PWM - 555 motorvarvtalsregulatorer

555-timern används ofta i styrenheter, till exempel i PWM - varvtalsregulatorer för likströmsmotorer.

Alla som någonsin har använt en trådlös skruvmejsel måste ha hört en skrik från insidan. Detta visslas av motorlindningarna under påverkan av den pulsspänning som genereras av PWM-systemet.

Ett annat sätt att reglera hastigheten på motorn ansluten till batteriet är helt enkelt otillbörlig, även om det är möjligt. Anslut till exempel en kraftfull reostat i serie med motorn, eller använd en justerbar linjär spänningsregulator med en stor radiator.

Alternativ PWM - styrenhet baserat på 555 timer visas i figur 1.

Kretsen är ganska enkel och allt är baserat på en multivibrator, även om den omvandlas till en pulsgenerator med en justerbar driftscykel, som beror på förhållandet mellan laddningshastigheten och urladdningen av kondensatorn C1.

Kondensatorn laddar genom kretsen: + 12V, R1, D1, vänster sida av motståndet P1, C1, GND. Och kondensatorn tappas ut längs kretsen: topplattan C1, höger sida av motståndet P1, dioden D2, timerns stift 7, bottenplattan C1. Genom att rotera reglaget på motståndet P1, kan du ändra förhållandet mellan motståndet för dess vänstra och högra delar, och därför laddnings- och urladdningstiden för kondensatorn C1, och som en följd pulsernas arbetscykel.

Bild 1. Schema för PWM-regulatorn på 555-timer

Detta schema är så populärt att det redan finns som en uppsättning, vilket visas i följande figurer.

Bild 2. Schematiskt diagram över en uppsättning PWM - styrenhet.

Tidsdiagram visas också här, men detaljerna för delarna visas tyvärr inte. De kan ses i figur 1, för vilken han faktiskt visas här. i stället för bipolär transistor TR1 utan att ändra kretsen kan du använda ett kraftfullt fält, vilket ökar lasteffekten.

Förresten, ett annat element dök upp på denna krets - D4-dioden. Dess syfte är att förhindra att kondensatorn C1 urladdas genom kraftkällan och lasten - motorn. Detta garanterar stabilisering av PWM-frekvensen.

Förresten, med hjälp av sådana scheman är det möjligt att kontrollera inte bara hastigheten på likströmsmotorn utan också bara den aktiva belastningen - en glödlampa eller någon form av värmeelement.

Bild 3. Det tryckta kretskortet i PWM-styrsatsen.

Om du gör lite arbete är det fullt möjligt att återskapa ett med hjälp av ett av programmen för att rita kretskort. Även med tanke på knapphet på detaljer kommer en instans att vara lättare att montera genom ytmontering.

Bild 4. Utseende på en uppsättning PWM-regulator.

Det är sant att företagskit som redan monterats ser ganska vackert ut.

Här kanske någon ställer en fråga: ”Lasten i dessa regulatorer är ansluten mellan + 12V och utmatningstransistorns uppsamlare. Och hur är det till exempel i en bil eftersom allt redan är kopplat till massan, kroppen och bilen där? "

Ja, du kan inte argumentera mot massan, här kan du bara rekommendera att flytta transistoromkopplaren till mellanrummet på den "positiva" tråden. En möjlig variant av ett sådant schema visas i figur 5.

Figur 5

Figur 6 visar ett separat utgångssteg. på MOSFET-transistorn. Transistorns dränering är ansluten till ett + 12V batteri, slutaren bara "hänger" i luften (vilket inte rekommenderas), lasten ingår i källkretsen, i vårt fall en glödlampa. Den här bilden visas bara för att förklara hur MOSFET fungerar.

Figur 6

För att öppna MOSFET-transistorn räcker det att applicera en positiv spänning på grinden relativt källan. I detta fall tänds lampan helt och tänds tills transistorn är stängd.

I den här figuren är det lättast att stänga transistorn genom att kortsluta grinden med källan.Och en sådan manuell stängning för att testa transistorn är ganska lämplig, men i en verklig krets, desto mer pulserad kommer det att vara nödvändigt att lägga till några fler detaljer, såsom visas i figur 5.

Som nämnts ovan krävs en ytterligare spänningskälla för att öppna MOSFET-transistorn. I vår krets spelas dess roll av kondensatorn C1, som laddas via + 12V, R2, VD1, C1, LA1, GND-kretsen.

För att öppna transistorn VT1 är det nödvändigt att applicera en positiv spänning från den laddade kondensatorn C2 till dess grind. Det är uppenbart att detta bara kommer att hända när transistorn VT2 är öppen. Och detta är bara möjligt om transistorn för optokopplaren OP1 är stängd. Sedan kommer den positiva spänningen från den positiva sidan av kondensatorn C2 genom motstånden R4 och R1 att öppna transistorn VT2.

För tillfället bör PWM-ingångssignalen vara låg och optokopplar-LED: n shuntas (denna inkludering av lysdioder kallas ofta omvänd), därför är optokopplar-LED: n av och transistorn stängd.

För att stänga utgångstransistorn måste du ansluta dess grind till källan. I vår krets kommer detta att hända när transistorn VT3 öppnas, och detta kräver att utgångstransistorn för optokopplaren OP1 är öppen.

PWM-signalen för närvarande är hög, så att lysdioden inte stängs av och avger de infraröda strålarna som är lagda på den, optokopplartransistorn OP1 är öppen, vilket leder till att lasten kopplas bort - glödlampan.

Som en av tillämpningarna av ett sådant system i en bil är det dagsljus. I detta fall hävdar bilisterna att använda strålkastare, inkluderade i fullt ljus. Oftast är dessa mönster på mikrokontroller, Internet är fullt av dem, men det är lättare att göra på en timer NE555.

FORTSATT ARTIKEL: Drivrutiner för MOSFET-transistorer på en 555 timer

Boris Aladyshkin