Водородный генератор своими руками как сделать

Автор Дмитрий На чтение 15 мин Просмотров 2 Опубликовано 18 февраля, 2019 Обновлено 18 февраля, 2019

Содержание

1. Водородный генератор собственными руками: рабочий принцип устройства, схемы и описание сборочного процесса
2. Как устроен прибор
3. Соблюдение мер безопасности
4. Рекомендации профессионалов
5. Домашнее отопление газом Брауна
6. Как выполнить водородный генератор
7. Рабочий принцип генератора
8. Водородное теплоснабжение: миф или реальность?
9. Как сделать генератор
10. Заключение
11. Как собрать водородный генератор собственными руками
12. Рабочий принцип
13. Сфера использования и плюсы
14. Советы по изготовлению
15. Выбор материалов
16. Сборка устройства
17. Простейший электролизер своими руками

Водородный генератор собственными руками: рабочий принцип устройства, схемы и описание сборочного процесса

Водородный генератор (электролизер) это прибор, действующий за свет 2-ух процессов: физического и химического.

Во время работы под влиянием электротока вода разлагается на кислород и водород. Этот процесс называется электролиз. Электролизер очень распространен среди наиболее известных видов водородных генераторов.

Как устроен прибор

Электролизер имеет несколько металлических пластин, погруженных в герметическую емкость с дистиллированной водой.

Сам корпус имеет клеммы, чтобы подсоединять источник питания и есть втулка, через какую выводится газ.

Работу прибора можно описать так: электроток пропускается через дистиллированную воду между пластинами с различными полями (у одной — анод, у другой — катод), расщепляет её на кислород и водород.

В зависимости от площади пластин электроток имеет собственную силу, если площадь большая, то и тока по воде проходит много и больше выделяется газа. Схема подсоединения пластин поочередная, в первую очередь плюс, потом минус и так дальше.

Электроды рекомендуется делать из нержавейки, какая в процессе электролиза не вступает в реакцию с водой. Главное найти нержавеющую сталь хорошего качества. Между электродами лучше выполнить расстояние небольшими, но таким образом, чтобы пузырьки газа легко между ними передвигались. Крепеж лучше сделать из соответствующего металла, что и электроды.

В рассматриваемом варианте устройство в себя включает 16 пластин, находятся они один от одного в границах 1 мм.

Благодаря тому, что пластины имеют довольно немалую поверхностную площадь и толщину, можно будет пропустить через данное устройство высокие токи, однако нагрева металла не случится. Если обмерить на воздухе емкость электродов, то она будет составлять 1nF, данный комплект применяет до 25А в обыкновенной воде из водомерного узла.

Для сбора водородного генератора собственными руками можно задействовать контейнер пищевой, так как его пластик термоустойчив. Потом необходимо в контейнер опустить электроды для сбора газа с разъемами изолированными герметично, крышкой и остальными соединениями.

Если применять контейнер из металла, то чтобы не было короткого замыкания, электроды крепят на пластике. С обеих сторон медных и латунных соединителей монтируются два разъема (соединитель – устанавливать, собирать) для извлечения газа. Разъемы контактные и фитинги необходимо прочно зафиксировать, используя герметик из силикона.

Сделать газогенератор также можно дома. Методика детально изложена тут: https://teplo.guru/pechi/piroliznye/gazogenerator-svoimi-rukami.html

Соблюдение мер безопасности

Электролизер это устройство очень высокой опасности.

Благодаря этому при его изготовлении, монтирования и работы в первую очередь необходимо соблюдение как общих, так и специализированных мер безопасности.

Специализированные меры включают следующие пункты:

• следует контролировать концентрацию смеси водорода с кислородом, в целях недопущения взрыва;
• если уровень жидкости не просматривается в смотровом окне водородного генератора, то его применять нельзя;
• в ходе выполнения ремонта необходимо убедиться, что в конечной точке системы как таковой отсутствует водород;
• противопоказано применение открытого огня, электрических приборов с функцией нагрева и переносных ламп напряжением более 12 вольт рядом с электролизером;
• в рабочий период с электролитом следует себя уберечь, применяя средства защиты (специальная защитная одежда, перчатки и очки).

