Кратко о ШИМ-регуляторе 1104
ШИМ-регулятор 1104 предназначен для ручного управления скоростью коллекторного двигателя постоянного тока или яркостью совместимой LED-нагрузки. Плата работает от 4,5–35 В DC, изменяет коэффициент заполнения в пределах 1–100% и управляется поворотным потенциометром с выключателем.
Ток до 5 А и мощность до 90 Вт являются максимальными пределами, а не гарантированным длительным режимом. Для двигателя необходимо учитывать рабочий, пусковой ток и ток блокировки, оставлять запас и контролировать нагрев модуля, клемм и проводов.
Ключевые характеристики
- Рабочее напряжение
- 4,5–35 В DC
- Выходной ток
- до 5 А; максимальный предел
- Выходная мощность
- до 90 Вт; максимальный предел
- Коэффициент заполнения
- 1–100%
- Частота ШИМ
- 20 кГц
- Ток покоя
- 7 мкА в режиме ожидания
- Управление
- поворотный потенциометр с выключателем
- Размеры
- 30 × 26 × 14 мм (Д × Ш × В, без ручки)
- Вес
- 0,013 кг
Подробное описание и особенности
Как работает ШИМ-регулирование
Регулятор быстро включает и выключает питание нагрузки с частотой 20 кГц. Поворот ручки изменяет длительность импульсов и среднюю передаваемую мощность, благодаря чему можно настраивать обороты коллекторного DC-двигателя или яркость совместимой DC LED-нагрузки.
Модуль не является стабилизированным понижающим DC-DC-преобразователем. Амплитуда импульсов на выходе определяется напряжением источника, поэтому двигатель, вентилятор или LED-нагрузка должны быть рассчитаны на подключённое питание. Усреднённое показание мультиметра не следует воспринимать как отдельное стабилизированное выходное напряжение.
Ток, запуск и нагрев
Значение 5 А обозначает верхний предел выходного тока. Допустимый непрерывный ток не определён, поэтому длительную нагрузку необходимо выбирать с запасом. Пуск или заблокированный вал могут создать ток, значительно превышающий обычное потребление двигателя, даже если его номинальный режим кажется совместимым.
Максимальные 90 Вт также не отменяют ограничений по напряжению, току и температуре. Фактический режим зависит от источника питания, нагрузки, сечения проводов, качества контактов и вентиляции. Если плата или клеммы заметно нагреваются, нагрузку следует уменьшить.
Управление, направление и монтаж
Потенциометр позволяет регулировать уровень вручную, а встроенный выключатель — полностью отключать модуль ручкой. Регулятор не выполняет электронный реверс: направление коллекторного двигателя можно изменить перестановкой двух его проводов только после отключения питания.
Габариты платы без ручки составляют 30 × 26 × 14 мм. Перед изготовлением корпуса учтите пространство для клемм, проводов, вращения ручки и циркуляции воздуха.
Подойдёт / не подойдёт
Подойдёт
- для ручного регулирования скорости коллекторного DC-двигателя с питанием 4,5–35 В;
- для совместимого двухпроводного DC-вентилятора, если он стабильно запускается при выбранном уровне ШИМ;
- для диммирования одноцветной LED-ленты или другой DC LED-нагрузки, совместимой с ШИМ;
- для моделей, учебных стендов и небольших механизмов с ручным управлением без программирования.
Не подойдёт
- для сети 230 В, переменного тока или AC-нагрузки;
- для бесщёточных, шаговых, трёхфазных двигателей и сервоприводов, которым требуется специализированный контроллер;
- для автоматического реверса, стабилизации оборотов по обратной связи или программного управления скоростью;
- для нагрузки с рабочим или пусковым током свыше 5 А;
- для питания ниже 4,5 В; при токе до 2 А выберите мини ШИМ-регулятор 1,8–15 В;
- для систем 12–40 В, которым требуется больший запас по току; в таких условиях рассмотрите ШИМ-регулятор на 10 А.
Примеры применения
Учебный стенд 4,5–6 В
Для демонстрации ШИМ-регулирования можно использовать мотор 140 на 3–6 В для высоких оборотов или мотор-редуктор 1:48 на 3–6 В для меньшей скорости и большего крутящего момента. Источник устанавливают в общем допустимом диапазоне 4,5–6 В, а пусковой ток проверяют отдельно.
Регулирование DC-вентилятора
Регулятор можно установить между DC-источником и совместимым двухпроводным вентилятором. После настройки малого уровня проверьте, что вентилятор уверенно запускается, не останавливается под нагрузкой и не перегревается.
Диммер для LED-ленты
Модуль подключают между DC-источником и одноцветной LED-лентой соответствующего напряжения. Суммарный ток подключённого участка должен оставаться в допустимом режиме регулятора, проводов и источника питания.
Подключение и первый запуск
Обесточьте систему
Все провода подключайте и переставляйте только после полного отключения источника питания и регулятора.
Сверьте параметры
Убедитесь, что источник выдаёт 4,5–35 В DC, его напряжение допустимо для нагрузки, а рабочий, пусковой ток и ток блокировки двигателя соответствуют возможностям регулятора.
Подключите нагрузку
Подключите двигатель или LED-нагрузку к выходным клеммам в соответствии с обозначениями на плате и надёжно затяните винты.
Подключите DC-питание
Подключите источник к входным клеммам, строго соблюдая «+» и «−». Повторно проверьте полярность перед включением.
Проверьте запуск
Начинайте с малого уровня и постепенно увеличивайте его до уверенного запуска. Контролируйте ток, температуру платы, клемм и проводов; не оставляйте двигатель с заблокированным валом.
Ограничения и безопасность
Только постоянное напряжение
Не подключайте регулятор непосредственно к сети 230 В или к любому источнику переменного тока. На входе допускается только 4,5–35 В DC.
Не перепутайте полярность
Обратное подключение «+» и «−» источника может повредить плату. Проверяйте полярность перед подачей питания и не изменяйте соединения под напряжением.
5 А не является подтверждённым длительным режимом
Пять ампер — это максимальный предел. Для длительной работы оставляйте запас по току, учитывайте запуск и блокировку двигателя и уменьшайте нагрузку при заметном нагреве.
ШИМ не снижает номинал источника
Уменьшенное положение ручки не делает слишком высокое напряжение безопасным для нагрузки. Двигатель, вентилятор или LED-лента должны быть рассчитаны на напряжение подключённого DC-источника.
Защита от короткого замыкания не подтверждена
Используйте внешний предохранитель, подобранный с учётом нагрузки, проводки и источника питания. Не выбирайте его номинал только по максимальному пределу модуля.
FAQ
Можно ли питать регулятор напряжением ниже 4,5 В?
Нет. Для этой версии требуется питание от 4,5 В DC. При меньшем напряжении используйте регулятор с соответствующим более низким рабочим диапазоном.
Можно ли подключить двигатель на 3–6 В?
Да, если источник установлен в общем допустимом диапазоне 4,5–6 В и не превышает напряжение двигателя. ШИМ-регулятор не заменяет понижающий преобразователь.
Можно ли постоянно нагружать модуль током 5 А?
Подтверждённого непрерывного режима 5 А нет. Выбирайте меньшую рабочую нагрузку с запасом, проверяйте пусковой ток и контролируйте температуру.
Изменяет ли регулятор направление вращения?
Модуль не выполняет электронный реверс. Для разового изменения направления поменяйте местами два провода коллекторного двигателя только после полного отключения питания.
Подходит ли модуль для бесщёточного или шагового двигателя?
Нет. Бесщёточному или шаговому двигателю требуется специализированный контроллер, выполняющий необходимую коммутацию фаз.
Можно ли использовать регулятор как LED-диммер?
Да, для одноцветной DC LED-нагрузки, совместимой с ШИМ. Напряжение нагрузки должно соответствовать источнику, а общий ток — оставаться ниже допустимого рабочего предела системы.