотой. Существует несколько типов широтно-импульсной модуляции:

1. Аналоговая.

2. Цифровой.

3.Бинарный (двухуровневый).

4. Тройной (трехуровневый).

Что такое ШИМ-контроллер?

Теперь, когда мы знаем, что такое широтно-импульсная модуляция, мы можем поговорить об основной теме статьи. Регулятор PWM используется для регулирования напряжения питания и предотвращения мощных инерционных нагрузок в автомобилях и транспортных средствах. Это может показаться сложным, и его лучше всего проиллюстрировать на примере. Допустим, вам нужно сделать так, чтобы лампы внутреннего освещения меняли свою яркость не сразу, а постепенно.То же самое касается габаритных огней, автомобильных фар или вентиляторов. Это желание можно реализовать, установив транзисторный регулятор напряжения (параметрический или компенсационный). Но при большом токе он будет генерировать чрезвычайно высокую мощность и потребует установки дополнительных больших радиаторов или дополнения в виде системы принудительного охлаждения с использованием небольшого вентилятора, снятого с компьютерного устройства … Как видите, этот путь влечет за собой множество последствия, которые необходимо будет преодолеть.

Настоящим спасением от этой ситуации стал ШИМ-регулятор, работающий на мощных полевых силовых транзисторах.Они могут коммутировать большие токи (которые достигают 160 ампер) при напряжении всего 12-15В на затворе. Следует отметить, что сопротивление открытого транзистора довольно низкое, и за счет этого уровень рассеиваемой мощности может быть значительно снижен. Для создания собственного ШИМ-регулятора вам понадобится схема управления, которая может обеспечить разность напряжений между источником и затвором в диапазоне 12-15 В. Если этого добиться невозможно, сопротивление канала значительно увеличится, а рассеиваемая мощность значительно увеличится.А это, в свою очередь, может привести к тому, что транзистор перегреется и выйдет из строя.

Доступен ряд микросхем для ШИМ-регуляторов, которые выдерживают повышение входного напряжения до уровня 25-30В, при этом напряжение питания будет всего 7-14В. Это включит выходной транзистор в схеме вместе с общим стоком. Это, в свою очередь, необходимо для подключения нагрузки к общему минусу. Примеры включают следующие образцы: L9610, L9611, U6080B … U6084B. Большинство нагрузок потребляют не более 10 ампер, поэтому они не могут вызвать провалов напряжения.И в результате можно использовать простые схемы без доработки в виде дополнительного блока, который будет увеличивать напряжение. И именно эти образцы ШИМ-контроллеров и будут рассмотрены в статье. Они могут быть построены на базе асимметричного или ждущего мультивибратора. Отдельно стоит сказать о ШИМ-регуляторе оборотов двигателя. Подробнее об этом позже.

Схема №1

Данная схема ШИМ-регулятора собрана на КМОП инверторах. Это генератор прямоугольных импульсов, который работает на 2 логических элементах.Благодаря диодам здесь отдельно изменяется постоянная времени разряда и заряда конденсатора частотной установки. Это позволяет вам изменять рабочий цикл, который имеют выходные импульсы, и, как следствие, значение действующего напряжения на нагрузке. В этой схеме можно использовать любые инвертирующие КМОП-элементы, а также ИЛИ-НЕ и I. В качестве примеров подойдут К176ПУ2, К561ЛН1, К561ЛА7, К561ЛЕ5. Вы можете использовать другие типы, но перед этим вы должны хорошо подумать о том, как правильно сгруппировать их входные данные, чтобы они могли выполнять назначенные функции.Достоинства схемы — доступность и простота элементов. Недостатки — сложность (практически невозможность) доработки и несовершенство в части изменения диапазона выходных напряжений.

Схема №2

Обладает лучшими характеристиками, чем первый образец, но труднее в исполнении. Он может регулировать эффективное напряжение на нагрузке в диапазоне 0–12 В, которое изменяется от начального значения 8–12 В. Максимальный ток зависит от типа полевого транзистора и может достигать значительных значений.Учитывая, что выходное напряжение пропорционально входному управляющему напряжению, эту схему можно использовать как часть системы управления (для поддержания уровня температуры).

Причины разброса

Чем привлекает автолюбителей ШИМ-контроллер? Следует отметить стремление повысить КПД при построении вторичных для электронной техники. Благодаря этому свойству эту технологию также можно найти при производстве компьютерных мониторов, дисплеев в телефонах, ноутбуках, планшетах и ​​подобном оборудовании, а не только в автомобилях.Также следует отметить значительную дешевизну, которой отличается данная технология при ее использовании. Также, если вы решили не покупать, а собрать ШИМ-контроллер самостоятельно, то вы сможете сэкономить при улучшении собственной машины.

Заключение

Ну, теперь вы знаете, что такое ШИМ-регулятор мощности, как он работает, и даже сами можете собрать такие устройства. Поэтому, если вы хотите поэкспериментировать с возможностями своего автомобиля, вы можете сказать по этому поводу только одно — делайте это.Более того, вы можете не только использовать представленные здесь схемы, но и существенно модифицировать их, обладая соответствующими знаниями и опытом. Но даже если с первого раза не все получится, то можно получить очень ценную вещь — опыт. Кто знает, где это может пригодиться в следующий раз и насколько это будет важно.

Еще одно электронное устройство широкого применения.
Это мощный ШИМ-регулятор с плавным ручным управлением. Работает при постоянном напряжении 10-50В (лучше не выходить за пределы диапазона 12-40В) и подходит для регулирования мощности различных потребителей (лампы, светодиоды, двигатели, нагреватели) с максимальным током потребления 40А. .

Отправляется в стандартном мягком конверте


Корпус застегивается на защелки, которые легко ломаются, поэтому открывайте его осторожно.


Внутренняя плата и снятая ручка


Печатная плата — двухсторонний стеклопластик, пайка и аккуратный монтаж. Подключение через мощную клеммную колодку.


Вентиляционные отверстия в корпусе неэффективны, поскольку почти полностью закрыты печатной платой.


