PWM - 555 moottorin nopeussäätimet

Ajastinta 555 käytetään laajasti ohjauslaitteissa, esimerkiksi PWM - tasavirtamoottorien nopeussäätimet.

Jokaisen, joka on koskaan käyttänyt johdotonta ruuvitalttaa, on täytynyt kuulla naapurin nauraava. Moottorin käämitykset sitä vilistävät PWM-järjestelmän tuottaman pulssijännitteen vaikutuksesta.

Toinen tapa säätää akkuun kytketyn moottorin nopeutta on yksinkertaisesti väärin, vaikka se on mahdollista. Yhdistä esimerkiksi tehokas reostaatti sarjaan moottorin kanssa tai käytä säädettävää lineaarista jännitesäädintä suurella patterilla.

Vaihtoehto PWM - ohjain perustuu 555-ajastimeen esitetty kuvassa 1.

Piiri on melko yksinkertainen ja kaikki perustuu monivibraattoriin, tosin muunnettuna pulssigeneraattoriksi, jolla on säädettävä toimintajakso, joka riippuu latausnopeuden ja kondensaattorin C1 purkautumisen suhteesta.

Kondensaattori latautuu piirin kautta: + 12 V, R1, D1, vastuksen P1, C1, GND vasemmalla puolella. Ja kondensaattori purkautuu piiriä pitkin: ylälevy C1, vastuksen P1 oikea puoli, diodi D2, ajastimen tappi 7, alalevy C1. Kiertämällä vastuksen P1 liukusäädintä, voit muuttaa sen vasemman ja oikean osan vastusten suhdetta ja siten kondensaattorin C1 varaus- ja purkautumisaikaa ja sen seurauksena pulssien työjaksoa.

Kuva 1. Ajastimen 555 PWM-ohjaimen kaavio

Tämä järjestelmä on niin suosittu, että se on jo saatavana sarjana, joka esitetään seuraavissa kuvissa.

Kuva 2. Kaavio PWM - ohjaimen sarjasta.

Ajoituskaaviot näkyvät myös täällä, mutta valitettavasti osien yksityiskohtia ei näytetä. Ne voidaan nähdä kuvassa 1, jota varten hän itse asiassa esitetään tässä. sijasta bipolaarinen transistori TR1 muuttamatta piiriä, voit kohdistaa voimakkaan kentän, joka lisää kuorman tehoa.

Muuten, toinen elementti ilmestyi tähän piiriin - D4-diodi. Sen tarkoituksena on estää kondensaattorin C1 purkautuminen virtalähteen ja kuorman - moottorin - kautta. Tämä varmistaa PWM-taajuuden stabiloitumisen.

Muuten, tällaisten järjestelmien avulla on mahdollista ohjata DC-moottorin nopeuden lisäksi myös vain aktiivista kuormaa - hehkulamppu tai jonkinlainen lämmityselementti.

Kuva 3. PWM-ohjaussarjan painettu piirilevy.

Jos teet vähän työtä, on täysin mahdollista luoda se uudelleen käyttämällä yhtä piirilevyjen piirtämistä koskevista ohjelmista. Vaikka yksityiskohtien niukkuuden vuoksi yksi tapaus on helpompi koota pinta-asennuksella.

Kuva 4. PWM-säädinjoukon ulkonäkö.

Totta, jo koottu yritysjoukko näyttää aika kauniilta.

Ehkä joku kysyy täällä: ”Näiden säätimien kuorma on kytketty + 12 V: n ja lähtötransistorin kollektorin välille. Entä esimerkiksi autossa, koska kaikki on jo kytketty siellä olevaan massaan, vartaloon ja autoon? "

Kyllä, et voi väittää massaa vastaan, tässä voimme vain suositella transistorin kytkimen siirtämistä positiivisen johtimen rakoon. Tällaisen kaavion mahdollinen vaihtoehto on esitetty kuviossa 5.

Kuvio 5

Kuvio 6 esittää erillisen lähtövaiheen. MOSFET-transistorissa. Transistorin viemäri on kytketty + 12 V akkuun, ikkunaluukku vain "roikkuu" ilmassa (jota ei suositella), kuorma sisältyy lähdepiiriin, tässä tapauksessa lamppu. Tämä kuva näytetään vain selittämään MOSFET-transistorin toimintaa.

Kuvio 6

MOSFET-transistorin avaamiseksi riittää, että kohdistetaan positiivinen jännite hilaan lähteeseen nähden. Tässä tapauksessa lamppu syttyy kokonaan ja syttyy, kunnes transistori on suljettu.

Tässä kuvassa on helpoin sulkea transistori oikosuluttamalla porttia lähteellä.Ja tällainen manuaalinen suljin transistorin testaamiseksi on varsin sopiva, mutta todellisessa piirissä, sitä pulssisemmaksi on tarpeen lisätä vielä muutama yksityiskohta, kuten kuvassa 5 esitetään.

Kuten edellä mainittiin, MOSFET-transistorin avaamiseksi tarvitaan ylimääräinen jännitelähde. Piirissämme sen rooli on kondensaattorilla C1, joka ladataan + 12 V, R2, VD1, C1, LA1, GND-piirin kautta.

Transistorin VT1 avaamiseksi on tarpeen kohdistaa positiivinen jännite ladatusta kondensaattorista C2 sen porttiin. On selvää, että tämä tapahtuu vasta, kun transistori VT2 on auki. Ja tämä on mahdollista vain, jos optoerottimen OP1 transistori on kiinni. Sitten positiivinen jännite kondensaattorin C2 positiiviselta puolelta vastuksien R4 ja R1 läpi avaa transistorin VT2.

Tällä hetkellä PWM-tulosignaalin tulisi olla alhainen ja optoerottimen LED-ohi (tätä LEDien sisällyttämistä kutsutaan usein käänteiseksi), joten optoerottimen LED-valo ei pala ja transistori on kiinni.

Jos haluat sulkea lähtötransistorin, sinun on kytkettävä sen portti lähteeseen. Piirissämme tämä tapahtuu, kun transistori VT3 aukeaa, ja tämä edellyttää, että optoerottimen OP1 lähtötransistori on auki.

PWM-signaali on tällä hetkellä korkea, joten LED ei siirry ja säteilee sille asetettuja infrapunasäteitä, optoeristintransistori OP1 on auki, minkä seurauksena kuorma - lamppu irtoaa.

Yksi vaihtoehdoista käyttää tällaista järjestelmää autossa, nämä ovat päiväajovalot. Autoilijat väittävät tässä tapauksessa käyttävän kaukovalot, jotka sisältyvät täyteen valoon. Useimmiten nämä mallit mikro, Internet on täynnä niitä, mutta se on helpompaa tehdä ajastimella NE555.

JATKUVA ARTIKLA: MOSFET-transistorien ohjaimet 555-ajastimella

Boris Aladyshkin