PWM - 555 motortoerentalregelaars

De 555-timer wordt veel gebruikt in besturingsapparaten, bijvoorbeeld in PWM - snelheidsregelaars van DC-motoren.

Iedereen die ooit een draadloze schroevendraaier heeft gebruikt, moet een gepiep van binnenuit hebben gehoord. Dit wordt gefloten door de motorwikkelingen onder invloed van de pulsspanning die door het PWM-systeem wordt gegenereerd.

Een andere manier om de snelheid van de op de accu aangesloten motor te regelen is eenvoudig onfatsoenlijk, hoewel het mogelijk is. Sluit bijvoorbeeld eenvoudig een krachtige reostaat in serie aan op de motor, of gebruik een instelbare lineaire spanningsregelaar met een grote radiator.

Optie PWM - controller gebaseerd op 555 timer getoond in figuur 1.

Het circuit is vrij eenvoudig en alles is gebaseerd op een multivibrator, hoewel omgezet in een pulsgenerator met een instelbare duty cycle, die afhankelijk is van de verhouding van de laadsnelheid en de ontlading van condensator C1.

De condensator laadt door het circuit: + 12V, R1, D1, de linkerkant van de weerstand P1, C1, GND. En de condensator wordt langs het circuit ontladen: de bovenste plaat C1, de rechterkant van de weerstand P1, de diode D2, pin 7 van de timer, de onderste plaat C1. Door de schuifregelaar van de weerstand P1 te draaien, kunt u de verhouding van de weerstanden van de linker- en rechteronderdelen wijzigen, en daarmee de laad- en ontlaadtijd van de condensator C1, en bijgevolg de werkcyclus van de pulsen.

Figuur 1. Schema van de PWM-controller op de 555-timer

Dit schema is zo populair dat het al beschikbaar is als een set, die wordt weergegeven in de volgende afbeeldingen.

Figuur 2. Schematische weergave van een set PWM-regelaars.

Tijddiagrammen worden hier ook getoond, maar helaas worden de details van de onderdelen niet getoond. Ze zijn te zien in figuur 1, waarvoor hij in feite hier wordt getoond. in plaats van bipolaire transistor TR1 zonder het circuit te wijzigen, kunt u een krachtig veld toepassen dat het laadvermogen verhoogt.

Trouwens, er verscheen een ander element op dit circuit - de D4-diode. Het doel is om te voorkomen dat de condensator C1 ontlaadt via de stroombron en de belasting - de motor. Dit zorgt voor stabilisatie van de PWM-frequentie.

Trouwens, met behulp van dergelijke schema's is het mogelijk om niet alleen de snelheid van de DC-motor te regelen, maar ook alleen de actieve belasting - een gloeilamp of een soort verwarmingselement.

Figuur 3. De printplaat van de PWM-controllerkit.

Als je een beetje werk maakt, is het heel goed mogelijk om er een te maken met behulp van een van de programma's voor het tekenen van printplaten. Hoewel, gezien de schaarste aan details, één exemplaar gemakkelijker te monteren is door opbouw.

Figuur 4. Uiterlijk van een set PWM-regelaars.

Toegegeven, de reeds gecompileerde bedrijfsset ziet er vrij mooi uit.

Hier zal misschien iemand een vraag stellen: “De belasting in deze regelaars is verbonden tussen + 12V en de collector van de uitgangstransistor. En hoe zit het bijvoorbeeld in een auto, omdat alles daar al is verbonden met de massa, het lichaam en de auto? '

Ja, je kunt niet argumenteren tegen de massa, hier kunnen we alleen maar aanraden om de transistorschakelaar naar de opening van de "positieve" draad te verplaatsen. Een mogelijke variant van een dergelijk schema is weergegeven in figuur 5.

Figuur 5

Figuur 6 toont een afzonderlijke uitgangstrap. op de MOSFET-transistor. De afvoer van de transistor is verbonden met een + 12V batterij, de sluiter "hangt" gewoon in de lucht (wat niet wordt aanbevolen), de belasting is verbonden met het broncircuit, in ons geval een gloeilamp. Deze foto wordt alleen getoond om uit te leggen hoe de MOSFET-transistor werkt.

Figuur 6

Om de MOSFET-transistor te openen, is het voldoende om een ​​positieve spanning op de poort aan te leggen ten opzichte van de bron. In dit geval zal de lamp volledig oplichten en blijven branden totdat de transistor is gesloten.

In deze figuur is het het gemakkelijkst om de transistor te sluiten door de poort met de bron kort te sluiten.En een dergelijke handmatige sluiting voor het testen van de transistor is heel geschikt, maar in een echt circuit, hoe gepulder het nodig zal zijn om nog een paar details toe te voegen, zoals weergegeven in figuur 5.

Zoals hierboven vermeld, is een extra spanningsbron vereist om de MOSFET-transistor te openen. In ons circuit wordt zijn rol gespeeld door de condensator C1, die wordt opgeladen via het + 12V, R2, VD1, C1, LA1, GND-circuit.

Om de transistor VT1 te openen, is het noodzakelijk om een ​​positieve spanning van de geladen condensator C2 op zijn poort aan te leggen. Het is duidelijk dat dit alleen zal gebeuren als de transistor VT2 open is. En dit is alleen mogelijk als de transistor van de optocoupler OP1 is gesloten. Dan zal de positieve spanning van de positieve zijde van de condensator C2 door de weerstanden R4 en R1 de transistor VT2 openen.

Op dit moment moet het PWM-ingangssignaal laag zijn en de optocoupler-LED shunt (deze opname van LED's wordt vaak omgekeerd genoemd), daarom is de optocoupler-LED uit en is de transistor gesloten.

Om de uitgangstransistor te sluiten, moet u de poort met de bron verbinden. In ons circuit zal dit gebeuren wanneer de transistor VT3 opent, en dit vereist dat de uitgangstransistor van de optocoupler OP1 open is.

Het PWM-signaal is op dit moment hoog, dus de LED shunt niet en zendt de infrarode stralen die erop worden gelegd, de optocoupler-transistor OP1 is open, wat leidt tot het loskoppelen van de belasting - de lamp.

Als een van de toepassingen van een dergelijk schema in een auto, zijn dit dagrijlichten. In dit geval beweren automobilisten grootlichtlampen te gebruiken, inbegrepen in het volle licht. Meestal staan ​​deze ontwerpen op microcontroller, het internet zit er vol mee, maar het is gemakkelijker om met een timer te doen NE555.

VERVOLG ARTIKEL: Stuurprogramma's voor MOSFET-transistors op een 555-timer

Boris Aladyshkin