В собранном виде выглядит так


Реальные размеры немного больше заявленных: 123x55x40 мм

Принципиальная электрическая схема устройств


Заявленная частота ШИМ составляет 12 кГц.Реальная частота изменяется в диапазоне 12-13кГц при регулировке выходной мощности.
При необходимости частоту работы ШИМ можно уменьшить, припаяв требуемый конденсатор параллельно С5 (начальная емкость 1 нФ). Нежелательно увеличивать частоту, так как увеличиваются коммутационные потери.
Переменный резистор имеет встроенный переключатель в крайнем левом положении, позволяющий отключать устройство. Также на плате есть красный светодиод, который горит, когда регулятор работает.
Почему-то аккуратно стерта маркировка с микросхемы ШИМ-контроллера, хотя нетрудно догадаться, что есть аналог NE555 🙂
Диапазон регулирования близок к заявленному 5-100%
Элемент CW1 выглядит так регулятор тока в корпусе диода, но я не уверен точно …
Как и в большинстве регуляторов мощности, регулирование осуществляется через отрицательный провод. Нет защиты от короткого замыкания.
На мосфетах и ​​диодных сборках маркировка изначально отсутствует, на отдельных радиаторах они стоят с термопастой.
Регулятор может работать от индуктивной нагрузки, поскольку на выходе стоит сборка защитных диодов Шоттки, подавляющая ЭДС самоиндукции.
Проверка током 20А показала, что радиаторы незначительно нагреваются и могут вытащить больше, предположительно до 30А. Измеренное полное сопротивление открытых каналов полевых работников составляет всего 0,002 Ом (падение 0,04В при токе 20А).
Если уменьшить частоту ШИМ, потянутся все заявленные 40А.Жалко не могу проверить …

Выводы сами делайте, аппарат понравился 🙂

Планирую купить +56 Добавить в избранное Отзыв понравился +38 +85

светодиода используются практически во всех технологиях, которые нас окружают. Правда, иногда возникает необходимость отрегулировать их яркость (например, в фонариках или мониторах). Самый простой выход в этой ситуации — изменить количество тока, проходящего через светодиод. Но это не так. Светодиод — довольно чувствительный компонент.Постоянное изменение силы тока может значительно сократить срок его службы или даже сломать его. Также следует учитывать, что ограничивающий резистор использовать нельзя, так как в нем будет накапливаться лишняя энергия. Это запрещено при использовании батареек. Еще одна проблема с этим подходом состоит в том, что цвет света изменится.

Есть два варианта:

Эти методы контролируют ток, проходящий через светодиод, но между ними есть некоторые различия.
Аналоговое регулирование изменяет уровень тока, протекающего через светодиоды.ШИМ регулирует частоту подачи тока.

ШИМ-управление

Выходом из сложившейся ситуации может стать использование широтно-импульсной модуляции (ШИМ). С помощью этой системы светодиоды получают требуемый ток, а яркость регулируется путем подачи питания от высокой частоты … То есть частота периода подачи изменяет яркость светодиодов.
Несомненный плюс ШИМ-системы — сохранение работоспособности светодиода. КПД будет около 90%.

Типы ШИМ-управления

  • Двухпроводное. Часто используется в системах освещения автомобилей. Блок питания преобразователя должен иметь схему, генерирующую сигнал ШИМ на выходе постоянного тока.
  • Шунтирующее устройство. Чтобы сделать период включения / выключения преобразователя, используйте шунтирующий компонент, который обеспечивает путь для выходного тока помимо светодиода.

Параметры импульса для ШИМ

Частота следования импульсов не меняется, поэтому требований по определению яркости света к нему нет.В этом случае изменяется только ширина или время положительного импульса.

Частота импульсов

Даже с учетом того, что к частоте особых претензий нет, есть пограничные показатели. Они определяются чувствительностью человеческого глаза к мерцанию. Например, если в фильме мерцание кадра должно быть 24 кадра в секунду, чтобы наш глаз воспринимал это как одно движущееся изображение.
Чтобы мерцающий свет воспринимался как однородный свет, частота должна быть не менее 200 Гц.По верхним показателям ограничений нет, а вот нижних нет.

Как работает ШИМ-регулятор

Транзисторный ключевой каскад используется для прямого управления светодиодами. Обычно они используют транзисторы, способные хранить большое количество энергии.
Это необходимо при использовании светодиодных лент или мощных светодиодов.
Для небольшого количества или малой мощности достаточно использования биполярных транзисторов. Также можно напрямую подключать светодиоды к микросхемам.

Генераторы ШИМ

В системе ШИМ микроконтроллер или схема, состоящая из схем с малой степенью интеграции, может использоваться в качестве задающего генератора.
Также возможно создание регулятора из микросхем, предназначенных для импульсных источников питания, либо логических микросхем К561, либо интегрального таймера NE565.
Мастера даже используют для этой цели операционный усилитель. Для этого на нем собран генератор, который можно регулировать.
Одна из наиболее часто используемых схем основана на таймере 555. По сути, это обычный прямоугольный генератор. Частота регулируется конденсатором С1. конденсатор должен иметь высокое напряжение при выходе (это равно подключению к плюсовому источнику питания).И заряжается, когда на выходе присутствует низкое напряжение. В этот момент возникают импульсы разной ширины.
Еще одна популярная схема — ШИМ на микросхеме UC3843. в этом случае схема подключения изменена в сторону упрощения. Для управления шириной импульса используется положительное управляющее напряжение. Выходным сигналом в этом случае является желаемый импульсный ШИМ-сигнал.
Регулирующее напряжение действует на выход следующим образом: при уменьшении широта увеличивается.

Почему ШИМ?

  • Основное преимущество этой системы — ее легкость.Шаблоны использования очень просты и легко реализуемы.
  • Система управления ШИМ дает очень широкий диапазон регулировки яркости. Если говорить о мониторах, то можно использовать подсветку CCFL, но в этом случае яркость можно уменьшить только вдвое, поскольку подсветка CCFL очень требовательна к величине тока и напряжения.
  • Используя ШИМ, можно поддерживать постоянный ток, что означает, что светодиоды не будут затронуты, а цветовая температура не изменится.

Недостатки использования ШИМ

  • Мерцание может быть довольно заметным со временем, особенно при низкой яркости или движении глаз.
  • При постоянном ярком свете (например, солнечном свете) изображение может расплываться.

