PWM - 555 ตัวควบคุมความเร็วของเครื่องยนต์

ตัวจับเวลา 555 ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ควบคุมตัวอย่างเช่นใน PWM - ตัวควบคุมความเร็วของมอเตอร์กระแสตรง

ทุกคนที่เคยใช้ไขควงไร้สายจะต้องได้ยินเสียงแหลมดังมาจากข้างใน นี่คือผิวปากโดยขดลวดมอเตอร์ภายใต้อิทธิพลของแรงดันพัลส์ที่สร้างขึ้นโดยระบบ PWM

อีกวิธีหนึ่งในการควบคุมความเร็วของเครื่องยนต์ที่เชื่อมต่อกับแบตเตอรี่นั้นเป็นสิ่งที่ไม่เหมาะสมแม้ว่าจะเป็นไปได้ก็ตาม ตัวอย่างเช่นเพียงเชื่อมต่อ rheostat อันทรงพลังในซีรีย์กับเครื่องยนต์หรือใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นแบบปรับได้กับหม้อน้ำขนาดใหญ่

ตัวเลือก PWM - คอนโทรลเลอร์ ขึ้นอยู่กับ 555 จับเวลา แสดงในรูปที่ 1

วงจรค่อนข้างง่ายและทุกอย่างขึ้นอยู่กับเครื่องปรับคลื่นความถี่แม้ว่าจะถูกแปลงเป็นเครื่องกำเนิดสัญญาณพัลส์พร้อมวงจรการทำงานที่ปรับได้ซึ่งขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของความเร็วในการชาร์จและการปล่อยประจุ C1

ตัวเก็บประจุชาร์จผ่านวงจร: + 12V, R1, D1 ทางด้านซ้ายของตัวต้านทาน P1, C1, GND และตัวเก็บประจุจะถูกปล่อยออกมาตามวงจร: แผ่นด้านบน C1, ด้านขวาของตัวต้านทาน P1, ไดโอด D2, พิน 7 ของตัวจับเวลา, แผ่นด้านล่าง C1 ด้วยการหมุนตัวเลื่อนของตัวต้านทาน P1 คุณสามารถเปลี่ยนอัตราส่วนของความต้านทานของชิ้นส่วนด้านซ้ายและขวาของมันได้ดังนั้นเวลาในการชาร์จและคายประจุของตัวเก็บประจุ C1 และตามรอบการทำงานของพัลส์

รูปที่ 1 Scheme ของคอนโทรลเลอร์ PWM บนตัวจับเวลา 555

ชุดรูปแบบนี้ได้รับความนิยมมากจนสามารถใช้งานได้ในชุดซึ่งแสดงในรูปต่อไปนี้

รูปที่ 2 แผนผังไดอะแกรมของชุด PWM - คอนโทรลเลอร์

ไดอะแกรมการจับเวลาถูกแสดงไว้ที่นี่ แต่น่าเสียดายที่รายละเอียดของชิ้นส่วนจะไม่แสดง พวกเขาสามารถเห็นได้ในรูปที่ 1 ซึ่งจริง ๆ แล้วเขาปรากฏอยู่ที่นี่ แทน ทรานซิสเตอร์สองขั้ว TR1 โดยไม่ต้องเปลี่ยนวงจรคุณสามารถใช้สนามพลังซึ่งจะเพิ่มกำลังโหลด

โดยวิธีการอื่นองค์ประกอบปรากฏในวงจรนี้ - ไดโอด D4 วัตถุประสงค์คือเพื่อป้องกันไม่ให้ประจุของตัวเก็บประจุ C1 ผ่านแหล่งพลังงานและโหลด - มอเตอร์ สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงความเสถียรของความถี่ PWM

โดยวิธีการด้วยความช่วยเหลือของรูปแบบดังกล่าวมันเป็นไปได้ที่จะควบคุมไม่เพียง แต่ความเร็วของมอเตอร์ DC แต่ยังเป็นเพียงภาระที่ใช้งาน - หลอดไส้หรือองค์ประกอบความร้อนบางชนิด

รูปที่ 3 แผงวงจรพิมพ์ของชุดควบคุม PWM

หากคุณทำงานเล็ก ๆ น้อย ๆ มันเป็นไปได้ที่จะสร้างขึ้นใหม่โดยใช้หนึ่งในโปรแกรมสำหรับการวาดแผงวงจรพิมพ์ แม้ว่าจะมีรายละเอียดที่ไม่เพียงพอ แต่อย่างใดอย่างหนึ่งก็สามารถประกอบได้ง่ายขึ้นด้วยการติดตั้งที่พื้นผิว

รูปที่ 4 ลักษณะของชุดควบคุม PWM

ทรูชุดองค์กรที่รวบรวมแล้วดูน่ารักดี

ที่นี่อาจมีบางคนถามคำถาม:“ ภาระในหน่วยงานกำกับดูแลเหล่านี้เชื่อมต่อระหว่าง + 12V และตัวเก็บรวบรวมทรานซิสเตอร์เอาท์พุท ยกตัวอย่างเช่นในรถเพราะทุกอย่างเชื่อมต่อกับมวลกายและรถยนต์แล้วล่ะ”

