komponente prodaja cdovi projekti info KIT kompleti download forumi knjige
Home

KIT projekti: Stabilizator napona sa PWM regulacijom

PWM je skraćenica od engleskog naziva "pulse width modulation", a kod nas se koristi izraz impulsno širinska modulacija. Ovakav način modulacije ima široku primjenu u raznim sistemima.

Evo i malog objašnjenja za one koi se prvi put sreću sa ovom temom:

Zamislimo da jednu sijalicu priključujemo na napon preko prekidača. Ako je prekidač stalno uključen kroz sijalicu će teći neka struja I. Ova struja je direktno srazmjerna naponu, a obrnuto srazmjerna električnom otporu te sijalice (I = U/R). Ovo je čuveni Omov zakon. Recimo da će srednja vrijednost te struje u jedinici vremena biti (Is = I x t) gdje je t vrijeme. Ako sada prekidač isključujemo i uključujemo tako da recimo bude 20% vrmena isključen, a 80% uključen, ili recimo 2 sekunde isključen, a 8 sekundi uključen, i taj postupak stalno ponavljamo onda će srednja vrijednost struje dobiti drugačiji oblik (Is = I x t - 20%) jer je sijalica bila priključena na napon za 20 procenata manje vremena, tj. 20 procenata od ukupnog vremena sijalica nije bila priključena pa je i srednja vrijednost struje za 20 procenata manja. Znači pomoću prekidača mjenjate odnos signal-pauza i na taj način vršite impulsno širinsku modulaciju struje kojom se napaja sijalica. Na ovaj način se može regulisati kolikom jačinom će sijalica da svijetli, ako se ovaj postupak uključivanja i isključivanja vrši dovoljnom brzinom.

Ovo je jedan jednostavan primjer koji pomaže da se razumije način rada PWM-a, ali u praksi je sve mnogo složenije i odvija se veoma velikom brzinom.

Evo jednog uređaja realizovanog na bazi PWM-a kome je uloga stabilizacija izlaznog napona na 5V, dok je ulazni napon u granicama od 8V do 40V. Izlazna struja je max 1A za konstantan rad. Ovo kolo je u stvari jedan DC/DC konvertor koji radi u minus režimu, tj. spušta ulazni napon na zadati izlazni pri čemu promjena izlaznog napona, pri promjeni ulaznog napona od 8V do 40V iznosi 0.01%, a pri promjeni struje opterećenja od 0.2mA do 200mA i pri ulaznom naponu 12.6V iznosi 0.02%!!!

Faktor iskorištenja pri ulaznom napou 12.6V i pri struji opterećenja 200mA je 72%! Ovo je još jedan važan razlog za upotrebu PWM-a, jer će disipacija na tranzistoru biti daleko manja, nego sa standardnim serijskim stabilizatorom. Što je razika ulaznog i izlaznog napona veća to ovaj faktor iskorištenja postaje sve značajniji.
Npr. uz ulazni napon od 35V i izlazni 5V, te struju 1A, na serijskom stabilizatoru (kolu ili tranzistoru) se troši 30V x 1A = 30W! Da bi se to izbjeglo koristi se, već objašnjeni, sistem impulsnog načina rada stabilizatora.

Kolo je bazirano na motorolinom čipu TL494CN koji je jedan integrisani PWM koji se često primjenjuje u napajanjima za računare. Kao sto se vidi iz šeme, kolo nema mnogo elemenata a ima izvrsne karakteristike.

Jedina stvar koja je malo problematična je zavojnica od 1mH i dioda MR850. Ova dioda mora imati što kraće vrijeme oporavka da bi sklop radio sa što većim iskorištenjem. Prema tome u obzir dolaze brže diode, a ne obične ispravljačke! Zavojnica se može naći u starom PC napajanju motana na feritnom prstenu a dobra zamjena za diodu MR850 je BY397 (ili možete probati i sa nekom od ovih dioda: Ei-Niš BA157, BA158, BA159, Philips BYX30, BYX50 BYX71). Umjesto tranzistora TIP30 može da se stavi BD534. Tu su još samo par kondenzatora i otpornika koji određuju radne karakteristike upotrebljenog čipa i 3 elektrolita za filtriranje napona.

LED dioda pokazuje prisustvo izlaznog napona, tako da je lako vizuelno utvrditi da li sklop radi. Tranzistoru je potrebno obezbijediti mali hladnjak ako će kolo raditi u punom opterćenju na duže vrijeme. Pri gradnji treba obratiti pažnju na polaritet elektrolitskih kondenzatora i poluprovodničkih elemenata. Ako ste sve poslagali i polemili kako treba nećete se razočarati jer će kolo da proradi iz prvog pokušaja.

Ovaj sklop je idealan za napajanje raznih uređaja u automobilu kao što su cd plejeri i slični uređaji.

Važno je istaknuti da se kolo TL494 može upotrebiti za mnoge druge namjene i gradnja sa njim i njemu sličnim kolima je dosta ekonomična jer zahtjevaju malo eksternih elemenata, a daju odlične rezultate.

Samogradnja Download Adobe Acrobat Reader [*.pdf] Download CadSoft Eagle (*.eg)
PWM stabilizator - šema i štampane veze [ 521 Kb ] [ 51 Kb ]
Svi fajlovi su, radi lakšeg prenosa, zipovani.
Prodaja Prodaja

KIT-PWMREG : PWM regulator napona, u KIT-u

13 €


MOD-PWMREG : PWM regulator napona, sastavljen modul

15 €


Narudžbe na mail: narudzbe@elektronika.rs.ba

home | o nama | katalog | cdovi | prodaja | projekti | linkovi | download | forumi | kontakt | alfanet

Hosted by www.poen.net