Regulátory otáček motoru PWM - 555

Časovač 555 je široce používán v řídicích zařízeních, například v PWM - regulátory otáček stejnosměrných motorů.

Každý, kdo kdy použil akumulátorový šroubovák, musel slyšet zevnitř řev. To je hvízdáno vinutím motoru pod vlivem pulzního napětí generovaného systémem PWM.

Jiný způsob regulace rychlosti motoru připojeného k baterii je prostě neslušný, i když je to možné. Například jednoduše připojte výkonný reostat do série s motorem nebo použijte nastavitelný lineární regulátor napětí s velkým radiátorem.

Možnost PWM - ovladač na základě 555 časovače znázorněno na obrázku 1.

Obvod je poměrně jednoduchý a vše je založeno na multivibrátoru, i když je převedeno na pulzní generátor s nastavitelným pracovním cyklem, který závisí na poměru rychlosti nabíjení a vybití kondenzátoru C1.

Kondenzátor se nabíjí obvodem: + 12 V, R1, D1, na levé straně rezistoru P1, C1, GND. A kondenzátor je vybíjen podél obvodu: horní deska C1, pravá strana rezistoru P1, dioda D2, pin 7 časovače, spodní deska C1. Otáčením posuvníku rezistoru P1 můžete měnit poměr odporů jeho levé a pravé části a tím i dobu nabíjení a vybíjení kondenzátoru C1 a v důsledku toho i pracovní cyklus pulzů.

Obrázek 1. Schéma PWM ovladače na časovači 555

Toto schéma je tak populární, že je již k dispozici jako sada, která je znázorněna na následujících obrázcích.

Obrázek 2. Schematický diagram sady PWM - regulátoru.

Jsou zde také zobrazeny časové diagramy, ale bohužel detaily dílů nejsou zobrazeny. Jsou vidět na obrázku 1, pro který je zde ve skutečnosti uveden. Místo toho bipolární tranzistor TR1 beze změny obvodu, můžete použít silné pole, které zvýší výkon zátěže.

Mimochodem, na tomto obvodu se objevil další prvek - D4 dioda. Jeho účelem je zabránit vybití kondenzátoru C1 zdrojem energie a zátěží - motorem. Tím je zajištěna stabilizace frekvence PWM.

Mimochodem, pomocí takových schémat je možné řídit nejen rychlost stejnosměrného motoru, ale také pouze aktivní zátěž - žárovku nebo nějaký topný článek.

Obrázek 3. Deska s plošnými spoji sady PWM kontroleru.

Pokud uděláte malou práci, je možné jednu znovu vytvořit pomocí jednoho z programů pro kreslení desek plošných spojů. Ačkoli, vzhledem k nedostatku detailů, bude jeden příklad snadnější sestavit povrchovou montáží.

Obrázek 4. Vzhled sady regulátoru PWM.

Je pravda, že již sestavená firemní sada vypadá docela pěkně.

Tady se možná někdo zeptá: „Zatížení těchto regulátorů je spojeno mezi + 12V a kolektorem výstupního tranzistoru. A co třeba například v autě, protože vše je již spojeno s hmotou, tělem a autem? “

Ano, nemůžete se hádat proti hromadě, zde můžeme pouze doporučit přesunutí tranzistoru do mezery „kladného“ drátu. Možná varianta takového schématu je znázorněna na obrázku 5.

Obrázek 5

Obrázek 6 ukazuje samostatný výstupní stupeň. na tranzistoru MOSFET. Odtok tranzistoru je připojen k baterii + 12V, závěrka „visí“ ve vzduchu (což se nedoporučuje), zátěž je připojena ke zdrojovému obvodu, v našem případě k žárovce. Tento obrázek je právě vysvětlen, jak funguje tranzistor MOSFET.

Obrázek 6

Aby bylo možné tranzistor MOSFET otevřít, stačí k bráně přivést kladné napětí vzhledem ke zdroji. V tomto případě se lampa zcela rozsvítí a bude svítit, dokud nebude tranzistor uzavřen.

Na tomto obrázku je nejjednodušší uzavřít tranzistor zkratováním brány se zdrojem.A takové manuální uzavření pro testování tranzistoru je docela vhodné, ale v reálném obvodu bude více pulsujících potřeba přidat několik dalších podrobností, jak je znázorněno na obrázku 5.

Jak bylo uvedeno výše, k otevření tranzistoru MOSFET je nutný další zdroj napětí. V našem obvodu hraje jeho roli kondenzátor C1, který je nabíjen přes obvod + 12V, R2, VD1, C1, LA1, GND.

Pro otevření tranzistoru VT1 je nutné přivést kladné napětí z nabitého kondenzátoru C2 na jeho hradlo. Je zřejmé, že k tomu dojde pouze při otevřeném tranzistoru VT2. A to je možné pouze v případě, že tranzistor optočlenu OP1 je uzavřen. Pak kladné napětí z kladné strany kondenzátoru C2 přes odpory R4 a R1 otevře tranzistor VT2.

V tomto okamžiku by měl být vstupní signál PWM nízký a LED optočlenu by měla být posunuta (toto začlenění LED je často nazýváno inverzní), proto je optočlen LED vypnutá a tranzistor je uzavřen.

Chcete-li uzavřít výstupní tranzistor, musíte jeho bránu připojit ke zdroji. V našem obvodu se to stane, když se otevře tranzistor VT3, a to vyžaduje, aby byl výstupní tranzistor optočlenu OP1 otevřený.

Signál PWM je v tomto okamžiku vysoký, takže LED neskratuje a nevyzařuje infračervené paprsky, které jsou na něj kladeny, tranzistor OP1 s optočlenem je otevřený, což vede k odpojení zátěže - žárovky.

Jako jedna z aplikací takového schématu v autě se jedná o denní svícení. V tomto případě motoristé tvrdí, že používají dálkové světlomety, které jsou součástí plného světla. Nejčastěji jsou tyto návrhy mikrokontrolér, Internet je plný, ale je snazší to udělat na časovači NE555.

POKRAČOVANÝ ČLÁNEK: Ovladače pro tranzistory MOSFET na časovači 555

Boris Aladyshkin