Регулятор мощности — ШИМ, является неотъемлемой частью любого источника питания. Схема, которая представлена ​​ниже, дает возможность регулировать напряжение всего агрегата от одного Вольта до граничной точки.

Однако граничное напряжение не должно превышать максимально допустимое значение для этого источника питания.

Вы можете использовать аналогичный регулятор в зарядном устройстве импульсного типа, которое есть в автомобильных аккумуляторах. Схема позволяет управлять широким спектром мощных нагрузок, может использоваться для процесса регулировки оборотов двигателя электрического типа, а также как средство регулировки яркости автомобильных фар с галогенными или светодиодными лампами.

Объем регулятора зависит от ваших потребностей и вашей фантазии, что делает диапазон его применения достаточно широким.

Если планируется подключение маломощных нагрузок, то можно использовать полевой транзистор биполярного типа, его выбор не критичен.Однако, если вы планируете управлять мощными нагрузками, вам необходимо заменить транзистор на более мощный. Несмотря на это, выбрать транзистор довольно просто, поскольку их выбор широк.

Переменный резистор позволяет регулировать значение напряжения уже на выходе схемы. Его величина может быть разной, от 100 кОм до пяти-восьми мОм. Для выбора оптимального резистора необходимо рассмотреть разные варианты.

Не стоит использовать регулятор, схема которого представлена ​​выше, в тех случаях, когда блок питания представлен в однотактном виде.В случае таких блоков произойдет изменение напряжения при прикосновении к переменному резистору. Это отклонение может составлять до семи вольт.

Для удобства монтажа таймер 555 установлен на специальной панели, так что в случае выхода из строя его можно легко заменить в короткие сроки.

Схема проста в использовании, не требует доработок и настроек. Этот блок можно комбинировать с любым типом блока питания. Вы можете регулировать яркость низковольтного ночника, светодиодной матрицы и прочего.

Apex Microtechnology — Операционные усилители мощности — Усилители ШИМ — Источники напряжения :: Качество