Рекомендации профессионалов

Профессиональные мастера думают, что делать самодельные водородные резервные электростанции для машин дома опасное занятие.

Они объясняют это тем, что электролизер для авто имеет непростую и небезопасную систему устройств.

Заниматься изготовлением подобных агрегатов необходимо, используя особенные материалы и реагенты.

Если все же решили своими силами сделать автомобильный гидролизер, то обязательно необходимо оборудовать его барботером – это специализированный водяной клапан. При его применении существенно повысится безопасность при вождении автомобиля.

Переменный ток можно получить из земли и воздуха своими силами. Подробности в данной заметке: https://teplo.guru/elektrichestvo/besplatnoe-elektrichestvo.html

Домашнее отопление газом Брауна

Рабочая схема водородного генератора. (Для увеличения нажмите)

Водород считается очень распространенным элементом химии, благодаря этому выгодно с точки зрения экономии его применять.

Для большинства хозяев домов и дач часто появляется вопрос, как получить «чистую» и недорогую энергию для нужд в бытовых задачах и целях. Ответ можно отыскать в подобных инновациях, как водогенератор для отапливания дома.

Ученые мужи, благодаря собственным разработкам, дали возможность многим задействовать данное устройство для получения газа. Установка способна вырабатывать водород (газ Брауна) и этот газ будет использован для получения энергии.

Можно это соединение представить химической формулой, как hho. Данный газ можно получить из воды при помощи способа электролиза. Имеется множество примеров в жизни, когда люди хотят собственный дом обогревать оксиводородом. Но чтобы такой вид топлива приобрел востребовательность, нужно в первую очередь обучиться получать его (газ Брауна) в домашних условиях.

До этого времени нет технологии водородного теплоснабжения приватного дома, которая была бы достаточно хорошей.

Маленькие детали организации домашнего отопления газом Брауна рассмотрены тут: https://teplo. guru/sistemy/otoplenie-gazom-brauna.html

Посмотрите видео, в котором бывалый клиент разъясняет, как выполнить водородный генератор собственными руками:

Как выполнить водородный генератор

Применение водорода в качестве энергоносителя для обогревания дома – идея очень привлекательная, ведь его теплотворная способность (33.2 кВт / м3) превосходит более чем в 3 раза показатель сетевого газа (9.3 кВт / м3). В теории, чтобы извлечь горючий газ из воды с дальнейшим сжиганием его в котле, можно применять водородный генератор для отапливания. Про то, что из данного может выйдет и как выполнить данное устройство собственными руками, будет рассказано в сегодняшней статье.

Рабочий принцип генератора

Как носитель энергии водород на самом деле не имеет себе равных, а залежи его фактически безграничны. Как мы уже сказали, при сжигании он выделяет большое количество энергии тепла, несравненно большее, чем любое углеводородное горючее. Заместь вредных соединений, выбрасываемых в атмосферу во время использования сетевого газа, при возгорании водорода образуется обыкновенная вода в виде пара. Одна беда: данный элемент химии не попадается в природе в свободном виде, только в соединении с другими веществами.

Одно из подобных соединений – обыкновенная вода, которая собой представляет полностью окисленный водород. Над ее расщеплением на составные детали работали многие ученые мужи на протяжении долгих лет. Не скажешь, что безрезультатно, ведь техническое решение по разделению воды все же было обнаружено. Смысл его – в химреакции электролиза, благодаря которой происходит расщепление воды на кислород и водород, получившуюся смесь назвали гремучим газом или газом Брауна. Ниже показана схема водородного генератора (электролизера), работающего на электричестве:

Электролизеры производятся серийно и предназначаются для газопламенных (сварочных) работ. Ток конкретной силы и частоты подается на группы пластин из металла, погруженных в воду. В результате протекающей реакции электролиза выделяются кислород и водород вперемешку с паром перегретым. Для его отделения газы пропускаются через сепаратор, после этого подаются на горелку. Дабы избежать обратного удара и взрыва, на подаче ставится клапан, пропускающий горючее исключительно в одну сторону.

