Zaloguj
Rekomendacje: nieskomplikowany regulator prędkości z zasilaczem, który przyda się w prostszych zastosowaniach.
Metoda regulacji PWM umożliwia zmianę prędkości od bardzo powolnej (można uzyskać prędkość 0,176 m/s, co jest równe 20% maksymalnej prędkości testowanego modelu) do maksymalnej (0,83 m/s dla testowanego modelu Piko).
Ponadto, metoda regulacji PWM oraz zastosowanie zasilacza impulsowego zwiększają sprawność regulatora pozwalając tym samym na znaczną oszczędność energii. W prototypie uzyskano sprawność rzędu 85%, co jest bardzo dużo w porównaniu z typowymi zasilaczami, uzyskującymi sprawność rzędu 50%.
Konstrukcja z mikrokontrolerem zapewnia bezawaryjność, funkcjonalność i niewielkie gabaryty. Uzyskane parametry są nie gorsze niż oryginalnego zasilacza FZ-1 firmy Piko, natomiast wymiary i ciężar są około 10-krotnie mniejsze.
"Sercem" zasilacza z regulatorem jest mikrokontroler PIC12F675, który dzięki świetnie nadaje się do tej aplikacji dzięki bogatemu wyposażeniu. Wejście GP4 (pin 3) mikrokontrolera IC1 pracuje jako wejście przetwornika analogowo-cyfrowego. Za jego pomocą jest wykonywany pomiar napięcia na potencjometrze.
Kiedy gałka potencjometru znajduje się w środkowym położeniu, na ślizgaczu jest połowa napięcia zasilania i wówczas tranzystor T1 jest zatkany, a na wyjściu nie ma napięcia. Sygnalizowane jest to zaświeceniem się zielonej diody LED0. Diody LED sterowane są za pomocą trzech wyjść mikrokontrolera poprzez multiplekser IC2 (4051).
Przekręcając gałkę potencjometru w prawo zwiększa się napięcie na wejściu przetwornika, co skutkuje załączeniem odpowiedniej diody LED (LED-1…LED-3) i sterowaniem tranzystorem T1 impulsem o szerokości proporcjonalnej do ustawienia gałki potencjometru. Tym samym reguluje się wartość napięcia średniego na wyjściu układu, co przekład się na prędkość jazdy lokomotywy.
Kręcąc gałką potencjometru w lewo od środkowej wartości spoczynkowej zaświeca się odpowiednio diody LED1…LED3 i steruje tranzystorem T1 impulsem o szerokości proporcjonalnej do odchylenia gałki potencjometru z tym, że równocześnie tranzystor T2 załącza przekaźnik PX i zmienia polaryzację napięcie, a więc i kierunek jazdy lokomotywy.
Program wykonano w taki sposób, że prędkość jest regulowana w 8 krokach, przy czym po przejściu gałki z pozycji spoczynkowej (0) na "pierwszy bieg" jest podawany impuls o czasie trwania 10 ms umożliwiający ruszenie lokomotywy z miejsca, a następnie wypełnienie impulsów jest proporcjonalne do kata obrotu potencjometru od pozycji środkowej (zerowej).
Czas trwania impulsów dobrano w taki sposób, aby każdy kolejnych ośmiu biegów zwiększał prędkość o 1/8 maksymalnej prędkości testowanego modelu lokomotywy firmy Piko. Progi napięć z potencjometru mierzone przez przetwornik tak dobrano, aby zakres regulacji potencjometru od wartości spoczynkowej 0° do wartości maksymalnej 135° był podzielony na 8 równych wartości. Przy zastosowanym potencjometrze liniowym umożliwia to proporcjonalną, liniową zmianę prędkości jazdy.
Napięcie stałe 12 V jest doprowadzone z zewnętrznego zasilacza, a napięcie +5 V zasilające mikrokontroler dostarcza stabilizator szeregowy IC3.
Więcej czytaj w Elektronice Praktycznej 10/2013