.
Номер PCN Дата уведомления Номер по каталогу Apex Ссылка на PDF
PCN-2021-545 04.02.2021 SA53HU, SA57AHU, SA303HU, SA306AHR, SA306AHU PCN-2021-545 PDF
—–––
PCN-2021-544 20.01.2021 Все гибриды Apex MILITARY: PA02M-20/88, PA02M / 883, PA02M, PA07M-2/883, PA07M-20, PA07M / 883, PA07M, PA08M-11, PA08M-P / 883, PA08M / 883, PA08M, PA09M / 883, PA09M, PA10M-12, PA10M-P / 883, PA01M, PA12M-20/883, PA12M-63/883, PA12M / 883, PA12M, PA51M-1/883, PA51M-P / 883, PA51M / 883 PA51M, PA61M / 883, PA61M, PA73M-P / 883, PA73M / 883, PA73M, PA74M-P, PA74M, PA83M / 883, PA83M, PA84M / 883, PA84M, PA85M PCN-2021-544 PDF
—–––
PCN-2020-543 12.11.2020 Все гибридные продукты коммерческого класса Apex PCN-2020-543 PDF
—–––
PCN-2020-542 26.10.2020 SA03, SA03-12, SA03 / 33 PCN-2020-542 PDF
—–––
PCN-2020-0541 18.02.2020 PA07M, PA07M / 883, PA07M-20, PA07M-2/883, PA08M, PA08M-11, PA08M-P / 883, PA08M / 883, PA09M, PA09M / 883, PA10M, PA10M / 883, PA10M-12, PA10M -P / 883, PA12M, PA12M / 883, PA12M-20/883, PA12M-63/883, PA83M, PA83M / 883, PA84M, PA84M / 883, PA85M PCN-2020-0541 PDF
—–––
PCN-2019-0540 07.11.2019 HS31, EK37, EK39, EK40, EK49, EK57 PCN-2019-0540 PDF
—–––
PCN-2019-0539 07.06.2019 CD14-13, PA03, PA03 / 12, PA03A, PA04, PA04A, PA05, PA05A, PA50, PA50A, PA52, PA52A, PA89, PA89-11, PA89A, SA03, SA03-11, SA03-12, SA03 / 10 , SA03 / 33, SA12, SA12-13, SA12L PCN-2019-0539 PDF
—–––
PCN-2019-0538 07.06.2019 PA51M-1/883 PCN-2019-0538 PDF
—–––
PCN-2019-0537 16.04.2019 PA89, PA89A, PA89-11 PCN-2019-0537 PDF
—–––
PCN-2019-0536 16.04.2019 CM22, PA119CE, PA119CEA PCN-2019-0536 PDF
—–––
PCN-2019-0535 08.03.2019 PA164PQ, PA165PQ, CD33 PCN-2019-0535 PDF
—–––
PCN-2018-0534 21.11.2018 SA03, SA03-12, SA03 / 33, SA12, SA12-13, SA12L PCN-2018-0534 PDF
—–––
PCN-2018-0533 21.11.2018 PA08 / 27, PA08A / 27 PCN-2018-0533 PDF
—–––
PCN-2018-0532 21.11.2018 PA97DR, PA97PC PCN-2018-0532 PDF
—–––
PCN-2018-0529 10.04.2018 MP118FD PCN-2018-0529 PDF
—–––
EOL-2018-0235 10.04.2018 МП118FDA EOL-2018-0235 PDF
—–––
EOL-2018-0234 16.03.2018 VRE302LS, VRE302LD EOL-2018-0234 PDF
—–––
PCN-2018-0527 16.03.2018 VRE302JD, VRE302JS PCN-2018-0527 PDF
—–––
PCN-2018-0526 16.03.2018 PA441DW Лист данных, Спецификация PCN-2018-0526 PDF
—–––
PCN-2018-0525 05.03.2018 PA341DW Лист данных, Спецификация PCN-2018-0525 PDF
—–––
PCN-2017-0524 18.12.2017 SWR200C, SWR200M PCN-2017-0524 PDF
—–––
PCN-2017-0523 19.10.2017 PA96CE, PA99CW, PA99CWA, SA03, SA03-12, SA03 / 33, SA12, SA12-13, SA12L PCN-2017-0523 PDF
—–––
PCN-2017-0522 18.09.2017 CD21, CM21, PA08, PA08-20, PA08 / 27, PA08M, PA08M-11, PA08M-P / 8, PA08M / 883, PA08V, PA15AFU, PA15FL, PA15FLA, PA15FU, PA95, PA95EC, PA96CE, PA97DR, PB63DP, PB63DP-1, PB63DPA, PB64DP, PB64DPA, SA01, SA01-4, SA01-5, SA01-6, SA01-7, SA03, SA03-11, SA03-12, SA03 / 10, SA03 / 33, SA08, SA12, SA12-13, SA12L, PA83, PA83A, PA83M, PA83M / 883, PA84, PA84A, PA84M, PA84M / 883, PA84S, PB51, PB51A, PB58, PB58-S, PB58A PCN-2017-0522 PDF
—–––
PCN-2017-0521 12.09.2017 SA01, SA01-4, SA01-5, SA01-6, SA01-7, SA03, SA03-11, SA03-12, SA03 / 10, SA03 / 33, SA12, SA12-13, SA12L PCN-2017-0521 PDF
—–––
PCN-2017-0520 30.06.2017 PB58, PB58A, PB58-S, PB51, PB51A, PB51EE PCN-2017-0520 PDF
—–––
PCN-2017-0519 10.07.2017 CM20; CM23; PA01; PA02; PA02A; PA02A / 26; PA02M; ПА02М-20/883; PA02M / 883; PA07; PA07A; PA07M; ПА07М-18/883; ПА07М-2/883; ПА07М-20; PA07M / 883; PA08-20; PA08; PA08 / 27; PA08A; PA08A / 27; PA08V; PA08M; ПА08М-11; PA08M-P / 883; PA08M / 883; PA09A-20; PA09; PA09-27; PA09A; PA09A-27; PA09M; PA09M / 883; PA10; PA10A; PA10M; ПА10М-12; ПА10М-П / 883; PA10M / 883; PA119CE; CM22; PA119CEA; PA12H; PA12; PA12-S; PA12A; PA12A-S; PA12M; ПА12М-20/883; ПА12М-30/883; ПА12М-63 / 88Э; PA12M / 883; PA19A / 27; PA341CE; PA51; PA51A; PA51A / S; PA51B; PA51M; ПА51М-1; ПА51М-1/883; PA51M-P / 883; PA51M / 883; PA61; PA61A; PA61M; PA61M / 883; PA73; PA73M; PA73M-P / 883; PA73M / 883; PA74; PA74A; PA74A-P; ПА74М; ПА74М-П; ПА76-П; PA76; PA76A; PA76A / S; PA81J; PA81J-B; PA82J; PA83; PA83A; PA83M; PA84S; PA84; PA84A; PA84M; PA84M / 883; PA85; PA85A; PA85M; PA88; PA88A; PA96CE; PB50; PB58; PB58-S; PB58A; SA50CE PCN-2017-0519 PDF
