Étape 4: Ajouter la PWM
Donc nous avons couvert tout sauf des performances d’exploitation début et lent, et bien que le contrôleur de base dans la Fig 2 se produira bien nous encore n’avons pas abordé ce problème. Le moins cher et plus facile à résoudre ce problème consiste à utiliser pulsé Width Modulation ou PWM. Il s’agit de contrôler la vitesse en envoyant des impulsions moteur de toute la puissance de largeurs variées. Cela signifie que le moteur a beaucoup plus de puissance et de couple à basse vitesse qu’un contrôleur standard ne peut fournir. En outre, le problème de surmonter l’inertie que le démarrage du moteur est fait disparaître parce que le moteur reçoit un grand de puissance d’une série d’impulsions très courtes ce qui permet au moteur de « tirer » à ce qui semble être une vitesse rampante.
Nous pouvons créer un simple PWM sans électronique très complexes ou coûteuses. Si nous utilisons la puce « 555 » minuterie éprouvée, il y a un certain nombre de configurations différentes, que nous pouvons essayer. En outre, nous pouvons fournir simplement la sortie d’impulsions de notre puce de minuterie pour nourrir la sortie finale et surcharger le circuit déjà décrite par l’impulsion de sortie d’alimentation du circuit d’ici à la base de TR1.
La puce 555 peut être câblé vers le haut pour effectuer un grand nombre de fonctions. Il est chronométré sortie est définie par un réseau de « RC ». C’est l’effet créé lorsqu’une résistance et un condensateur sont câblées ensemble. Je ne vais pas tenter d’entrer dans les détails ici, qu’il suffise de dire que si nous utilisons des résistances et des condensateurs de valeurs connues alors nous pouvons obtenir une impulsion de synchronisation d’une fréquence connue. Il y a littéralement des centaines de sites consacrés à la puce 555 minuterie, y compris les calculatrices et les circuits de base. Ce qui est particulièrement intéressant pour nous est la broche 5 de la puce de 555 DIL 8 broches. Broche 5 est rarement utilisé dans les 555 circuits standards, mais pour nous, c’est une aubaine. La fonction de la broche 5 est de modifier la durée des impulsions de la puce par rapport à une "tension de référence » appliquée à la broche de sortie. Essentiellement, notre diviseur de tension standard VR1, si nourris à la broche 5 de la puce ne modifiera la longueur des impulsions émises par la puce. Ces peuvent ensuite être nourris directement dans notre étage de sortie et donnent un contrôleur de modulation de largeur impulsion !
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La résistance entre les bornes 7 et Vcc est simplement pour éviter qu’il été laissés « suspendus ». La résistance entre les broches 2 et 3, ainsi que le condensateur entre 2 et sol définit la fréquence d’utilisation. Le condensateur doit être un 0.1uF la non polarisé (100nF) type (généralement marqué '104'). Vous pouvez utiliser un disque en céramique, si c’est tout que vous pouvez trouver, mais je vous recommandons de qu'utiliser un type polystyrène ou mica de qualité supérieure.
La valeur de la résistance entre les broches 2 et 3 doit être entre environ 33K et 150K. Une résistance de 100K va faire beau. La valeur de résistance devrait définir le milieu de gamme fréquence à environ 150Hz (impulsions par seconde). La raison est que j’ai trouvé que les modèle loco moteurs seront vibrait sous environ 30Hz et se plaignent ou abandonner entièrement ci-dessus 1kHz.
Le circuit représenté ne suit pas de pratique courante, je ne me souviens plus où j’ai d’abord rencontré, mais je l’ai utilisé pendant plus de 10 ans en tant que base générateur PWM et ça marche, donc crédit doit vraiment aller à celui qui conçu la version originale. Lorsque 0V est appliquée à la broche 5 qu'un multimètre indiquera les impulsions comme équivalant à entre 5 et 8 volts à la sortie, mais un oscilloscope révèle que c’est en fait inférieure à '1 volt' depuis les impulsions sont moins de 2 % de la longueur d’onde. Comme la tension sur la broche 5 est augmentée à Vcc la sortie va jusqu'à 98 % de la puissance totale.
Malheureusement, même si le réglage le plus bas apportera la locomotive à l’arrêt, une série d’impulsions minuscules est toujours présente dans les rails, cela peut conduire à des bruits étranges venant de certains moteurs de locomotive. Si vous pouvez obtenir la main sur un potentiomètre linéaire de 10K, muni d’une position « arrêt » SPST switch alors ce câblage dans la sortie de « tuer » toutes les impulsions à la sortie. Si ce n’est pas le cas, je voudrais ajouter un interrupteur SPST quelque part dans la sortie de la 555 pour éviter les bruits parasites.
Ce circuit n’est pas la solution plus élégante de PWM que nous pourrions sont arrivés à l’utilisation du 555. Un problème potentiel est que ce circuit change la fréquence ainsi que la largeur d’impulsion. Tant que la fréquence est bien dans les limites discutés cela ne devrait pas se révéler un problème.
Nous aurions pu mieux faire à l’aide de deux 555. Le premier mis en place comme un générateur de fréquence fixe, déclenchant un second 555 comme générateur PWM, mais qui reste pour un autre jour.