Для контроля за уровнем воды и своевременной подпитки конструкцией имеется специализированный измеритель, по сигналу которого выполняется ее впрыск в пространство для работы электролизера. За превышением давления в середине сосуда наблюдает аварийный выключатель и сбросной клапан. Обслуживание водородного генератора состоит в периодическом добавлении воды, и на этом все.

Водородное теплоснабжение: миф или реальность?

Генератор для работ по сварке – это на текущий момент единственное использование на практике электролитическому расщеплению воды. Задействовать его для отапливания дома нецелесообразно и вот почему. Расходы источников энергии при газопламенных работах не очень важна, основное, что сварщику не надо таскать тяжеленные балоны и возиться со шлангами. Иное дело – теплоснабжение дома, где каждая копейка на счёту. И здесь водород проигрывает всем существующим сейчас видам топлива.

Важно. Расходы электрической энергии на выделение горючего из воды способом электролиза будут намного больше, чем гремучий газ сумеет выделить при сжигании.

Серийные сварочные резервные электростанции стоят очень дорого, так как в них применяются катализаторы процесса электролиза, в их состав входит платина. Можно создать водородный генератор собственными руками, но его результативность будет еще меньше, чем у производственного. Получить горючий газ вам точно получится, но навряд ли его хватит на обогрев хотя бы одной комнаты больших размеров, не то что всего дома. А если и хватит, тогда нужно будет платить очень большие счета за электричество.

Чем расходовать время и усилия на получение бесплатного топлива, которого нет a priori, легче сделать собственными руками простой котел галан. Будьте уверены, что так вы израсходуете намного меньше энергии с большей пользой. Тем не менее, домашние специалисты – энтузиасты всегда могут испытать собственные силы и собрать дома электролизер, с целью провести эксперименты и удостовериться во всем самолично. Один из аналогичных экспериментов показан на видео:

Как сделать генератор

Масса интернет-ресурсов публикуют всевозможные схемы и чертежи генератора для получения водорода, но они все работают с одним принципом. Мы предложим для вас чертеж обычного устройства, взятый из научно-популярной литературы:

Тут электролизер собой представляет группу пластин из металла, стянутых между собой болтами. Между ними установлены изоляционные прокладки, крайние толстые обкладки тоже сделаны из диэлектрика. От штуцера, вмонтированного в одну из обкладок, идет трубка для газоподачи в сосуд с водой, а из него – во второй. Задача емкостей – отделять паровую составляющую и собирать смесь водорода с кислородом, чтобы подавать его под давлением.

Совет. Электролитические пластины для генератора необходимо делать из нержавейки, легированной титаном. Он послужит добавочным катализатором реакции расщепления.

Пластины, что служат электродами, могут быть произвольного размера. Но нужно понимать, что продуктивность аппарата зависит от их поверхностные площади. Чем большее количество электродов получится использовать в процессе, тем лучше. И плюс ко всему ток который потребляется будет выше, это необходимо учесть. К концам пластин припаиваются провода, ведущие к источнику электричества. Тут тоже есть экспериментальное поле: можно подать на электролизер различное напряжение при помощи регулируемого трансформатора.

В качестве электролизера можно задействовать контейнер из пластика от фильтра для воды, поместив в него электроды из нержавеющих трубок. Изделие хорошо тем, что его легко покрывать герметиком от внешней среды, выводя трубку и провода через отверстия в крышке. Иное дело, что этот рукодельный водородный генератор обладает низкой работоспособностью благодаря небольшой площади электродов.

Заключение

На текущий момент нет хорошей и эффектной технологии, позволяющей осуществить водородное теплоснабжение приватного дома. Те резервные электростанции, что встречаются в продаже, могут удачно использоваться для отделки металлов, однако не для изготовления горючего для котла. Попытки организовать аналогичный обогрев приведут к большому расходу электрической энергии, не считая расходов на оборудование.

Как собрать водородный генератор собственными руками

Мировые залежи нефти уменьшаются и ученые мужи стремятся найти замену бензину. Одним из неиссякаемых источников энергии считается водород. Помимо прочего, в плане экологии он абсолютно неопасен, что немаловажна в наше время. Сегодня уже есть рабочие водородные резервные электростанции, к примеру, в области машиностроения. Лучших результатов получилось достигнуть инженерам японской компании Toyota, создавшим рабочий образец авто.