ใช่คุณไม่สามารถโต้แย้งกับมวลได้ที่นี่เราสามารถแนะนำให้ย้ายสวิตช์ทรานซิสเตอร์ไปยังช่องว่างของลวด“ บวก” เท่านั้น ตัวแปรที่เป็นไปได้ของรูปแบบดังกล่าวจะแสดงในรูปที่ 5

รูปที่ 5

รูปที่ 6 แสดงขั้นตอนเอาต์พุตแยกจากกัน บนทรานซิสเตอร์ MOSFET. ท่อระบายน้ำของทรานซิสเตอร์เชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ + 12V ชัตเตอร์เพียง "แฮงค์" ในอากาศ (ซึ่งไม่แนะนำ) โหลดเชื่อมต่อกับวงจรแหล่งกำเนิดในกรณีของเราเป็นหลอดไฟ ภาพนี้แสดงให้เห็นเพียงเพื่ออธิบายวิธีการทำงานของทรานซิสเตอร์ MOSFET

รูปที่ 6

เพื่อที่จะเปิดทรานซิสเตอร์ MOSFET มันก็เพียงพอที่จะใช้แรงดันไฟฟ้าบวกกับเกตที่สัมพันธ์กับแหล่งกำเนิด ในกรณีนี้หลอดไฟจะสว่างขึ้นอย่างสมบูรณ์และจะสว่างจนกว่าทรานซิสเตอร์จะปิด

ในรูปนี้มันเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการปิดทรานซิสเตอร์โดยลัดวงจรกับแหล่งที่มาและการปิดแบบแมนนวลดังกล่าวสำหรับการทดสอบทรานซิสเตอร์ค่อนข้างเหมาะสม แต่ในวงจรจริงจำเป็นต้องเพิ่มรายละเอียดเพิ่มเติมอีกเล็กน้อยดังที่แสดงในรูปที่ 5

ดังกล่าวข้างต้นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟเพิ่มเติมเพื่อเปิดทรานซิสเตอร์ MOSFET ในวงจรของเราบทบาทเล่นโดยตัวเก็บประจุ C1 ซึ่งมีการเรียกเก็บเงินผ่าน + 12V, R2, VD1, C1, LA1, GND วงจร

ในการเปิดทรานซิสเตอร์ VT1 จำเป็นต้องใช้แรงดันบวกจากตัวเก็บประจุที่ชาร์จประจุ C2 กับเกต เห็นได้ชัดว่าสิ่งนี้จะเกิดขึ้นเฉพาะเมื่อทรานซิสเตอร์ VT2 เปิดอยู่เท่านั้น และนี่เป็นไปได้ก็ต่อเมื่อทรานซิสเตอร์ของ optocoupler OP1 ถูกปิด จากนั้นแรงดันบวกจากด้านบวกของตัวเก็บประจุ C2 ผ่านตัวต้านทาน R4 และ R1 จะเปิดทรานซิสเตอร์ VT2

ในขณะนี้สัญญาณอินพุต PWM ควรต่ำและ optocoupler LED shunted (การรวม LED นี้มักเรียกว่าผกผัน) ดังนั้น LED optocoupler จึงปิดและทรานซิสเตอร์จะปิด

ในการปิดทรานซิสเตอร์เอาท์พุทคุณจะต้องเชื่อมต่อเกทของมันกับแหล่งจ่าย ในวงจรของเราสิ่งนี้จะเกิดขึ้นเมื่อทรานซิสเตอร์ VT3 เปิดขึ้นและสิ่งนี้ต้องการให้ทรานซิสเตอร์เอาท์พุทของ optocoupler OP1 เปิดอยู่

สัญญาณ PWM ในเวลานี้สูงดังนั้น LED จึงไม่ตัดและปล่อยรังสีอินฟราเรดที่วางไว้ทรานซิสเตอร์ optocoupler OP1 เปิดซึ่งเป็นผลให้นำไปสู่การขาดการเชื่อมต่อของโหลด - หลอดไฟ

ในฐานะที่เป็นหนึ่งในแอพพลิเคชั่นของโครงการดังกล่าวในรถยนต์เหล่านี้เป็นไฟวิ่งกลางวัน ในกรณีนี้ผู้ขับขี่ยานพาหนะอ้างว่าใช้หลอดไฟสูงซึ่งรวมอยู่ในแสงไฟเต็ม ส่วนใหญ่มักจะออกแบบเหล่านี้ใน ไมโครคอนโทรลเลอร์อินเทอร์เน็ตเต็มไปด้วยพวกมัน แต่ง่ายกว่าในการจับเวลา NE555.

บทความที่ต่อเนื่อง: ไดรเวอร์สำหรับทรานซิสเตอร์ MOSFET ในตัวจับเวลา 555

Boris Aladyshkin