—–––
PCN-2017-0518 16.06.2017 PA96CE PCN-2017-0518 PDF
—–––
PCN-2017-0517 26.05.2017 PA107DP PCN-2017-0517 PDF
—–––
PCN-2017-0516 21.04.2017 CD22; PA90; PA90EE; PA91; PA91EE; PA92; PA92EE; PA93; PA93 / 11; PA93 / 27; PA93EE; SA12; SA12-13; СА-12Л; CM21 PCN-2017-0516 PDF
—–––
PCN-2017-0515 19.10.2017 SA03, SA03-12, SA03 / 33, SA12, SA12-13, SA12L PCN-2017-0515` PDF
—–––
PCN-2017-0514 03.02.2017 CD14-13; CD17; CD21; CD22; CM20; CM21; CM22; CM23; PA01; PA02; PA02 / 4; PA02A; PA02A / 26; PA02M; ПА02М-20/883; PA02M / 883; PA03; PA03 / 12; PA03A; PA04; PA04A; PA05; PA05A; PA07; PA07A; PA07M; ПА07М-18/883; ПА07М-2/883; ПА07М-20; PA07M / 883; PA08; PA08-20; PA08 / 27; PA08A; PA08A / 27; PA08M; ПА08М-11; PA08MP / 883; PA08M / 883; PA08V; PA09; PA09-27; PA09A; PA09A-20; PA09A-27; PA09M; PA09M / 883; PA10; PA107DP; PA10A; PA10M; ПА10М-12; PA10M / 883; PA119CE; PA119CEA; PA12; PA12-S; PA12A; PA12A-S; PA12H; PA12M; ПА12М-20/883; ПА12М-30/883; ПА12М-63/883; PA12M / 883; PA13; PA13-1; PA13A; PA13EE; PA13EEA; PA15AFU; PA15FL; PA15FLA; PA15FU; PA16; PA16A; PA16EE; PA19A / 27; PA341CE; PA341DW; PA441DW; PA50; PA50A; PA51; PA51A; PA51A / S; PA51B; PA51M; ПА51М-1/883; PA51MP / 883; PA51M / 883; PA52; PA52A; PA61; PA61A; PA61M; PA61M / 883; PA73; PA73M; PA73MP / 883; PA73M / 883; PA74; PA74A; PA74A-P; ПА74М; ПА74М-П; PA76; ПА76-П; PA76A; PA76A / S; PA81J; PA81J-B; PA82J; PA83; PA83A; PA83M; PA83M / 883; PA84; PA84A; PA84M; PA84M / 883; PA84S; PA85; PA85A; PA85M; PA88; PA88A; PA89; PA89-11; PA89A; PA90; PA90EE; PA91; PA91EE; PA92; PA92EE; PA93; PA93 / 11; PA93 / 27; PA93EE; PA94; PA94EC; PA94EP; PA95; PA95EC; PA96CE; PA97DR; PA98; PA98A; PA98A / 11; PA98EE; PA98EEA; PA99CW; PA99CWA; PB50; PB51; PB51A; PB58; PB58-S; PB58A; PB63DP; ПБ63ДП-1; PB63DPA; PB64DP; PB64DPA; SA01; SA01-4; SA01-5; SA01-6; SA01-7; SA03; SA03-11; SA03-12; SA03 / 10; SA03 / 33; SA09; SA12; SA12-13; SA12L; SA160 / 31; SA160DP; SA160DPA; SA160EE; SA160EEA; SA50CE; SA60; SA60 / 31; SA60EE; SWR200C; SWR200M; VRE102C; VRE102CA; VRE102CA-3; VRE102M; VRE104C; VRE104CA; VRE104MA; VRE107M; VRE107MA; VRE204M; VRE204MA; VRE205CA; VRE210CA; VRE210M; ВРЭ210М-83; VRE210MA PCN-2017-0514 PDF
—–––
PCN-2017-0513 18.01.2017 MP113NC PCN-2017-0513 PDF
—–––
PCN-2016-0512 18.10.2016 CD20R PCN-2016-0512 PDF
—–––
PCN-2016-0511 19.10.2016 CD14-13, PA03, PA03 / 12, PA03A, PA04, PA04A, PA05, PA05A, PA50, PA50A, PA52, PA52A, PA89, PA89-11, PA89A, SA03, SA03-11, SA03-12, SA03 / 10 , SA03 / 33, SA08, SA12, SA12-13, SA12L PCN-2016-0511 PDF
—–––
PCN-2016-0510 18.11.2016 MP104KF, MP104KFA PCN-2016-0510 PDF
—–––
PCN-2016-0509 19.09.2016 CD21 PCN-2016-0509 PDF
—–––
PCN-2016-0508 19.09.2016 PA51, PA51A, PA51B, PA61, PA61A, PA51M, PA51M-1/883, PA51M-P / 883, PA51M / 883, PA61M, PA61M / 883 PCN-2016-0508 PDF
—–––
PCN-2016-0507 29.08.2016 PA341DW, PA441DW PCN-2016-0507 PDF
—–––
PCN-2016-0506 11.08.2016 PA01, PA07M, PA07M-18/883, PA07M-2/883, PA07M-20, PA07M / 883, PA07, PA07A, PA10M, PA10M-12, PA10M / 883, PA10, PA10A, PA73M, PA73M-P / 883 , PA73M / 883, PA73 PCN-2016-0506 PDF
—–––
PCN-2016-0505 27.04.2016 CD22, PA93, PA93 / 11, PA93 / EE, PA93 / 27 PCN-2016-0505 PDF
—–––
PCN-2016-0503 13.01.2016 CD20R PCN-2016-0503 PDF
—–––
PCN-2016-0502 15.01.2016 PA162DK; PA75CC; PA75CD; PA75CX; PA74; PA74A; PA74A-P; PA76; PA76A; PA76A / S; ПА76-П; ПА74М; ПА74М-П PCN-2016-0502 PDF
