Die Einstellung der Drehzahl von Elektromotoren in der modernen Elektronik erfolgt nicht wie bisher durch Änderung der Versorgungsspannung, sondern durch Anlegen von Stromimpulsen unterschiedlicher Dauer an den Elektromotor. Für diese Zwecke dienen auch, die in letzter Zeit sehr populär geworden sind - PWM (pulsweitenmodulierte) Regler. Das Schema ist universell - es ist auch der Regler für die Motordrehzahl und die Helligkeit der Lampen und der Strom im Ladegerät.

PWM-Reglerschaltung

Die obige Schaltung funktioniert gut, die Leiterplatte ist umschlossen.

Ohne die Schaltung zu überarbeiten, kann die Spannung auf 16 Volt erhöht werden. Der Transistor sollte in Abhängigkeit von der Lastleistung eingestellt werden.

Es ist möglich, den PWM-Regler und entsprechend einer solchen elektrischen Schaltung mit einem herkömmlichen Bipolartransistor zusammenzusetzen:

Und falls notwendig, anstelle eines zusammengesetzten Transistors KT827 setzen Sie das Feld IRFZ44N, mit einem Widerstand R1 - 47k. Polovik ohne Kühler, mit einer Belastung von bis zu 7 Ampere, ist nicht beheizt.

PWM-Reglerbetrieb

Der Timer auf dem NE555-Chip überwacht die Spannung am Kondensator C1, die den THR-Ausgang entfernt. Sobald es sein Maximum erreicht, öffnet sich ein interner Transistor. Das schließt den DIS-Ausgang gegen Masse. In diesem Fall erscheint am Ausgang OUT eine logische Null. Der Kondensator beginnt über den DIS zu entladen und wenn die Spannung an ihm Null wird - das System dreht sich in den entgegengesetzten Zustand - am Ausgang 1 ist der Transistor geschlossen. Der Kondensator beginnt wieder zu laden und alles wiederholt sich.

Die Ladung des Kondensators C1 verläuft entlang des Pfades: R2-> oberer Arm R1 -> D2 und Entladung entlang des Pfades: D1 -> unterer Arm R1 -> DIS. Wenn wir den variablen Widerstand R1 drehen, ändern sich die Verhältnisse der oberen und unteren Armwiderstände. Dies ändert entsprechend das Verhältnis der Pulslänge zur Pause. Die Frequenz wird hauptsächlich durch den Kondensator C1 eingestellt und hängt geringfügig vom Wert des Widerstands R1 ab. Ändern des Verhältnisses der Lade- / Entladewiderstände - wir ändern das Tastverhältnis. Der Widerstand R3 sorgt für einen Pull-Up auf einen hohen Pegel - es gibt also einen Open-Collector-Ausgang. Wer ist nicht in der Lage, unabhängig ein hohes Niveau zu setzen.

Montage- und Konfigurationsrichtlinien

Dioden können Kondensatoren mit ungefähr dem gleichen Wert wie im Diagramm angegeben werden. Abweichungen innerhalb einer Bestellung haben keinen wesentlichen Einfluss auf den Betrieb des Gerätes. Bei 4,7 Nanofarad, die in C1 abgegeben werden, fällt die Frequenz beispielsweise auf 18 kHz, ist jedoch fast nicht hörbar.

Einfache PWM-Reglerschaltung am NE555-Timer

Einfache PWM-Reglerschaltung am NE555-Timer

Mit dem NE555-Chip (analog KR1006) ist jeder Funkamateur vertraut. Seine Vielseitigkeit ermöglicht es Ihnen, eine Vielzahl von hausgemachten Produkten zu entwerfen: von einem einfachen Einzelimpuls-Impuls mit zwei Elementen in der Umreifung bis zu einem Mehrkomponenten-Modulator. In diesem Artikel betrachten wir das Schema des Einschaltens des Timers im Modus des Rechteckimpulsgenerators mit Pulsbreiteneinstellung.

Schema und Prinzip seiner Funktionsweise

Mit der Entwicklung leistungsfähiger LEDs trat das NE555 als Helligkeitsdimmer erneut in die Arena und erinnerte an seine unbestreitbaren Vorteile. Geräte, die darauf basieren, benötigen kein tiefes Elektronikwissen, bauen schnell zusammen und arbeiten zuverlässig. Es ist bekannt, dass Sie die Helligkeit der LED auf zwei Arten steuern können: analog und puls. Bei der ersten Methode wird der Amplitudenwert des Gleichstroms durch die LED geändert. Diese Methode hat einen wesentlichen Nachteil - geringe Effizienz. Das zweite Verfahren beinhaltet das Ändern der Pulsbreite (Tastverhältnis) des Stroms mit einer Frequenz von 200 Hz bis zu mehreren Kilohertz. Bei solchen Frequenzen ist das Flackern der LEDs für das menschliche Auge unsichtbar.

