Kontrolery prędkości silnika PWM - 555

Timer 555 jest szeroko stosowany w urządzeniach sterujących, na przykład w PWM - regulatory prędkości silników prądu stałego.

Każdy, kto kiedykolwiek używał wkrętarki akumulatorowej, musiał usłyszeć pisk dochodzący z wewnątrz. Jest to gwizdane przez uzwojenia silnika pod wpływem napięcia impulsu generowanego przez układ PWM.

Innym sposobem regulacji prędkości silnika podłączonego do akumulatora jest po prostu nieprzyzwoite, choć jest to możliwe. Na przykład po prostu podłącz szeregowo mocny reostat do silnika lub użyj regulowanego liniowego regulatora napięcia z dużym radiatorem.

Opcja PWM - sterownik na podstawie timera 555 pokazane na rysunku 1.

Obwód jest dość prosty i wszystko opiera się na multiwibratorze, choć przekształcony w generator impulsów z regulowanym cyklem pracy, który zależy od stosunku prędkości ładowania i rozładowania kondensatora C1.

Kondensator ładuje się przez obwód: + 12V, R1, D1, lewa strona rezystora P1, C1, GND. Kondensator jest rozładowywany wzdłuż obwodu: górna płyta C1, prawa strona rezystora P1, dioda D2, styk 7 timera, dolna płyta C1. Obracając suwak rezystora P1, możesz zmienić stosunek rezystancji jego lewej i prawej części, a tym samym czas ładowania i rozładowania kondensatora C1, aw konsekwencji cykl pracy impulsów.

Rysunek 1. Schemat sterownika PWM na zegarze 555

Ten schemat jest tak popularny, że jest już dostępny jako zestaw, który pokazano na poniższych rysunkach.

Rysunek 2. Schemat ideowy zestawu PWM - kontrolera.

Widoczne są również schematy czasowe, ale niestety szczegóły części nie są pokazane. Można je zobaczyć na rycinie 1, na której w rzeczywistości pokazano go tutaj. Zamiast tego tranzystor bipolarny TR1 bez zmiany obwodu można zastosować silne pole, które zwiększy moc obciążenia.

Nawiasem mówiąc, w tym obwodzie pojawił się kolejny element - dioda D4. Jego celem jest zapobieganie rozładowaniu kondensatora C1 przez źródło zasilania i obciążenie - silnik. Zapewnia to stabilizację częstotliwości PWM.

Nawiasem mówiąc, za pomocą takich schematów można kontrolować nie tylko prędkość silnika prądu stałego, ale także tylko obciążenie aktywne - żarówkę lub jakiś element grzewczy.

Rysunek 3. Płytka drukowana zestawu kontrolera PWM.

Jeśli wykonasz trochę pracy, możliwe jest odtworzenie jednego z nich za pomocą jednego z programów do rysowania płytek drukowanych. Jednak biorąc pod uwagę brak szczegółów, jedno wystąpienie będzie łatwiejsze w montażu na powierzchni.

Ryc. 4. Wygląd zestawu regulatora PWM.

To prawda, że ​​skompilowany już zestaw firmowy wygląda całkiem ładnie.

Tutaj może ktoś zadaje pytanie: „Obciążenie w tych regulatorach jest podłączone między + 12V a kolektorem tranzystora wyjściowego. A co na przykład w samochodzie, ponieważ wszystko jest już połączone z masą, nadwoziem i samochodem? ”

Tak, nie można się kłócić przeciwko masie, tutaj możemy jedynie zalecić przesunięcie przełącznika tranzystorowego do przerwy w przewodzie „dodatnim”. Możliwy wariant takiego schematu pokazano na rycinie 5.

Rycina 5

Rysunek 6 pokazuje oddzielny stopień wyjściowy. na tranzystorze MOSFET. Odpływ tranzystora jest podłączony do akumulatora + 12V, żaluzja po prostu „wisi” w powietrzu (co nie jest zalecane), obciążenie jest podłączone do obwodu źródłowego, w naszym przypadku żarówki. To zdjęcie jest właśnie pokazane, aby wyjaśnić, jak działa tranzystor MOSFET.

Rycina 6

Aby otworzyć tranzystor MOSFET, wystarczy przyłożyć napięcie dodatnie do bramki względem źródła. W takim przypadku lampa zaświeci się całkowicie i będzie świecić do momentu zamknięcia tranzystora.

Na tej figurze najłatwiej jest zamknąć tranzystor przez zwarcie bramki ze źródłem.I takie ręczne zamknięcie do testowania tranzystora jest całkiem odpowiednie, ale w prawdziwym obwodzie, im bardziej pulsacyjny, konieczne będzie dodanie kilku dodatkowych szczegółów, jak pokazano na rycinie 5.

Jak wspomniano powyżej, dodatkowe źródło napięcia jest wymagane do otwarcia tranzystora MOSFET. W naszym obwodzie jego rolę odgrywa kondensator C1, który jest ładowany przez obwód + 12V, R2, VD1, C1, LA1, GND.

Aby otworzyć tranzystor VT1, konieczne jest przyłożenie dodatniego napięcia z naładowanego kondensatora C2 do jego bramki. Oczywiste jest, że stanie się to tylko wtedy, gdy tranzystor VT2 będzie otwarty. Jest to możliwe tylko wtedy, gdy tranzystor transoptora OP1 jest zamknięty. Następnie dodatnie napięcie z dodatniej strony kondensatora C2 przez rezystory R4 i R1 otworzy tranzystor VT2.

W tym momencie sygnał wejściowy PWM powinien być niski, a diody LED transoptora bocznikowane (to włączenie diod LED jest często nazywane odwrotnością), dlatego dioda LED transoptora jest wyłączona, a tranzystor zamknięty.

Aby zamknąć tranzystor wyjściowy, musisz podłączyć jego bramkę do źródła. W naszym obwodzie stanie się to, gdy tranzystor VT3 otworzy się, a to wymaga, aby tranzystor wyjściowy transoptora OP1 był otwarty.

Sygnał PWM w tym momencie jest wysoki, więc dioda LED nie bocznikuje i emituje nałożone na nią promienie podczerwone, tranzystor transoptorowy OP1 jest otwarty, co w rezultacie prowadzi do odłączenia obciążenia - żarówki.

Jako jedno z zastosowań takiego schematu w samochodzie, są to światła do jazdy dziennej. W tym przypadku kierowcy twierdzą, że używają świateł drogowych, zawartych w pełnym świetle. Najczęściej te projekty są włączone mikrokontroler, Internet jest ich pełen, ale łatwiej jest zrobić to na czas NE555.

CIĄG DALSZY ARTYKUŁ: Sterowniki do tranzystorów MOSFET na zegarze 555

Boris Aladyshkin