—–––
PCN-2016-0501 04.01.2016 MP38CL; MP38CLA; MP39CL; MP39CLA; MP103FC; MP108FD; MP111FD; MP118FD; MP118FDA; MP400FC PCN-2016-0501 PDF
—–––
PCN-2015-0500 09.12.2015 VRE3025-8JS; VRE3025BD; VRE3025BS; VRE3025JS; VRE3025LS; VRE302JD; VRE302JS; VRE302LD; VRE302LS; ВРЕ303АС-3; VRE304-7; VRE3041AS; VRE304CS; VRE3050BS; VRE3050JS; VRE3050LS; VRE305AD; VRE305AS; VRE305CD; VRE305CS; VRE306AS; ВРЕ306АС-3; VRE310AD; VRE310AS; VRE310JD; VRE310JS PCN-2015-0500 PDF
—–––
PCN-2015-0499 13.11.2015 SWR200C; SWR200M; VRE102C; VRE102CA; VRE102CA-3; VRE102M; VRE104C; VRE104CAVRE104M; VRE104MA; VRE107M; VRE107MA; VRE204M; VRE204MA; VRE205CA; VRE210CA; VRE210M; VRE210MA; VRE3025JS; VRE3025LS; VRE3025-8JS; VRE3025BD; VRE3025BS; VRE302JS; VRE302JD; VRE302LD; VRE302LS; ВРЕ303АС-3; VRE303AS; VRE304CS; VRE3050JS; VRE3050BS; VRE3050LS; VRE305AS; VRE305CS; VRE305AD; VRE305CD; VRE306AS; ВРЕ306АС-3; VRE310AD; VRE310JD; VRE310AS; VRE310JS; VRE410-8JS; VRE410JS; VRE410AS; VRE410BS; VRE410LS PCN-2015-0499 PDF
—–––
PCN-2015-0498 06.10.2015 CM20; PA02; PA02A; PA02A / 26; PA07; PA07A; PA08-20; PA08; PA08 / 27; PA08A; PA08A / 27; PA08V; PA09A-20; PA09; PA09-27; PA09A; PA09A-27; PA01; PA10; PA10A; PA119CE; CM22; PA119CEA; PA12H; PA12; PA12-S; PA12A; PA12A-S; PA19A / 27; PA341CE; PA51; PA51A; PA51A / S; PA51B; PA61; PA61A; PA73; ПА76-П; PA74; PA74A; PA74A-P; PA76; PA76A; PA76A / S; PA81J; PA81J-B; PA82J; PA83; PA83A; PA84S; PA84; PA84A; PA85; PA85A; PA88; PA88A; PA96CE; PB50; PB58; PB58-S; PB58A; SA50CE PCN-2015-0498 PDF
—–––
PCN-2015-0497 21.08.2015 PA09; PA09A; PA09A-20; PA09-27; PA09A-27; PA09M; PA09M / 883 PCN-2015-0497 PDF
—–––
PCN-2015-0496 21.08.2015 PA01; PA07; PA07A; PA07M; ПА07М-18/883; ПА07М-2/883; ПА07М-20; PA07M / 883; PA10; PA10A; PA10M; ПА10М-12; PA10M / 883; PA73; PA73M; PA73M-P / 883; PA73M / 883 PCN-2015-0496 PDF
—–––
PCN-2015-0495 24.07.2015 PA81J; PA81J-B; PA82J; PA83; PA83A; PA83M / 883; PA84; PA84A; PA84S; PB51; PB51A; PB58; PB58-S; PB58A PCN-2015-0495 PDF
—–––
PCN-2015-0493 22.06.2015 VRE310AD; VRE310AS; VRE310JD; VRE210JS PCN-2015-0493 PDF
—–––
PCN-2015-0492 04.06.2015 VRE3025BS; VRE3025BD; VRE3025JS; VRE3025LS; VRE3050BS; VRE3050JS; VRE3050LS PCN-2015-0492 PDF
—–––
PCN-2015-0491 28.05.2015 PA81J; PA81J-B; PA82J; PA83; PA83A; PA84; PA84A; PA84S; PB51; PB51A; PB58; PB58-S; PB58A PCN-2015-0491 PDF
—–––
PCN-2015-0488 07.01.2015 PA107DP PCN-2015-0488 PDF
—–––
PCN-2014-0487 16.07.2014 SA09; SA12; SA12-13 PCN-2014-0487 PDF
—–––
PCN-2014-0486 02.06.2014 PA341DF; PA343DF; PA441DF; PA443DF; SA303HU; SA53HU; SA57AHU PCN-2014-0486 PDF
—–––
PCN-2014-0484 28.04.2014 PA83M / 883 PCN-2014-484 PDF
—–––
PCN-2014-0483 14.02.2014 SA03; SA03-12; SA03 / 10; SA03 / 33; SA08; SA09; SA12; SA12-13 PCN-2014-0483 PDF
—–––
PCN-2013-0482 17.12.2013 PA81J; PA81J-B; PA82J; PA83; PA83A; PA84; PA84A; PA84S; PB51; PB51A; PB58; PB58-S; PB58A PCN-2013-0482 PDF
—–––
PCN-2013-0481 23.08.2013 CD17; PA01; PA03; PA03 / 12; PA03A; PA05; PA05A; PA07; PA07A; PA07M; ПА07М-18/883; ПА07М-2/883; ПА07М-20; PA07M / 883; PA09; PA09-27; PA09A; PA09A-27; PA09M; PA09M / 883; PA10; PA107DP; PA10A; PA10M; ПА10М-12; PA10M / 883; PA119CE; PA119CEA; PA12; PA12-S; PA12A; PA12A-S; PA12H; PA12M; ПА12М-20/883; ПА12М-30/883; ПА12М-63/883; PA12M / 883; PA13; PA13-1; PA13A; PA19A / 27; PA50; PA50A; PA85; PA85A; PA85M; PA88; PA88A; PA98; PA98A; PA98A / 11; SA09 PCN-2013-0481 PDF
—–––
PCN-2013-0480 22.07.2013 VRE410AS; VRE410BS; VRE410LS PCN-2013-0480 PDF
—–––
PCN-2013-0478 08.05.2013 SA03; SA03 / 10; SA03 / 33; SA03-12 PCN-2013-0478 PDF
—–––
PCN-2013-0477 08.05.2013 SA03; SA03 / 10; SA03 / 33; SA03-12 PCN-2013-0477 PDF
—–––
PCN-2013-0476 01.05.2013 CD27; PA162DK; PA340CC; PA341DF; PA343DF; PA75CC; PA75CD; PA75CX; SA53HU;

