PWM - Contrôleurs de régime moteur 555

La minuterie 555 est largement utilisée dans les appareils de commande, par exemple PWM - régulateurs de vitesse des moteurs à courant continu.

Quiconque a déjà utilisé un tournevis sans fil doit avoir entendu un grincement venant de l'intérieur. Ceci est sifflé par les enroulements du moteur sous l'influence de la tension d'impulsion générée par le système PWM.

Une autre façon de réguler la vitesse du moteur connecté à la batterie est tout simplement indécente, bien qu'elle soit possible. Par exemple, connectez simplement un rhéostat puissant en série avec le moteur, ou utilisez un régulateur de tension linéaire réglable avec un grand radiateur.

Option PWM - contrôleur basé sur 555 minuterie montré dans la figure 1.

Le circuit est assez simple et tout est basé sur un multivibrateur, bien que converti en générateur d'impulsions avec un rapport cyclique réglable, qui dépend du rapport de la vitesse de charge et de la décharge du condensateur C1.

Le condensateur se charge à travers le circuit: + 12V, R1, D1, le côté gauche de la résistance P1, C1, GND. Et le condensateur est déchargé le long du circuit: la plaque supérieure C1, le côté droit de la résistance P1, la diode D2, la broche 7 de la minuterie, la plaque inférieure C1. En faisant tourner le curseur de la résistance P1, vous pouvez modifier le rapport des résistances de ses parties gauche et droite, et donc le temps de charge et de décharge du condensateur C1, et par conséquent le rapport cyclique des impulsions.

Figure 1. Schéma du contrôleur PWM sur la minuterie 555

Ce schéma est si populaire qu'il est déjà disponible sous forme d'ensemble, comme le montrent les figures suivantes.

Figure 2. Diagramme schématique d'un ensemble de contrôleurs PWM.

Les chronogrammes sont également présentés ici, mais, malheureusement, les détails des pièces ne sont pas affichés. Ils peuvent être vus sur la figure 1, pour laquelle il est en fait montré ici. Au lieu de cela transistor bipolaire TR1 sans altérer le circuit, vous pouvez appliquer un champ puissant, ce qui augmentera la puissance de charge.

Au fait, un autre élément est apparu sur ce circuit - la diode D4. Son but est d'empêcher la décharge du condensateur C1 à travers la source d'alimentation et la charge - le moteur. Cela garantit la stabilisation de la fréquence PWM.

Soit dit en passant, avec l'aide de tels schémas, il est possible de contrôler non seulement la vitesse du moteur à courant continu, mais aussi juste la charge active - une lampe à incandescence ou une sorte d'élément chauffant.

Figure 3. La carte de circuit imprimé du kit de contrôleur PWM.

Si vous faites un peu de travail, il est tout à fait possible d'en recréer un en utilisant l'un des programmes de dessin de circuits imprimés. Bien que, étant donné la rareté des détails, une instance sera plus facile à assembler par montage en surface.

Figure 4. Apparence d'un ensemble de régulateur PWM.

Certes, l'ensemble corporatif déjà compilé est assez joli.

Ici, peut-être que quelqu'un posera une question: «La charge dans ces régulateurs est connectée entre + 12V et le collecteur du transistor de sortie. Et qu'en est-il, par exemple, dans une voiture, car tout y est déjà connecté à la masse, à la carrosserie et à la voiture? »

Oui, vous ne pouvez pas vous opposer à la masse, ici vous ne pouvez que recommander de déplacer le commutateur à transistors à l’écart du fil «positif». Une variante possible d'un tel schéma est illustrée à la figure 5.

Figure 5

La figure 6 montre un étage de sortie séparé. sur le transistor MOSFET. Le drain du transistor est connecté à une batterie + 12V, l'obturateur «se bloque» dans l'air (ce qui n'est pas recommandé), la charge est incluse dans le circuit source, dans notre cas une ampoule. Cette image est juste montrée pour expliquer comment fonctionne le MOSFET.

Figure 6

Pour ouvrir le transistor MOSFET, il suffit d'appliquer une tension positive à la grille par rapport à la source. Dans ce cas, l'ampoule s'allumera complètement et s'allumera jusqu'à ce que le transistor soit fermé.

Sur cette figure, il est plus facile de fermer le transistor en court-circuitant la grille avec la source.Et une telle fermeture manuelle pour tester le transistor est tout à fait appropriée, mais dans un circuit réel, plus il sera nécessaire d'impulser quelques détails supplémentaires, comme le montre la figure 5.

Comme mentionné ci-dessus, une source de tension supplémentaire est nécessaire pour ouvrir le transistor MOSFET. Dans notre circuit, son rôle est joué par le condensateur C1, qui est chargé par le circuit + 12V, R2, VD1, C1, LA1, GND.

Pour ouvrir le transistor VT1, il est nécessaire d'appliquer une tension positive du condensateur chargé C2 à sa grille. Il est évident que cela ne se produira que lorsque le transistor VT2 sera ouvert. Et cela n'est possible que si le transistor de l'optocoupleur OP1 est fermé. Ensuite, la tension positive du côté positif du condensateur C2 à travers les résistances R4 et R1 ouvrira le transistor VT2.

À ce moment, le signal d'entrée PWM doit être faible et la LED optocoupleur shuntée (cette inclusion de LED est souvent appelée inverse), par conséquent, la LED optocoupleur est éteinte et le transistor est fermé.

Pour fermer le transistor de sortie, vous devez connecter sa grille à la source. Dans notre circuit, cela se produit lorsque le transistor VT3 s'ouvre, ce qui nécessite que le transistor de sortie de l'optocoupleur OP1 soit ouvert.

Le signal PWM à ce moment est élevé, de sorte que la LED ne shunte pas et n'émet pas les rayons infrarouges qui lui sont destinés, le transistor optocoupleur OP1 est ouvert, ce qui conduit à la déconnexion de la charge - l'ampoule.

Comme l'une des applications d'un tel schéma dans une voiture, ce sont les feux de circulation diurne. Dans ce cas, les automobilistes affirment utiliser des feux de route, inclus en pleine lumière. Le plus souvent, ces dessins sur microcontrôleur, Internet en regorge, mais c'est plus facile à faire sur une minuterie NE555.

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Boris Aladyshkin