Рабочий принцип

Водород может применяться для обогрева домов или в качестве топлива для автомобильного транспорта. В первом варианте можно достигнуть отличного КПД благодаря большему коэффициенту теплопроводимости вещества. Во время реакции окисления один атомами кислорода соединятся с 2-мя водородными, что приводит к появлению воды. Одновременно выделяется приблизительно в 3 раза больше тепла если сравнивать со сжиганием сетевого газа.

Среди всех популярных сегодня науке источников энергии, собственно это вещество нужно считать наиболее многообещающим — мировой океан планеты дна две третьих состоит из данного вещества, а во Вселенной по распространению конкуренцию водороду может составить лишь гелий. аналогичным образом, двигатель, который работает на этом топливе, можно считать оптимальным.

Но есть довольно большая проблема — для получения чистого водорода нужно расщеплять воду, а это не Самый аскетический процесс. Сегодня ученые мужи думают, что большого труда не составит для расщепления молекул воды задействовать электролиз. Данный процесс известен любому человеку со школьного курса физики: напряжение с высоким электрическим потенциалом буквально рвет водяные молекулы на составляющие детали.

В результате образуется газ, имеющий формулу HHO с показателем теплотворной способности в 121 МДж/кг. Его назвали в честь физика Ю. Брауна и при возгорании не выделяет никаких вредоносных веществ. Характерность вещества состоит в том, что для его использования можно применять те же емкости, которые сегодня используются в качестве котлов для метана либо пропана. Но нужно предпринять добавочные меры безопасности, так как газ Брауна считается крепкой гремучей смесью.

Водородный генератор для автомобиля состоит из 2-ух важных элементов:

В герметичной емкости устройства размещаются пары электродных пластин, а она сама оборудуется отрезком трубы для выхода газа, клеммами, защитным клапаном, сифоном и горловиной для заливки воды. Такая конструкция дает возможность убрать процесс распространения обратного горения газа Брауна и достигнуть горения водорода исключительно на выходе из горелки.

Но применение традиционного гидролизера считается невыгодным, так как подразумевает существенный расход электроэнергии. Однако выход из получившейся ситуации нашли — токи конкретной частоты. В результате водяные молекулы входят в отклик с электроимпульсами и расщепляются на составляющие. Собрав данное устройство можно получать горючее из воды собственными руками.

Сфера использования и плюсы

На данное время описанная конструкция электролизера считается так же привычным агрегатом, как и плазменный резак. Необходимо заметить, что водородогенератор в первую очередь достаточно активно применялся для проведения работ по сварке. Сегодня ситуация поменялась и газ Брауна можно использовать с целью решения следующих задач:

Плюсы применения газа Брауна понятны: нужно вспомнить о запасах вещества и его экологичности.

Советы по изготовлению

Зная технологию получения водородного топлива и обладая конкретными способностями, дома можно создать водородный генератор собственными руками. Сегодня есть несколько работоспособных схем, разрешающих создать подобную установку. Причем в отличии от традиционного устройства, в самодельном электроды помещаются не в емкость с водой, а сама жидкость поступает в зазоры между пластинами. Перед проведением работ по изготовлению водородной установки собственными руками необходимо тщательно изучить чертежи.

Выбор материалов

Очень часто домашние специалисты сталкиваются со сложностью выбора электродов. С разработкой топливной ячейки ситуация самая простая и сегодня есть два ключевых типа генераторов водорода — «влажный» и «сухой». Для создания первого можно применять любой контейнер, имеющий необходимый запас прочности и газонепроницаемости. Прекрасным выбором можно считать корпус от аккумулятора старого типа для легковой машины.

Если имеется возможность, то лучше сделать корпус без посторонней помощи из нержавейки, но это может привести к увеличению стоимости агрегата. Рукодельная топливная ячейка «сухого» типа делается из акрилового стекла толщиной не меньше 10 см, а еще понадобятся уплотнения в форме кольца из силикона.

Прекрасными электродами будут пластины (трубки) из нержавеющей стали. Как правило можно применять и черный металл, однако он быстро подвергается коррозии и подобные электроды просят частой замены. Абсолютно по другому обстоит дело во время использования высокоуглеродистых сплавов, легированных хромом. Примером подобного материала считается нержавеющая сталь марки 316L.