Schema PWM-Regler mit einem leistungsfähigen Ausgangstransistor ist in der Figur gezeigt. Er kann von 4,5 bis 18 V betrieben werden, was die Fähigkeit zur Steuerung der Helligkeit sowohl einer einzelnen leistungsstarken LED als auch eines gesamten LED-Streifens anzeigt. Der Bereich der Helligkeitseinstellung reicht von 5 bis 95%. Das Gerät ist eine modifizierte Version des Rechteckgenerators. Die Frequenz dieser Impulse ist abhängig von der Kapazität C1 und den Widerstand R1, R2 und ist durch die Formel definiert ist: f = 1 / (LN2 * (R1 + 2 * R2) * C1), elektronischer Dimmer Hz Funktionsprinzip ist wie folgt. Wenn die Versorgungsspannung angelegt wird, wird der Kondensator entlang der Schaltung geladen: + Upt - R2 - VD1 - R1 - C1 - Up. Sobald die Spannung an ihm den Pegel 2/3 Upit erreicht, öffnet der interne Transistor des Timers und der Entladevorgang beginnt. Die Entladung beginnt mit der oberen Abdeckung C1 und dann entlang der Kette: R1 - VD2 -7 Ausgabe IC - -Up. Nachdem der 1 / 3Unit-Pegel erreicht ist, schließt der Transistor des Timers und C1 beginnt wieder, Kapazität zu gewinnen. In Zukunft wird der Prozess zyklisch wiederholt, wobei an Pin 3 Rechteckimpulse entstehen. Das Ändern des Widerstands des Trimmers führt zu einer Abnahme (Zunahme) der Impulszeit am Ausgang des Zeitgebers (Stift 3), und als Folge davon nimmt der Durchschnittswert des Ausgangssignals ab (steigt an). Die erzeugte Folge von Impulsen durch den Strombegrenzungswiderstand R3 wird an das Gate VT1 angelegt, das in der Source-Schaltung eingeschaltet ist. Die Last in Form eines LED-Bandes oder einer in Reihe geschalteten Hochleistungs-LED ist in der Drain-Stromkreisunterbrechung VT1 enthalten. In diesem Fall ist ein leistungsstarker MOSFET-Transistor mit einem maximalen Drain-Strom von 13A installiert. So können Sie das Leuchten des LED-Streifens einige Meter lang steuern. Der Transistor benötigt jedoch möglicherweise eine Wärmesenke. Der Sperrkondensator C2 schließt den Effekt von Störungen aus, die während der Zeitgeberumschaltzeiten auf der Stromversorgungsschaltung auftreten können. Die Größe seiner Kapazität kann jede im Bereich von 0,01-0,1 mkF sein.

Die Platine und Details zur Montage des Helligkeitsreglers

Eine einseitige Leiterplatte hat eine Größe von 22x24 mm. Wie aus der Abbildung ersichtlich ist, gibt es nichts überflüssiges, das Fragen aufwerfen könnte.

Nach der Montage muss die PWM-Dimmerschaltung nicht mehr justiert werden, und die Leiterplatte lässt sich leicht von Hand herstellen. In der Platine, außer Trimmerwiderstand, werden SMD-Elemente verwendet. DA1 - IMS NE555; VT1 - Feldeffekttransistor IRF7413; VD1, VD2 - 1N4007; R1 - 50 kOhm, Trim; R2, R3 - 1 kOhm; C1 - 0,1 μF; C2 ist 0,01 uF.

Praktische Tipps

Der Transistor VT1 muss in Abhängigkeit von der Lastleistung ausgewählt werden. Um beispielsweise die Helligkeit einer eindrähtigen LED zu ändern, genügt ein Bipolartransistor mit einem maximal zulässigen Kollektorstrom von 500 mA. Die Helligkeit des LED-Streifens sollte von der + 12V-Spannungsquelle gesteuert werden und mit seiner Versorgungsspannung übereinstimmen. Idealerweise sollte der Controller von einem stabilisierten Netzteil gespeist werden, das speziell für das Band entwickelt wurde. Last in Form von separaten leistungsstarken Leuchtdioden wird anders versorgt. In diesem Fall ist die Stromversorgung des Dimmers der Stromstabilisator (es wird auch der Treiber für die LED genannt). Der Nennausgangsstrom muss dem Strom der in Reihe geschalteten LEDs entsprechen.
Quelle: http://ledjournal.info/shemy/shim-regulyator-yarkosti-svetodiodov.html

Für mich selbst machte ich eine etwas andere Bindung des Timers:

Unten ist ein Diagramm von Proteus, sowie die obere und untere Seite des Boards:

In der Schaltung habe ich einen variablen Widerstand mit einem Schalter installiert, um die Platine vollständig von der externen Stromversorgung zu trennen. Zusätzliche Strom- und Lastanschlüsse. Nun, das sehr virtuelle Modell des Geräts.