SA57AHU; SA303HU; SA306AHR; SA306AHU

 PCN-2013-0476 PDF
—–––
PCN-2012-0475 19.12.2012 CM20; PA02; PA02A; PA02A / 26; PA02M; PA02M / 883; PA107DP; PA16; PA16A; PA16EE PCN-2012-0475 PDF
—–––
PCN-2012-0474 19.12.2012 PA162DK, PA78DK, PA79DK, PA341DF, PA343DF, SA306AHU, SA306AHR, SA57AHU,

SA303HU, SA53HU

 PCN-2012-0474 PDF
—–––
PCN-2012-0473 28.09.2012 SA303HU-IH; SA306AHR-FH; SA306AHU-FH; SA53HU-IH; SA57AHU-FH PCN-2012-0473 PDF
—–––
PCN-2012-0471 13.08.2012 PA75CC; PA340CC PCN-2012-0471 PDF
—–––
PCN-2012-0472 12.08.2012 ВСЕ ДЕТАЛИ PCN-2012-0472 PDF
—–––
PCN-2012-0468 08.08.2012 ВСЕ ДЕТАЛИ PCN-2012-0468 PDF
—–––
Номер PCN ​​ Дата уведомления Apex P / N Причина
PCN-2012-461 31.07.2012 MP103FC; MP38CL; MP39CLA; MP108FD; MP38CLA; MP400FC; MP108FDA; MP38CL / 1; MSA240KC; MP111FD; MP39CL; MSA260KC Процесс сборки
—–––
PCN-2012-456 02.04.2012 РАЗЛИЧНЫЕ Повышен абсолютный максимум температуры пайки вывода
—–––
PCN-2012-454 13.01.2012 МП108ФД; MP108FDA; MP111FD; MP38CL; MP38CLA; MP38CL / 0; MP39CL; MP39CLA; MP39CL / 0 Неверные пределы таблицы данных для непроверенного параметра
—–––
PCN-2012-451 13.01.2012 VRE3025BD; VRE3025BS; VRE3025JS; VRE3025LS; VRE3041AS; VRE3050BS; VRE3050JS; VRE3050LS Неверные пределы таблицы данных для непроверенного параметра
—–––
PCN-2011-446 01.02.2012 PA340CC; PA75CC; PA75CD; PA75CX Компаунд для пресс-формы, используемый для лиссированных номеров (обозначения упаковки CC, CD и CX), устарел и будет заменен
—–––
PCN-2011-442 19.01.2012 VRE410AS; VRE410BS; VRE410CS; VRE410JS; VRE410LS; VRE410-8JS Дизайн / Новая редакция
—–––
PCN-2011-430 27.05.2011 VRE100M; VRE100MA; VRE102M; VRE102MA; VRE104M; VRE104MA; VRE107M; VRE107MA; VRE204M Процесс сборки
—–––
PCN-2011-427 02.09.2011 CD20 Все материалы для CD20 теперь учитываются по заказам в очереди.Все новые заказы, размещенные на CD20, будут размещаться для версии, соответствующей RoHS, CD20R
—–––
PCN-2011-423 10.01.2011 PA13; PA13A; PA13-1; PA15FL; PA15FLA; PA15FU; PA90; PA90EE; PA91; PA91EE; PA92; PA92EE; PA93; PA93 / 11; PA93 / 27; PA93EE; PA95; PA95EC; SA60; SA60 / 31; SA60EE Детали теперь соответствуют требованиям RoHS
—–––
PCN-2011-422 10.01.2011 VRE302CS; VRE302JS; VRE302LS; VRE303AS; ВРЕ303АС-3; VRE304-7; VRE304AS; VRE304CS; VRE305AS; VRE305BS; VRE305CS; VRE305JS; ВРЕ305КС; VRE305LS; VRE306AS; ВРЕ306АС-3; VRE306CS; VRE310AS; VRE310BS; VRE310CS; VRE310JS; VRE405AS; VRE405BS; VRE405CS; VRE410-8JS; VRE410AS; VRE410BS; VRE410CS; VRE410JS; VRE410LS Размер на чертежах упаковки GD и GE оказался ошибочным и исправляется.
—–––
PCN-2010-421 28.01.2011 HS09 Изменение размеров за пределами утвержденного габаритного допуска
—–––
PCN-2010-409 10.09.2010 VRE302CS; VRE302JS; VRE302LS; VRE303AS; ВРЕ303АС-3; VRE304-7; VRE304AS; VRE304CS; VRE305AS; VRE305BS; VRE305CS; VRE305JS; ВРЕ305КС; VRE305LS; VRE306AS; ВРЕ306АС-3; VRE306CS; VRE310AS; VRE310BS; VRE310CS; VRE310JS Размер на чертеже упаковки GD оказался ошибочным и исправляется.В настоящий пакет GD никаких изменений не вносится.
—–––
PCN-0300 28.05.2010 VRE405AD; VRE405AS; VRE405BD; VRE405BS; VRE405CD; VRE405CS; VRE410-8JS; VRE410AS; VRE410BS; VRE410CS; VRE410JS; VRE410LS Техническое описание изменения предела спецификации
—–––
PCN-0298 14.05.2010 PA16; PA16A Соответствие RoHS
—–––
PCN-0297 18.05.2010 SWR200C; SWR200M Изменение предела спецификации
—–––
PCN-0296 23.03.2010 PA13; PA13A; PA13-1; PA15FL; PA15FLA; PA15FU; PA90; PA90EE; PA91; PA91EE; PA92; PA92EE; PA93; PA93 / 11; PA93 / 27; PA93EE; PA95; PA95EC; SA60; SA60 / 31; SA60EE Соответствие RoHS
—–––
PCN-0282 03.12.2009 VRE302CS; VRE302CD; VRE302JS; VRE302JD; ВРЕ302КС; VRE302LS; VRE302LD Изменение предела спецификации
—–––
PCN-0281 06.11.2009 VRE3041AS Изменение предела спецификации
—–––
PCN-0278 04.11.2009 VRE100C; VRE100CA; ВРЭ100М; VRE100MA; VRE101C; VRE101CA; VRE101M; VRE101M; VRE102C; VRE102CA; VRE102M; VRE102MA; VRE104C; VRE104CA; VRE104M; VRE104MA; VRE107M; VRE107MA; VRE117M; VRE117MA; VRE199C; VRE202C; VRE202CA; VRE204M; VRE204MA; VRE205C; VRE205CA; VRE205M; VRE205MA; VRE210C; VRE210CA; VRE210M; VRE210MA Изменение предела спецификации
—–––
PCN-0270 04.08.2009 SWR200C; SWR200-3C; SWR200M Корректировка технических данных SWR200
—–––
PCN-0258 (200901) 16.03.2009 VRE Приобретение Cirrus Logic линейки продуктов
—–––
PCN-0256 (200803) 19.02.2009 PA74; PA74A; PA74A-P; PA74A-S; ПА74М; ПА74М-32; PA76; PA76A; PA76A-S ​​ Материал поставщика EOL
—–––
PCN-200802 03.09.2008 Все Микросхемы Military, гибридные Материал конденсатора и изменение процесса присоединения
—–––
PCN-200619 01.09.2006 CD20; MP38; MP39; MP108; MP111; MP230; MP240; MSA240; MSA260 Замена материала паяльной маски
—–––
PCN-200617 22.09.2006 SA50CE Изменение сборки SA50CE

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) с микроконтроллером PIC — код потока

Посмотреть видеоурок


CCP / ECCP — это многоцелевой периферийный модуль внутри большинства микроконтроллеров PIC.CCP означает захват, сравнение и широтно-импульсную модуляцию, а ECCP — расширенный захват, сравнение и широтно-импульсную модуляцию. Модуль включает четыре уникальных, но связанных периферийных устройства:

  • Режим захвата: Периферийное устройство позволяет отсчитывать продолжительность события.
  • Режим сравнения: периферийное устройство постоянно контролирует значение счетчика таймера и сравнивает его со значением, установленным в приложении. Когда они совпадают, это вызовет событие.
  • Широтно-импульсная модуляция (PWM): периферийное устройство будет генерировать сигнал с переменной шириной импульса на основе значения ширины импульса и периода, установленных в коде приложения.
  • Улучшенная широтно-импульсная модуляция (EPWM): периферийное устройство будет генерировать сигнал переменной ширины импульса на основе значения ширины импульса и периода, установленных в коде приложения, а также в режимах автоматического отключения, автоматического перезапуска, задержки зоны нечувствительности и ШИМ-управления . Кроме того, EPWM может управлять различными схемами ШИМ: одиночным ШИМ, полумостовым ШИМ, полумостовым ШИМ, прямым режимом, полномостовым ШИМ, обратным режимом, одиночным ШИМ с режимом управления ШИМ

В этой статье мы обсудим ШИМ.Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) — это метод управления мощностью, подаваемой на электронную нагрузку, путем включения и выключения цифрового сигнала. Это простейший метод, который можно использовать для получения аналогового напряжения из цифрового.
Доля периода, в течение которого сигнал включен, к общему периоду известна как рабочий цикл. Среднее значение постоянного тока сигнала можно изменять, изменяя рабочий цикл. Рабочий цикл может быть любым от 0 (сигнал всегда выключен) до 1 (сигнал постоянно включен).Предположим, что если сигнал имеет +5 В, когда он включен, и 0 В в состоянии выключения, то, изменяя рабочий цикл сигнала, можно изменять количество энергии, передаваемой устройству. Этот метод обычно используется для управления скоростью двигателей постоянного тока, яркостью ламп, синусоидальными инверторами, цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП) и т. Д. Как вы можете видеть на рисунке 1 ниже, когда время включения небольшое, а время выключения длительное, Лампа едва ли успевает включиться, по мере того, как время включения увеличивается, а время выключения уменьшается, она становится ярче.