Во время использования трубок, они должны подбираться таким образом, чтобы во время установки одного элемента в другой между ними был гарантирован просвет величиной не больше одного миллиметра. Не меньше значительной деталью генератора водорода для автомобиля считается ШИМ-генератор. Собственно благодаря правильно собранной электросхеме можно настраивать частоту тока, а без этого добывать водород возможным не представляется.

Для создания водного затвора (бабблера) можно применять любую емкость, обладающую достаточным показателем герметичности. При этом ее лучше всего оборудовать крышкой, которая плотно закрывается, однако при возгорании ННО в середине сразу будет сорвана. Для устранения возврата газа Брауна в топливную ячейку, рекомендуется установить отсекатель между водным затвором и электролизером.

Сборка устройства

Для создания кислородного генератора лучше подобрать «сухую» топливную ячейку, а электроды необходимо сделать из нержавеющей стали. Конкретно она пользуется огромной популярностью среди домашних умельцев. Тоже очень важно держаться конкретной очередности действий:

После окончания всех работ по сборке прибор нужно настроить. Большое внимание при разработке самодельного агрегата нужно уделять безопасности, поскольку при безответственном отношении газ ННО может разразиться.

Простейший электролизер своими руками

Контроллер для сварочного электролизера

Схема мощного контроллера для электролизной сварки водородно-кислородной смесью (газом Брауна) приведена в этой статье. Контроллер предназначен для регулирования мощности сварки и слежения за уровнем жидкости в баке электролизера и давлением. Мощность аппарата в данном исполнении — примерно 8 кВт и зависит только от мощности выходных тиристоров и конструктивного исполнения реактора.

Схема электролизера представлена на рисунках ниже, по клику можно скачать пдф:

Схема для монтажа на плате:

Схема для монтажа на корпусе:

 На транзисторах Q7, Q8 и оптопаре U7 построен детектор перехода через 0. На диоде D1 и конденсаторе C4 собрана схема для питания датчиков. S1 и S2 — датчики давления и уровня жидкости соответственно. Потенциометром RV1 регулируется мощность электролиза. Джамперы JMP1 и JMP2 служат для изменения конфигурации устройства в момент загрузки или в процессе работы. Светодиоды с кодом MYF (желтые) служат для индикации предупреждений. Светодиоды с кодом MRE (красные) служат для индикации ошибок (срабатывание датчиков, отсутствие синхроимпульсов).

Данная схема проектировалась для гибкого управления работой электролизера в коммерческом аппарате, в том числе для контроля длительности его работы, для возможности конфигурирования с компьютера, для управления максимальным углом открытия тиристоров (так как при угле больше, чем 70-75% от полупериода прирост выделения газа пропадает, а потребляемая мощность растет). По умолчанию максимальный угол открытия тиристоров равен 60% от полупериода, что принято за 100% рабочей мощности, отображаемой на индикаторе.

Прошивку для микроконтроллера электролизера можно скачать тут.

 В данной прошивке обработка датчиков давления и уровня отсутствует. Также отсутствует контроль времени работы и логирование ошибок. Прошивка базовая, только для работы.

В данной прошивке можно изменить максимальный угол открытия тиристоров путем одновременого замыкания обоих джамперов и выставления потенциометром на индикаторе желаемого значения в процентах от длительности полупериода. При размыкании джамперов отображаемое значение будет запомнено как процент открытия тиристоров относительно длительности полупериода и принят за 100% регулируемой мощности.

Также при замыкании одного или второго джампера отдельно принудительно открывается один из тиристоров. Это сделано для проверки работоспособности соответсвующих цепей.

Конструктив

 Печатная плата.

Можно скачать четреж платы в ПДФ. В файле каждый слой на отдельной странице.

На плате смонтирована схема, приведенная на первом рисунке.

