PWM reguliatorius su LM393

Jei internetuose paieškosite kokio nors paprasto PWM reguliatoriaus, dažniausiai skirto motoriukams arba LED temdymui, tai beveik garantuotai rasite kokią nors schemutę su 555 laikmačio mikroschema. Tai normalu, nes ši mikroschema yra nepaprastai universali, tinkama tiek kažkokiems impulsams generuoti su dideliais intervalais, tiek vienkartiniams, tiek impulsiniams maitinimo šaltiniams (nors ir nelabai aukštų charakteristikų). Tačiau su šiuo laikmatuku PWM reguliavimas nebūna pilnavertis dėl poros schemoje reikalingų diodų. Juose kažkiek prarandama įtampos ir PWM ciklas gaunamas kažkur 5–95% ribose. Na, bent jau pagal teoriją. Aš kažkada bandžiau tokią schemutę ant maketinės plokštės, tai pavyko normaliai, šviesos diodai temdėsi pakankamai gerai, nepastebėjau, kad prisukus iki galo švytėtų. Gal dėl jų pačių kokios nors savybės.

Kita populiari schema yra naudojant du komparatorius. Paprastai tai yra LM393 mikroschema, kurios korpuse ir yra du komparatoriai. Reguliatoriaus schema netgi paprastesnė už 555 laikmatuko, nes visos reikalingos detalės — tik rezistoriai ir kondensatoriai. Tuo tarpu 555 schemoje dar ir du Šotkio diodai reikalingi. Na, kad suprastumėte LM393 paprastumą, va jums schemutės paveiksliukas:

PWM su komparatoriais sukuriamas maždaug taip. Pirmas komparatorius generuoja pjūklo formos signalą, o antrasis komparatorius priklausomai nuo potenciometro padėties ties kažkuria pjūklo riba įsijunga arba išsijungia. Tiksliau nupasakot negaliu, nes komparatoriai man yra gan tamsus miškas.

Taigi gaminausi aš laikroduko plokštę su ARM procesoriumi, o užsisakinėjant ją Itead Studios pamačiau, kad aplinkui yra dar bile kiek vietos. Ją užpildžiau ir dviem PWM reguliatoriais: su 555 ir su LM393. Štai Mindaugas papjaustė tas plokštes, aš perlaužiau PWM reguliatorius ir sėdau lituoti.

Prisėdęs lituoti supratau, kokia ši plokštė visgi netobula. Na, gyveni, mokaisi ir durnas miršti, kaip mano diedukas sakydavo. Tikra tiesa. Planavau daryti plokštę kiek universalesnę. Maitinimą galima būtų įjungti su 5,5 mm lizdu arba terminalu su varžteliais. Deja, arba kažko nenurodžiau, arba Itead negalėjo išgraviruoti pailgų skylių 5,5 mm lizdui. Jos apskritos, o kojelės plokščios. Taigi kojeles reikėtų apipjaustyti arba kažką tokio padaryti. Kol kas įlitavau terminalą. Taip pat išėjimo terminalas kiek per arti — sunkokai įsigrūda reguliavimo potenciometras. Teko jo kojeles kampu pakreipti. Dar elektrolitinis įėjimo kondensatorius turi mažokai vietos. O dar tikrai turėjau kokius tris milimetrus, galėjau prasiplėsti. Na, kitą kartą žinosiu. Aišku, įėjime vietoj 220 µF galima ir 100 µF kondensatorių naudoti, būtų mažesnis.

Išėjimo galios MOSFET’as — vienas iš pigiausių mūsų rinkoje, BUZ72A, 8 amperų vyras. Jam schemoje yra įtaisytas „patempiantysis“ rezistorius.

Vienas dalykas, kurio nesufeilinau — potenciometro kryptis. Sukant pagal laikrodžio rodyklę temdymas ar kitas reguliavimas juda link maksimalaus, o prieš laikrodžio rodyklę — link minimalaus.

Potenciometrui rinkausi pigiausią variantą: vadinamąją „paderkę“ su įstatoma kojele:

Atitinkamai ir plokštė pritaikyta. Taigi kiek pavargus ir pasiterliojus bei pastumdžius detales pavyko schemutę sulituoti ir ji puikiausiai suveikė:

Išbandęs reguliatorių pasigaminau ir antrąjį. Tik jam kiek apdorojau 5,5 mm maitinimo lizdą. Iš abiejų pusių pasiaurinau kojeles. O šoninę, kuri nereikalinga, netyčia nulaužiau:

Prieš lituodamas lizdą ir išėjimo terminalą dar papildomai prie plokštės priklijavau su epoksidine derva. Štai ir du regoliatoriai:

Pabaigai trumpas filmukas, kaip šio tipo reguliatorius temdo šviesos diodų juostelę:

Juostos galiuką gavau iš Mindaugo nuo jo naktinio lovos apšvietimo. Dabar ši juostelė su 9 V maitinimo šaltiniu naudojama dukrikės kambaryje vietoj naktinės lempelės. Tik be reguliatoriaus švietė gan intensyviai, tad buvo pakavota už radiatoriaus. Su reguliatoriumi bus galima numest kur nors gražiai ant palangės ir prisukt. PWM dažnis, beje, apie 200 Hz.

O čia Eagle schematic and board for PWM regulator with LM393 comparator.

Jei kas norėtumėte tokio reguliatoriaus, kreipkitės, plokštelėmis pasidalinsiu. Jei norite, galėsiu ir reikiamas detales pridėti, tik už jas jau paprašysiu susimokėti. Plokštelių negaila.