Multiwibratorowy regulator jasności, mocy, obrotów itd. itp. (najprostszy układ PWM na dwóch bipolarach)

Kolejny przykład pożytecznego ustrojstwa, jakie można było wykonać w oparciu o zestaw politechniczny "Młody Elektronik 1", produkowany w czasach PRL przez TELPOD i sprzedawany między innymi w sklepach Centralnej Składnicy Harcerskiej.

Modulacja szerokości impulsu PWM zawojowała świat, dlatego zasilacze komputerowe, ładowarki telefonów, prostowniki elektroniczne, przetwornice inwertorowe od "solarów" czy spawarek, ściemniacze oświetleniowe czy telewizory ważą i obejmują gabarytowo np. zaledwie jedną dziesiątą część tego, co ich dawne klasyczne odpowiedniki liniowe na transformatorach sieciowych. Dzięki temu miliardy ludzi mają nowe małe tanie lekkie nietrwałe "zabawki", a koncerny "trzepią kasę" aż miło i wszystkie strony zdają się być z takiej transakcji zadowolone, mimo faktu, że topologia modulowania szerokości impulsu może (choć nie musi) być także i źródłem niepożądanych zakłóceń radiowych oraz (ewentualnie) charakteryzować się niższą niezawodnością.

Info dla najbardziej początkujących: Jeśli podłączę żarówkę do bateryjki poprzez przycisk, np. chwilowy niestabilny dzwonkowy, a następnie zacznę bardzo szybko naciskać i puszczać tenże guziczek włączający, to do żarówki popłyną impulsy i przerwy. Przy wystarczająco szybkim naciskaniu i puszczaniu guziczka żarówka zacznie świecić jaśniej (przy szybszej częstotliwości impulsów) lub ciemniej (przy nieco mniejszej gęstości podawanych "szturchnięć" elektrycznych). Drucik wolframowy w żarówce ma pewną pojemność i bezwładność cieplną i świetlną, czyli w momencie zaniku dopływania energii nie gaśnie od razu do końca, a i nasze oko (wraz z mózgiem) posiada pewną bezwładność neurologiczną, czyli uzyskujemy efekt pełnego spokojnego ściemniania i rozjaśniania żarówki bez zauważalnego jej migotania, o ile częstotliwość błysków i przerw będzie odpowiednio dobrana. Sterowanie długością trwania impulsu oraz przerwy jest kwintesencją metody modulowania strumienia dostarczanej energii, określanej mianem PWM, której alternatywna i nieco bardziej potoczna nazwa brzmi "zasilacz impulsowy" lub "modulator impulsowy".

Układ powyższy wykonałem jako mniej więcej jedenastoletnie pacholę, kiedy Mój Tato, Bronisław Perliński, podarował mi na początku stanu wojennego zestaw ME-01, czyli coś, co bardzo odmieniło moje życie, wykrystalizowało zainteresowania oraz sprawiło mnóstwo frajdy.

Schemat można wykorzystać praktycznie do sterowania układami większej mocy, zwłaszcza po wymianie tranzystorów na bardziej "pancerne", dodaniu radiatora itd.

Przedstawiony na schemacie układ jest w stanie obsługiwać żaróweczki o poborze prądu do około 200 ... 250 mA, jednak po wymianie tranzystorów na mocniejsze (np. z rodziny BC337) obciążenie rzędu 1 ampera będzie jak najbardziej osiągalne, a to wszystko nawet i bez potrzeby dodawania radiatora.

(Marcin Perliński)