Ограничение скорости вращения вентилятора или мощности, подаваемой на лампочку постоянного тока, может быть реализовано двумя способами: путем подачи постоянного напряжения через последовательный резистор или с помощью импульсного управления путем регулировки ширины импульса (ШИМ-модуляция).
Первый способ проще выполнить, однако его основным недостатком является отсутствие плавного регулирования протекающего тока и тот факт, что, несмотря на ограничение тока, потребляемого приемником, общий ток, потребляемый для источников, не будет уменьшен, поскольку «избыток» будет преобразован в тепло в резисторе.
Вот почему метод импульсного управления является более экономичным, так как при его применении потери мощности значительно ниже. Пример такого контроллера представлен в статье, он был сделан с использованием специализированной микросхемы DRV103, поэтому требуется небольшое количество внешних компонентов.
Внутренняя структура микросхемы DRV103 показана на рисунке.
Выходной транзистор, находящийся внутри, может переключать ток с максимальным значением 1,5 А, что позволяет напрямую управлять маломощным вентилятором или лампочкой. Микросхема DRV103 может работать при напряжении питания 8 ... 32 В, однако представленный регулятор предназначен главным образом для регулирования скорости вентилятора процессора, поэтому на всю схему должно подаваться напряжение около 12В.
Электрическая схема регулятора показана на рисунке.
Для работы микросхемы DRV103 необходимо несколько внешних элементов, определяющих ее рабочие параметры. Резистор R1 используется для определения частоты, используемое значение устанавливает эту частоту около 25 кГц. Разъем JP позволяет подключить внешний потенциометр. Диод D1 указывает на перегрузку выходного транзистора, а диод D2 защищает его от напряжения, наведенного в обмотке вентилятора.
Резисторы R3 и R4 и конденсатор C3 образуют задержку включения системы после включения питания. Для заданных значений подключенный вентилятор будет включен через две секунды после включения питания. Чтобы изменить это время, вы можете изменить значение конденсатора C3 (с 2,2мФ до 47мФ), для значения конденсатора 2,2мФ это время составит около 0,5 секунды, а для емкости 47мФ - 10 секунд. Напряжение питания подается через разъем CON1, а выходной сигнал через разъем CON2. Печатная плата регулятора приведена на рисунке.
Установка потенциометра зависит от того, будет ли регулировка мощности выполнена один раз или будет изменяться с помощью внешнего потенциометра. Если регулировка будет выполняться с помощью внешнего потенциометра, он должен быть подключен к разъему JP, а потенциометр PR не устанавливать. Напряжение питания должно быть подключено к разъему CON1, а вентилятор - к разъему CON2.