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PWM - 555 regolatori di velocità del motore
Il timer 555 è ampiamente utilizzato nei dispositivi di controllo, ad esempio in PWM - regolatori di velocità per motori DC.
Chiunque abbia mai usato un cacciavite a batteria deve aver sentito un cigolio proveniente dall'interno. Questo è fischiato dagli avvolgimenti del motore sotto l'influenza della tensione di impulso generata dal sistema PWM.
Un altro modo per regolare la velocità del motore collegato alla batteria è semplicemente indecente, sebbene sia possibile. Ad esempio, è sufficiente collegare un potente reostato in serie al motore o utilizzare un regolatore di tensione lineare regolabile con un grande radiatore.
Opzione PWM - controller basato sul timer 555 mostrato in figura 1.
Il circuito è abbastanza semplice e tutto si basa su un multivibratore, sebbene convertito in un generatore di impulsi con un ciclo di lavoro regolabile, che dipende dal rapporto tra la velocità di carica e la scarica del condensatore C1.
Il condensatore si carica attraverso il circuito: + 12V, R1, D1, il lato sinistro della resistenza P1, C1, GND. E il condensatore viene scaricato lungo il circuito: la piastra superiore C1, il lato destro della resistenza P1, il diodo D2, il pin 7 del timer, la piastra inferiore C1. Ruotando il cursore del resistore P1, è possibile modificare il rapporto tra le resistenze delle sue parti sinistra e destra, e quindi il tempo di carica e scarica del condensatore C1, e di conseguenza il ciclo di lavoro degli impulsi.
Figura 1. Schema del controller PWM sul timer 555
Questo schema è così popolare che è già disponibile come set, come mostrato nelle figure seguenti.
Figura 2. Schema di un set di PWM - controller.
Qui sono mostrati anche i diagrammi di temporizzazione, ma, sfortunatamente, i dettagli delle parti non sono mostrati. Si possono vedere nella Figura 1, per la quale, in effetti, è mostrato qui. invece di transistor bipolare TR1 senza alterare il circuito, è possibile applicare un campo potente, che aumenterà la potenza del carico.
A proposito, un altro elemento è apparso su questo circuito: il diodo D4. Il suo scopo è quello di impedire lo scarico del condensatore C1 attraverso la fonte di alimentazione e il carico - il motore. Ciò garantisce la stabilizzazione della frequenza PWM.
A proposito, con l'aiuto di tali schemi è possibile controllare non solo la velocità del motore CC, ma anche solo il carico attivo: una lampada a incandescenza o una sorta di elemento riscaldante.
Figura 3. Il circuito stampato del kit controller PWM.
Se fai un piccolo lavoro, è possibile ricrearne uno usando uno dei programmi per disegnare circuiti stampati. Tuttavia, data la scarsità di dettagli, un'istanza sarà più semplice da montare mediante il montaggio superficiale.
Figura 4. Aspetto di un set di regolatori PWM.
È vero, il set aziendale già compilato sembra piuttosto carino.
Qui, forse qualcuno farà una domanda: “Il carico in questi regolatori è collegato tra + 12V e il collettore del transistor di uscita. E che dire, ad esempio, in un'auto, perché tutto è già collegato alla massa, al corpo e all'auto lì? ”
Sì, non puoi discutere contro la massa, qui possiamo solo raccomandare di spostare l'interruttore del transistor nello spazio del filo "positivo". Una possibile variante di tale schema è mostrata nella Figura 5.
Figura 5
La Figura 6 mostra uno stadio di uscita separato. sul transistor MOSFET. Il drenaggio del transistor è collegato a una batteria + 12V, l'otturatore "si blocca" nell'aria (che non è raccomandato), il carico è collegato al circuito sorgente, nel nostro caso una lampadina. Questa immagine è appena mostrata per spiegare come funziona il transistor MOSFET.
Figura 6
Per aprire il transistor MOSFET, è sufficiente applicare una tensione positiva al gate rispetto alla sorgente. In questo caso, la lampada si accenderà completamente e si illuminerà fino alla chiusura del transistor.
In questa figura, è più semplice chiudere il transistor cortocircuitando il gate con la sorgente.E una tale chiusura manuale per testare il transistor è abbastanza adatta, ma in un circuito reale, più sarà pulsato sarà necessario aggiungere qualche dettaglio in più, come mostrato nella Figura 5.
Come accennato in precedenza, è necessaria una fonte di tensione aggiuntiva per aprire il transistor MOSFET. Nel nostro circuito, il suo ruolo è svolto dal condensatore C1, che viene caricato attraverso il circuito + 12V, R2, VD1, C1, LA1, GND.
Per aprire il transistor VT1, è necessario applicare una tensione positiva dal condensatore carico C2 alla sua porta. È ovvio che ciò accadrà solo quando il transistor VT2 è aperto. E questo è possibile solo se il transistor dell'accoppiatore ottico OP1 è chiuso. Quindi la tensione positiva dal lato positivo del condensatore C2 attraverso i resistori R4 e R1 aprirà il transistor VT2.
In questo momento, il segnale di ingresso PWM dovrebbe essere basso e il LED dell'accoppiatore ottico deviato (questa inclusione di LED è spesso chiamata inversa), quindi il LED dell'accoppiatore ottico è spento e il transistor è chiuso.
Per chiudere il transistor di uscita, è necessario collegare il suo gate alla sorgente. Nel nostro circuito, ciò accadrà quando si apre il transistor VT3 e ciò richiede che il transistor di uscita dell'accoppiatore ottico OP1 sia aperto.
Il segnale PWM in questo momento è alto, quindi il LED non devia ed emette i raggi infrarossi posti su di esso, il transistore fotoaccoppiatore OP1 è aperto, il che di conseguenza porta alla disconnessione del carico - la lampadina.
Come una delle applicazioni di tale schema in un'auto, queste sono le luci di marcia diurna. In questo caso, gli automobilisti affermano di utilizzare le luci abbaglianti, incluse nella piena luce. Molto spesso, questi disegni su microcontrollore, Internet ne è pieno, ma è più facile farlo con un timer NE555.
ARTICOLO CONTINUA: Driver per transistor MOSFET con timer 555
Boris Aladyshkin
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