Широтно-імпульсний регулятор для автомобіля
Кравцова Віталія Миколайовича.
Представлені конструкції унікальні
Широтно-імпульсні регулятори постійного струму
Необхідність регулювання постійної напруги для живлення потужних інерційних навантажень найчастіше виникає у власників автомобілів та іншої авто-мото техніки. Наприклад, з'явилося бажання плавно змінювати яскравість ламп освітлення салону, габаритних вогнів, автомобільних фар або вийшов з ладу вузол регулювання обертів вентилятора автомобільного кондиціонера, а заміни немає. Здійснити таке бажання іноді немає можливості через великий струм споживання цими пристроями - якщо встановлювати транзисторний регулятор напруги, компенсаційний або параметричний, на регулювальному транзисторі виділятиметься дуже велика потужність, що вимагатиме встановлення великих радіаторів або введення примусового охолодження за допомогою малогабаритного вентилятора від комп'ютерних. . Виходом із положення є застосування широтно-імпульсних схем, що керують потужними польовими силовими транзисторами MOSFET. Ці транзистори можуть комутувати дуже великі струми (до 160А і більше) при напрузі на затворі 12 - 15 В. Опір відкритого транзистора дуже мало, що дозволяє помітно знизити потужність, що розсіюється. Схеми управління повинні забезпечувати різницю напруг між затвором та витоком не менше 12 . 15 В, в іншому випадку опір каналу сильно збільшується і потужність, що розсіюється, значно зростає, що може привести перегріву транзистора і виходу його з ладу. Для широтно-імпульсних низьковольтних автомобільних регуляторів випускаються спеціалізовані мікросхеми, наприклад U 6 080B. U6084B , L9610, L9611, які містять вузол підвищення вихідної напруги до 25 -30 при напрузі живлення 7-14, що дозволяє включати вихідний транзистор за схемою із загальним стоком, щоб можна було підключати навантаження із загальним мінусом, але дістати їх практично неможливо. Для більшості навантажень, які споживають струм не більше 10А і не можуть викликати просідання бортової напруги, можна використовувати прості схеми без додаткового вузла підвищення напруги. Такі схеми розглянуті у цьому розділі.
Перший ШИМ регулятор зібраний на інверторах логічної К МОП мікросхеми. Схема являє собою генератор прямокутних імпульсів на двох логічних елементах, в якому за рахунок діодів роздільно змінюється постійна часу заряду і розряду конденсатора, що дозволяє змінювати шпаруватість вихідних імпульсів і значення ефективної напруги на навантаженні. У схемі можна використовувати будь-які інвертуючі КМОП елементи, наприклад К176ПУ2, К561ЛН1, а також будь-які елементи І, АБО-НЕ, наприклад К561ЛА7, К561ЛЕ5 і подібні, відповідно згрупувавши їх входи. Польовий транзистор може бути будь-яким із MOSFET, які витримують максимальний струм навантаження, але бажано використовувати транзистор з якомога більшим максимальним струмом, т.к. у нього менший опір відкритого каналу, що зменшує потужність, що розсіюється, і дозволяє використовувати радіатор меншої площі. Гідність схеми - простота і доступність елементів, недоліки - діапазон зміни вихідної напруги трохи менше 100% і неможливо доопрацювати схему з метою запровадження додаткових режимів, наприклад, плавного автоматичного збільшення або зниження напруги на навантаженні, т.к. регулювання здійснюється шляхом зміни опору змінного резистора, а не зміною рівня керуючої напруги.
Вам потрібно розробити складний електронний пристрій?