Controlar un aparato eléctrico pesado con botones pulsadores puede ser extremadamente conveniente, ya que permite un enfoque de estado sólido para operar el parámetro en ambos sentidos hacia arriba y hacia abajo simplemente presionando los botones correspondientes. Aquí discutimos un circuito controlador de calor usando un conjunto de botones pulsadores y PWM.
Uso de un módulo controlador de botón digital
En una de mis publicaciones anteriores diseñé un interesante circuito controlador de pulsador universal que podría implementarse con cualquier dispositivo relacionado para lograr un control de botón de dos vías para el dispositivo en particular. También implementamos el mismo concepto para la presente aplicación.
Intentemos comprender en detalle el circuito del controlador del calentador de botón pulsador que se muestra arriba:
Cómo funciona
El diseño se puede dividir en dos etapas principales, la etapa LM3915 que se encarga de crear resistencias que varían secuencialmente hacia arriba / abajo en respuesta a la presión de los dos botones, y la etapa multivibrador astable transistorizada que se posiciona para responder a las resistencias variables de las salidas del LM3915 y generan un PWM correspondientemente variable. Estos PWM se utilizan finalmente para controlar el aparato calefactor conectado.
Es posible que ya sepa que el IC LM3915 está diseñado para producir una salida que se incrementa secuencialmente en sus pines 1 a 18 a 10, en respuesta a un nivel de voltaje creciente en su pin # 5.
Aprovechamos esta característica y empleamos un capacitor de carga / descarga en su pin # 5 a través de botones para implementar la lógica baja de ejecución secuencial de avance / retroceso requerida en los pines mencionados.
Cuando se presiona SW1, el capacitor de 10uF se carga lentamente, lo que provoca un aumento de potencial en el pin # 5 del IC que a su vez impone una lógica de salto bajo desde el pin # 1 hacia el pin # 10.
La secuencia se detiene tan pronto como se suelta el botón pulsador, ahora para forzar la secuencia hacia atrás, se presiona SW2 que ahora comienza a descargar el condensador, lo que provoca un salto inverso de la lógica baja desde el pin # 10 hacia el pin # 1 del IC.
La acción anterior está indicada por la luz roja persistente a través de los pines de salida relevantes en el mismo orden.
Sin embargo, la implementación real del circuito calefactor controlado por botón pulsador propuesto se lleva a cabo mediante la introducción del circuito generador PWM astable de transistor PNP.
El generador PWM
Este circuito astable genera un ciclo de trabajo de aproximadamente el 50% siempre que los valores del condensador de la resistencia en las bases de los transistores estén en equilibrio, es decir, los valores sean iguales y equilibrados, sin embargo, si se cambia alguno de los valores de estos componentes, una cantidad correspondiente de cambio se introduce en los colectores de los dispositivos y el ciclo de trabajo cambia en la misma proporción.
Aprovechamos esta característica del circuito e integramos una de las bases del transistor con las salidas de secuenciación del LM3915 a través de una matriz de resistencias calculadas que cambian correspondientemente la resistencia base del transistor en cuestión en respuesta a la presión de SW1 o SW2.
La acción anterior produce los PWM o ciclos de trabajo variables requeridos a través de los colectores de transistores, que pueden verse conectados con un triac y el aparato calefactor.
Los PWM variables permiten que el triac y el aparato realicen o funcionen bajo la cantidad inducida de encendido o apagado, creando una cantidad equivalente de aumento o disminución en el calor del aparato.
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