PWM - 555 controladores de velocidad del motor

El temporizador 555 se usa ampliamente en dispositivos de control, por ejemplo, en PWM - reguladores de velocidad de motores DC.

Todos los que han usado un destornillador inalámbrico deben haber escuchado un chirrido proveniente del interior. Esto es silbado por los devanados del motor bajo la influencia del voltaje de pulso generado por el sistema PWM.

Otra forma de regular la velocidad del motor conectado a la batería es simplemente indecente, aunque es posible. Por ejemplo, simplemente conecte un reóstato potente en serie con el motor, o use un regulador de voltaje lineal ajustable con un radiador grande.

Opción PWM - controlador basado en el temporizador 555 se muestra en la figura 1.

El circuito es bastante simple y todo se basa en un multivibrador, aunque convertido en un generador de impulsos con un ciclo de trabajo ajustable, que depende de la relación entre la velocidad de carga y la descarga del condensador C1.

El condensador se carga a través del circuito: + 12V, R1, D1, el lado izquierdo de la resistencia P1, C1, GND. Y el condensador se descarga a lo largo del circuito: la placa superior C1, el lado derecho de la resistencia P1, el diodo D2, el pin 7 del temporizador, la placa inferior C1. Al girar el control deslizante de la resistencia P1, puede cambiar la relación de las resistencias de sus partes izquierda y derecha y, por lo tanto, el tiempo de carga y descarga del condensador C1 y, como consecuencia, el ciclo de trabajo de los pulsos.

Figura 1. Esquema del controlador PWM en el temporizador 555

Este esquema es tan popular que ya está disponible como un conjunto, que se muestra en las siguientes figuras.

Figura 2. Diagrama esquemático de un conjunto de PWM - controlador.

Los diagramas de tiempos también se muestran aquí, pero, desafortunadamente, no se muestran los detalles de las partes. Se pueden ver en la Figura 1, para la cual él, de hecho, se muestra aquí. En cambio transistor bipolar TR1 sin alterar el circuito, puede aplicar un campo potente, que aumentará la potencia de carga.

Por cierto, otro elemento apareció en este circuito: el diodo D4. Su objetivo es evitar la descarga del condensador C1 a través de la fuente de alimentación y la carga, el motor. Esto asegura la estabilización de la frecuencia PWM.

Por cierto, con la ayuda de tales esquemas es posible controlar no solo la velocidad del motor de CC, sino también la carga activa: una lámpara incandescente o algún tipo de elemento calefactor.

Figura 3. La placa de circuito impreso del kit del controlador PWM.

Si hace un poco de trabajo, es muy posible recrear uno usando uno de los programas para dibujar placas de circuito impreso. Aunque, dada la escasez de detalles, una instancia será más fácil de ensamblar mediante montaje en superficie.

Figura 4. Aspecto de un conjunto de regulador PWM.

Es cierto que el conjunto corporativo ya compilado se ve bastante bonito.

Aquí, tal vez alguien haga una pregunta: “La carga en estos reguladores está conectada entre + 12V y el colector del transistor de salida. ¿Y qué pasa, por ejemplo, en un automóvil, porque todo ya está conectado a la masa, el cuerpo y el automóvil allí?

Sí, no puede argumentar en contra de la masa, aquí solo podemos recomendar mover el interruptor del transistor al espacio del cable "positivo". Una posible variante de dicho esquema se muestra en la Figura 5.

Figura 5

La Figura 6 muestra una etapa de salida separada. en el transistor MOSFET. El drenaje del transistor está conectado a una batería de +12 V, el obturador simplemente se "cuelga" en el aire (lo cual no se recomienda), la carga está conectada al circuito fuente, en nuestro caso, una bombilla. Esta imagen solo se muestra para explicar cómo funciona el transistor MOSFET.

Figura 6

Para abrir el transistor MOSFET, es suficiente aplicar un voltaje positivo a la puerta en relación con la fuente. En este caso, la lámpara se encenderá completamente y se encenderá hasta que se cierre el transistor.

En esta figura, es más fácil cerrar el transistor acortando la puerta con la fuente.Y tal cierre manual para probar el transistor es bastante adecuado, pero en un circuito real, cuanto más pulsado será necesario agregar algunos detalles más, como se muestra en la Figura 5.

Como se mencionó anteriormente, se requiere una fuente de voltaje adicional para abrir el transistor MOSFET. En nuestro circuito, su función es desempeñada por el condensador C1, que se carga a través del circuito + 12V, R2, VD1, C1, LA1, GND.

Para abrir el transistor VT1, es necesario aplicar un voltaje positivo desde el capacitor cargado C2 a su puerta. Es obvio que esto sucederá solo cuando el transistor VT2 esté abierto. Y esto es posible solo si el transistor del optoacoplador OP1 está cerrado. Entonces, el voltaje positivo del lado positivo del condensador C2 a través de las resistencias R4 y R1 abrirá el transistor VT2.

En este momento, la señal PWM de entrada debe ser baja y el LED del optoacoplador se desvía (esta inclusión de LED a menudo se llama inversa), por lo tanto, el LED del optoacoplador está apagado y el transistor está cerrado.

Para cerrar el transistor de salida, debe conectar su puerta a la fuente. En nuestro circuito, esto sucederá cuando se abra el transistor VT3, y esto requiere que el transistor de salida del optoacoplador OP1 esté abierto.

La señal PWM en este momento es alta, por lo que el LED no se desvía y emite los rayos infrarrojos que se le colocan, el transistor optoacoplador OP1 está abierto, lo que como resultado conduce a la desconexión de la carga: la bombilla.

Como una de las aplicaciones de dicho esquema en un automóvil, estas son las luces diurnas. En este caso, los automovilistas afirman usar lámparas de luz de carretera, incluidas en la luz completa. Muy a menudo, estos diseños en microcontrolador, Internet está lleno de ellos, pero es más fácil hacerlo con un temporizador NE555.

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Boris Aladyshkin