Широтно - импульсные  регуляторы  постоянного тока

           ШИМ регулятор напряжения можно построить на основе двух  закольцованных  ждущих мультивибраторов, один из которых формирует очень короткий импульс фиксированной  длительности, а  второй  мультивибратор  с регулируемой задержкой, которая определяет длительность  открытого состояния полевого транзистора и, соответственно, эффективное значение напряжения нагрузки. Такая схема приведена на рисунке. В качестве ждущих мультивибраторов используются половинки микросхемы К561АГ1. Схема очень проста  в реализации,  практически не требует настройки,  работает достаточно стабильно. Площадь радиатора и тип полевого транзистора полностью определяется параметрами нагрузки, в качестве которой могут быть как лампы накаливания, нагреватели так и коллекторные электродвигатели.

Недостаток схемы - управление выходным напряжением производится за счёт изменения сопротивления переменного резистора, а не  напряжения, что затрудняет использование  конструкции в качестве  составной части других устройств.

     Иногда возникает необходимость ступенчатой регулировки напряжения с помощью переключателя. Для этого хорошо подходит вторая схема, использующая генератор прямоугольных импульсов и счётчик - делитель.  Работа схемы

 происходит следующим образом: генератор  на двух логических элементах вырабатывает импульсы частотой несколько килогерц, которые поступают на счётный вход счётчика  DD2.  В нулевом состоянии DD2  на выводе 3 присутствует логическая  "1", что приводит к переключению триггера  на выходе, а на затворе полевого транзистора появляется постоянное напряжение 12 В, открывающее его. Если, например, переключатель S1  установлен  на вывод 10  счётчика, то  через  4 импульса  задающего генератора выходной триггер сбрасывается в ноль и транзистор запирается . Далее счётчик продолжает считать импульсы задающего генератора, и как только, на выводе 3  вновь появится "1" триггер опять сработает, а  транзистор откроется. На нагрузке будет присутствовать импульсное напряжение в виде меандра, а эффективное значение напряжения будет составлять около 6 В.   Если переключатель установлен на вывод 11 счётчика, то сброс триггера произойдёт перед  переполнением  DD2  и интервал  закрытого состояния полевого транзистора окажется очень коротким - на нагрузке будет напряжение, близкое к 12 В. Достоинство схемы - высокая стабильность характеристик, не зависящая от номинала используемых резисторов и конденсаторов.  В чистом виде такая схема почти не применяется,  но  её легко доработать для сопряжения  с компьютером  для программного регулирования напряжения на нагрузке или, используя дополнительный реверсивный счётчик,  регулировать напряжение с помощью сенсоров или возвратных кнопок  (смотри раздел: дистанционное включение люстры). Далее будет рассказано о ШИМ регуляторах на специализированных микросхемах.

1.  ШИМ регуляторы на операционных усилителях широкого применения

2.  ШИМ регуляторы напряжения на таймере NE555N  (КР1006ВИ1)

3.  Простые ШИМ регуляторы на логических элементах. Главная страница раздела

4.  Мощный ШИМ-регулятор для автомобиля   (для вентилятора климат-контроля или автомобильных фар )