Рисунок 1: Управление яркостью ламп с помощью сигнала ШИМ

PIC18F26K20 имеет два модуля CCP, названных CCP1 на контакте RC2 (расширенный захват, сравнение и широтно-импульсная модуляция) и CCP2 на контакте RC1 (стандартный захват, сравнение и широтно-импульсная модуляция).

Рисунок 2: Модули CCP PIC18F26K20

Модуль захвата / сравнения / ШИМ (CCP2 в PIC18F26K20) очень универсален. Функции захвата и сравнения тесно интегрированы с 16-битным TMR1, а функция PWM использует третий таймер, 8-битный TMR2.Модуль CCP2 имеет два 8-битных регистра, называемых CCPR2L и CCPR2H. Вместе они образуют 16-битный регистр, который можно использовать для захвата, сравнения или формирования рабочего цикла потока ШИМ. Модуль CCP2 управляется регистром CCP2CON.

Рисунок 3: PIC18F26K20 — Стандартный регистр захвата / сравнения / ШИМ-управления CCP2CON

В режиме ШИМ модуль CCP выдает выходной сигнал ШИМ с разрешением до 10 бит на выводе CCPx. Для работы в режиме ШИМ вывод CCPx должен быть настроен для вывода.На рисунке 4 ниже показана упрощенная блок-схема работы ШИМ.

Рисунок 4: Упрощенная блок-схема ШИМ — PIC18F26K20

ШИМ с кодом потока

Как и другие периферийные устройства, Flowcode упрощает настройку ШИМ.

Рисунок 5: Вставка компонента ШИМ

В категории компонентов вывода выберите ШИМ. В этом примере мы вставили его в панель 3D System. Выберите компонент, чтобы задать его свойства, как показано на рисунке 6 ниже.

Рисунок 6: Свойства ШИМ

  • Канал : Вы можете выбрать канал CCP, который собираетесь использовать, это будет зависеть от PIC к PIC, поскольку некоторые модели PIC имеют больше каналов, чем другие. PIC18F26K20 имеет два канала CCP: CCP1 на контакте RC2 (расширенный захват, сравнение и широтно-импульсная модуляция) и CCP2 на контакте RC1 (стандартный захват, сравнение и широтно-импульсная модуляция). В этом примере был выбран канал 2. Вывод ШИМ по умолчанию установлен на PORTC.1
    • .
  • Альтернативный вывод : Если PIC позволяет, другой аппаратный вывод ШИМ может быть переназначен другому выводу.
  • Таймер ШИМ: Это таймер, связанный с ШИМ для управления выходом. Обратите внимание, что все каналы ШИМ, связанные с одним и тем же таймером, будут иметь одинаковый период и настройки предварительного делителя.
  • Переполнение периода: Это свойство относится к типу целого числа без знака, и на него можно ссылаться с периодом имени переменной. Это позволяет пользователю изменять количество отсчетов для всего периода ШИМ.
    Диапазон PIC / AVR: 0-255
    16-битный диапазон PIC: 0-65535
  • Предварительное масштабирование: Это свойство относится к типу «Фиксированный список целых чисел», и на него можно ссылаться с помощью предварительного масштабирования имени переменной.Это позволяет пользователю изменять количество программных циклов на счет цикла ШИМ.
  • Период (нас): Это свойство относится к типу с плавающей запятой, и на него можно ссылаться с помощью имени переменной period_calc. Он отображает продолжительность одного цикла ШИМ.
  • Частота (кГц): Это свойство относится к типу с плавающей точкой, и на него можно ссылаться с помощью имени переменной frequency_calc. Он отображает частоту циклов ШИМ в секунду.

ШИМ имеет 5 макронов:

  • ChangePeriod: Устанавливает общий период и предварительный делитель выходного сигнала ШИМ.Он принимает 2 параметра:
    Период UINT : Максимальное число, которое будет представлять 100% включения, PIC / AVR: 0-255 16-битный PIC: 0-65535
    INT Предварительный делитель : Какой скейлер используется для разделите тактовую частоту системы на частоту ШИМ.
  • Отключить: Отключает канал ШИМ и позволяет возобновить состояние выхода / входа по умолчанию
  • SetDutyCycle: Устанавливает рабочий цикл ШИМ с точки зрения включения / выключения на основе настройки текущего периода.
    Например. если период = 255, то длительность 128 равна 50% включения и 50% выключения.
    16-битные пользователи PIC должны использовать 10-битную функцию для доступа ко всему диапазону.
  • Включить: Включает канал ШИМ в качестве выхода, отменяя состояние вывода по умолчанию.
  • SetDutyCycle10Bit: 16-битные PIC имеют доступный 16-битный диапазон периода. Режим ШИМ PIC / AVR: 0-1023 16-битный PIC: 0-65535

Пример

В этом примере светодиод, подключенный к PWM2, затемняется путем постоянного изменения рабочего цикла с некоторыми значениями после задержки в 3 секунды.Проект начинается с яркого светодиода 100% рабочего цикла, затем немного затемняется на 80%, затем на 50%, 30% и, наконец, на 10%

Схема проекта показана ниже на рисунке 7.

Рисунок 7: светодиод, подключенный к выводу ШИМ

Рисунок 8: Блок-схема

Ниже показан рабочий цикл 80%, отображаемый на осциллографе

Рисунок 9: рабочий цикл 80%

Вы можете загрузить полные файлы проекта (исходный код Flowcode и схему Proteus Schematic) ниже здесь.Все файлы заархивированы, вам нужно будет их распаковать (для распаковки файлов загрузите бесплатную версию утилиты Winzip).

No related posts.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *