ШІМ регулятор швидкості двигуна DC

1. Ідентифікація клем підключення

flowchart TD
    subgraph PWM["ШІМ Регулятор (вигляд зверху)"]
      direction TB
      
      subgraph Terminal["Клемна колодка"]
        direction LR
        VP["V+/U+"] --- VM["V-/U-"] --- MP["M+"] --- MM["M-"]
      end
      
      POT["Потенціометр
з вимикачем"]
      LED["Індикатор
живлення"]
    end
    
    classDef terminals fill:#f96,stroke:#333,stroke-width:2px
    class VP,VM,MP,MM terminals
    classDef components fill:#9ef,stroke:#333,stroke-width:2px
    class POT,LED components
  

На платі розташована синя 4-контактна клемна колодка з маркуванням (маркування зазвичай вказано на зворотному боці плати):

• V+/U+ – Позитивний вхід живлення (підключається до "+" джерела живлення)
• V-/U- – Негативний вхід живлення (підключається до "-" джерела живлення)
• M+ – Позитивний вихід до навантаження (підключається до "+" двигуна)
• M- – Негативний вихід до навантаження (підключається до "-" двигуна)

2. Необхідні інструменти для підключення

• Маленька викрутка (плоска або хрестова, залежно від гвинтів на клемній колодці)
• З'єднувальні дроти відповідного перерізу (для струмів до 1А – 0.5 мм², 1-3А – 0.75-1.0 мм², 3-5А – 1.5-2.5 мм²)
• Мультиметр (за потреби, для перевірки підключень та напруги)
• Інструменти для зачистки проводів (кусачки, стріпер)

3. Схема підключення

flowchart LR
    subgraph Power["Джерело живлення
DC"]
      PSU_P["+"]
      PSU_N["-"]
    end
    
    subgraph PWM["ШІМ Регулятор"]
      VP["V+/U+"]
      VM["V-/U-"]
      MP["M+"]
      MM["M-"]
      POT["Регулятор
швидкості"]
    end
    
    subgraph Motor["DC Двигун
або інше навантаження"]
      MOT_P["+"]
      MOT_N["-"]
    end
    
    PSU_P --> VP
    PSU_N --> VM
    MP --> MOT_P
    MM --> MOT_N
  

4. Покрокова інструкція підключення

1. Підготовка:
   • Переконайтеся, що джерело живлення вимкнене.
   • Поверніть потенціометр (ручку регулювання) проти годинникової стрілки до клацання (положення "вимкнено").
2. Підключення вхідного живлення:
   • Послабте гвинти клем V+/U+ та V-/U- за допомогою викрутки.
   • Підключіть позитивний (+) провід від джерела живлення до клеми V+/U+.
   • Підключіть негативний (-) провід від джерела живлення до клеми V-/U-.
   • Надійно затягніть гвинти обох клем.
3. Підключення навантаження (двигуна):
   • Послабте гвинти клем M+ та M-.
   • Підключіть позитивний (+) провід двигуна до клеми M+.
   • Підключіть негативний (-) провід двигуна до клеми M-.
   • Надійно затягніть гвинти обох клем.
4. Перевірка підключення: Ще раз перевірте правильність підключення згідно зі схемою та полярність всіх з'єднань.
5. Увімкнення та регулювання:
   • Увімкніть джерело живлення.
   • Повільно поверніть ручку потенціометра за годинниковою стрілкою до клацання. Повинен загорітися червоний індикатор.
   • Продовжуйте повертати ручку для збільшення швидкості двигуна.
   • Для зменшення швидкості поверніть ручку проти годинникової стрілки.
   • Для вимкнення поверніть ручку повністю проти годинникової стрілки до клацання.

5. Практичні приклади використання

5.1 Регулювання швидкості вентилятора

flowchart LR
    subgraph PSU["Блок живлення
12В DC"]
      PS_P["+"]
      PS_N["-"]
    end
    
    subgraph PWM["ШІМ Регулятор"]
      VP["V+"]
      VM["V-"]
      MP["M+"]
      MM["M-"]
    end
    
    subgraph FAN["Вентилятор
12В DC"]
      F_P["+"]
      F_N["-"]
    end
    
    PS_P --> VP
    PS_N --> VM
    MP --> F_P
    MM --> F_N
  

Плавне регулювання швидкості вентилятора дозволяє точно налаштувати необхідний повітряний потік та рівень шуму.

5.2 Керування яскравістю освітлення

flowchart LR
    subgraph PSU["Блок живлення
12В DC"]
      PS_P["+"]
      PS_N["-"]
    end
    
    subgraph PWM["ШІМ Регулятор"]
      VP["V+"]
      VM["V-"]
      MP["M+"]
      MM["M-"]
    end
    
    subgraph LED["LED Стрічка
12В"]
      L_P["+"]
      L_N["-"]
    end
    
    PS_P --> VP
    PS_N --> VM
    MP --> L_P
    MM --> L_N
  

Модуль дозволяє плавно регулювати яскравість світлодіодної стрічки або інших світлодіодних модулів. Висока частота ШІМ (~20 кГц) забезпечує відсутність видимого мерехтіння.

6. Корисні особливості та спостереження

6.1 Вбудований вимикач

Потенціометр оснащений вбудованим вимикачем – дуже зручна функція, яка дозволяє повністю відключати навантаження без необхідності відключення живлення. У вимкненому стані модуль споживає мізерний струм (близько 7 мкА).

6.2 Плавність регулювання

Регулювання відбувається досить плавно у широкому діапазоні, що дозволяє точно підібрати необхідний режим роботи. Варто зауважити, що регулювання починається не з повного нуля, а приблизно з 1% потужності.

6.3 Падіння напруги

При максимальному положенні регулятора вихідна напруга буде трохи нижчою за вхідну (зазвичай на 0.5-1.5В). Це нормально і пов'язано з падінням напруги на MOSFET-транзисторі та інших компонентах схеми.

7. Рекомендації щодо покращення роботи

7.1 Додаткове охолодження

7.2 Оптимальне підключення

8. Усунення типових проблем

9. Обмеження та важливі зауваження