Остальные детали

Схема, приведенная на втором рисунке монтируется в корпусе прибора. Выпрямительный мост и тиристоры требуют хорошего теплоотвода. Их нужно устанавливать на радиаторы и желательно с вентилятором. Для получения заявленных 8кВт мост желательно поставить 200-амперный. Если же большая мощность не нужна, то можно даже убрать один тиристор из схемы. Они управляются параллельно. Блок питания PS1 используется любой на 12-15 вольт и током, достаточным для питания вентиляторов, если вы будете использовать 12-вольтовые вентиляторы.

Испытывать контроллер при первых пусках можно на мощных лампах накаливания (300 Вт и более).

Фото собранного контроллера:

Дальнейшее развитие.

Программу для компьютера для конфигурирования контроллера и соответствующую прошивку можно запросить здесь через форум, кому интересно. Но эта прошивка сырая и требует отлова багов.

Обработку датчиков планируется вернуть в следующей версии.

Готовую плату предыдущей версии (нужно перепаять 2 проводника) можно купить запросом через форум, оставив свои контакты. (Есть 2 штуки.)

Как построить генератор сигналов широтно-импульсной модуляции

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) — это метод, используемый для точного управления аналоговыми устройствами с помощью цифрового сигнала. Сигнал широтно-импульсной модуляции состоит из электронных импульсов, которые используются для имитации изменяющегося аналогового напряжения.

Сигналы широтно-импульсной модуляции обычно используются для управления аналоговыми устройствами, такими как сервоприводы, светодиоды и двигатели постоянного тока. Проекты, использующие эти устройства, нуждаются в переменном напряжении для управления положением, яркостью или скоростью устройства. Но большинство микроконтроллеров не в состоянии генерировать это переменное аналоговое напряжение. Широтно-импульсная модуляция используется для имитации этого изменяющегося аналогового напряжения с помощью цифрового микроконтроллера или таймера.

Как работает широтно-импульсная модуляция

Вы можете подумать, почему мы не можем просто изменять напряжение с помощью потенциометра или резистора? Ответ заключается в том, что для таких приложений, как управление двигателем постоянного тока, для питания двигателя требуется большой ток. Весь этот ток, протекающий через резистор, быстро сожжет его.

При широтно-импульсной модуляции высокочастотная последовательность электрических импульсов посылается на устройство для его питания. Импульсы могут генерироваться управляющим транзистором или силовым МОП-транзистором.

Сигнал широтно-импульсной модуляции появляется в циклах высокого и низкого напряжения, генерируемых транзистором. Время, за которое сигнал переходит от низкого уровня к высокому, называется длительностью цикла. Время, в течение которого сигнал остается высоким, называется шириной импульса:

Отношение ширины импульса к продолжительности цикла называется «рабочим циклом»:

Рабочий цикл может использоваться для оценки кажущегося аналогового напряжения, сигнал модуляции ширины обеспечит. На приведенной ниже диаграмме показано влияние рабочего цикла на кажущееся напряжение:

Для расчета рабочего цикла, необходимого для определенного кажущегося напряжения:

Например, в цикле широтно-импульсной модуляции с временем нижнего уровня 13 мс и временем высокого уровня 8 мс рабочий цикл равен:

8 мс / (8 мс + 13 мс) = 38 %

Если импульсное напряжение (Vmax) равно 5 В, кажущееся напряжение будет:

(38 %/100 %) * 5 В = 1,9 В

Генератор сигналов с широтно-импульсной модуляцией

Теперь, когда мы разобрались с основами, давайте создадим схему, которая будет генерировать сигнал широтно-импульсной модуляции, используя таймер 555 для переключения мощного MOSFET-транзистора.

Вот схема:

В приведенной выше схеме мы видим таймер 555, сконфигурированный как нестабильный генератор. Таймер 555 генерирует сигнал широтно-импульсной модуляции с определенным коэффициентом заполнения и переключает полевой МОП-транзистор Q1. МОП-транзистор в этой схеме представляет собой МОП-транзистор IRF540.

D1 — это светодиод, который становится ярче и тусклее с помощью ШИМ-сигнала. Но его можно заменить любым другим устройством, которому требуется ШИМ-сигнал (например, двигатели постоянного тока или сервоприводы).

Диод D2 предотвращает повреждение МОП-транзистора любой обратной ЭДС от индуктивной нагрузки (создаваемой двигателем).

Частота фиксируется на уровне около 595 Гц резисторами R1, R2, R4 и конденсатором С3.

Потенциометр R4 (около 20 кОм) регулирует рабочий цикл, и, как видно из показаний осциллографа ниже, его можно регулировать от 78 мкс до 1,6 мс:

4,6% рабочего циклаA 50% рабочего цикла93,5% рабочего цикла Цикл

В этот момент можно задать хороший вопрос: при любом рабочем цикле какое влияние оказывает частота? Если частота слишком низкая, вы получите заметное мерцание светодиода, а если слишком высокая, то управляющее устройство или нагрузка не смогут достаточно быстро включаться и выключаться.

Мы видели, как построить простой нестабильный генератор с таймером 555, который генерирует сигнал широтно-импульсной модуляции для управления любым аналоговым устройством.

Спасибо за чтение и не забудьте оставить комментарий ниже, если у вас есть какие-либо вопросы!

555 Схема генератора ШИМ с таймером

ШИМ (широтно-импульсная модуляция) является важной особенностью каждого современного микроконтроллера из-за его требований для управления многими устройствами почти во всех областях электроники. ШИМ широко используется для управления двигателем, освещением и т. д. Иногда мы не используем микроконтроллер в наших приложениях, и если нам нужно генерирует ШИМ без микроконтроллера , тогда мы предпочитаем некоторые микросхемы общего назначения, такие как операционные усилители, таймеры, генераторы импульсов и т. д. Здесь мы используем микросхему таймера 555 для генерации ШИМ. ИС таймера 555 — очень полезная ИС общего назначения, которую можно использовать во многих приложениях.

 

Требуемые компоненты:

1. Таймер 555 IC -1
2. Горшок 10K -1
3. Резистор 100 Ом -1
4. Конденсатор 0,1 мкФ -1
5. Резистор 1k -1 (дополнительно)
6. Доска для хлеба -1
7. Батарея 9В -1
8. Светодиод -1
Мультиметр
9. или КРО-1
10. Проводная перемычка —
11. Разъем аккумулятора -1

 

Что такое ШИМ-сигнал?

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) — это цифровой сигнал, который чаще всего используется в схемах управления. Этот сигнал устанавливается высоким (5 В) и низким (0 В) в заранее определенное время и скорость. Время, в течение которого сигнал остается высоким, называется «время включения», а время, в течение которого сигнал остается низким, называется «время выключения». Есть два важных параметра для PWM, как описано ниже:

 

Рабочий цикл ШИМ:

Процент времени, в течение которого сигнал ШИМ остается ВЫСОКИМ (время), называется рабочим циклом. Если сигнал всегда включен, это означает, что рабочий цикл равен 100 %, а если он всегда выключен, то это означает, что рабочий цикл равен 0 %.

Рабочий цикл = время включения/(время включения + время выключения)

 

Частота ШИМ:

Частота сигнала ШИМ определяет, как быстро PWM завершает один период. Один период завершается включением и выключением ШИМ-сигнала, как показано на рисунке выше. В нашем уроке мы установим частоту 5 кГц.

 

Мы можем заметить, что светодиод выключен на полсекунды, а светодиод горит еще полсекунды. Но если частота включения и выключения увеличилась с «1 в секунду» до «50 в секунду». Человеческий глаз не может уловить эту частоту. Для обычного глаза светодиод будет виден как светящийся с половинной яркостью. Таким образом, при дальнейшем уменьшении времени включения светодиод становится намного светлее.

Ранее мы использовали ШИМ во многих наших проектах, проверьте их ниже:

• Широтно-импульсная модуляция с ATmega32
• ШИМ с Arduino Uno
• Генерация ШИМ с помощью микроконтроллера PIC
• Учебное пособие по ШИМ Raspberry Pi
• Управление двигателем постоянного тока с Raspberry Pi
• Светодиодный диммер мощностью 1 Вт
• Светодиодный диммер на базе Arduino с ШИМ

 

555 Схема генератора ШИМ с таймером и объяснение:

В этой схеме генератора ШИМ , , как мы упоминали выше, мы использовали ИС таймера 555 для генерации сигнала ШИМ .