Dieses Archiv enthält Dateien im Gerber-Format LED_PWM_ne555v2 - CADCAM

PWM - die Regler der Motorumdrehungen auf dem Timer 555

Der 555-Timer wird häufig in Steuergeräten verwendet, beispielsweise in PWM-Reglern von Gleichstrommotoren.

Jeder, der jemals einen Akkuschrauber benutzt hat, hörte wahrscheinlich ein Quieken von innen. Dies pfeift die Wicklungen des Motors unter dem Einfluss der durch das PWM-System erzeugten Stoßspannung.

Eine andere Möglichkeit, die Geschwindigkeit des an die Batterie angeschlossenen Motors zu regeln, ist einfach unanständig, obwohl es möglich ist. Zum Beispiel einfach in Reihe mit dem Motor, um einen leistungsfähigen Regelwiderstand zu verbinden, oder einen einstellbaren linearen Spannungsregler mit einem großen Kühlkörper verwenden.

Der auf dem 555-Timer basierende PWM-Regler ist in Abbildung 1 dargestellt.

Die Schaltung ist einfach genug und basiert auf einem Multivibrator, obwohl sie in einen Impulsgenerator mit einem einstellbaren Arbeitszyklus umgewandelt wird, der von dem Verhältnis der Lade- und Entladeraten des Kondensators C1 abhängt.

Die Ladung des Kondensators tritt auf der Schaltung auf: + 12V, R1, D1, die linke Seite des Widerstandes P1, C1, GND. Und der Kondensator wird entlang der Schaltung entladen: die obere Platte C1, die rechte Seite des Widerstands P1, die Diode D2, der Zeitgeberausgang 7, die untere Platte C1. Die Drehung des Motors des Widerstands P1 kann das Verhältnis des Widerstands auf seiner linken und rechten Seite und somit die Zeit des Ladens und Entladens des Kondensators C1 und als Folge des Tastverhältnisses der Impulse ändern.

Abbildung 1. Diagramm des PWM-Controllers im Timer 555

Dieses Schema ist so populär, dass es bereits in Form eines Sets verfügbar ist, das in den folgenden Abbildungen gezeigt wird.

Abbildung 2. Schematische Darstellung des PWM-Reglersatzes.

Zeitdiagramme werden hier ebenfalls angezeigt, aber leider werden die Nennwerte der Teile nicht angezeigt. Sie können in Abbildung 1 gesehen werden, für die er tatsächlich hier gezeigt wird. Anstelle eines Bipolartransistors TR1 ohne die Schaltung zu überarbeiten, kann ein leistungsfähiges Feld verwendet werden, um die Lastleistung zu erhöhen.

Übrigens gab es auf dieser Schaltung noch ein Element - die Diode D4. Sein Zweck besteht darin, die Entladung des zeitaufwendigen Kondensators C1 durch die Stromversorgung und die Last - den Motor - zu verhindern. Auf diese Weise wird die PWM-Frequenz stabilisiert.

Übrigens ist es mit Hilfe solcher Schemata möglich, nicht nur die Umdrehungen des Gleichstrommotors, sondern auch einfach die aktive Last - die Glühlampe oder irgendeine Art von Heizelement zu steuern.

Abbildung 3. PCB des PWM-Controllers eingestellt.

Wenn Sie ein wenig Arbeit aufwenden, ist es durchaus möglich, dies mit einem der Programme zum Zeichnen von Leiterplatten neu zu erstellen. Angesichts der Seltenheit der Details ist es jedoch einfacher, eine Instanz mit einer montierten Installation zusammenzubauen.

Abbildung 4. Aussehen des PWM-Reglersatzes.

Zugegeben, das bereits zusammengestellte Firmenset sieht ziemlich gut aus.

Hier stellt sich vielleicht jemand die Frage: "Die Last in diesen Reglern ist zwischen +12 V und den Kollektor des Ausgangstransistors geschaltet. Aber was ist zum Beispiel mit einem Auto, weil dort schon alles mit der Masse, dem Rumpf, dem Auto verbunden ist? "

Ja, man kann die Masse nicht zertrampeln, hier kann man nur empfehlen den Transistorschlüssel bis zum Bruch des "Plus" Drahtes zu bewegen. Eine mögliche Variante eines solchen Schemas ist in Abbildung 5 dargestellt.

Abbildung 6 zeigt getrennt die Ausgangsstufe eines MOSFET-Transistors. Der Drain des Transistors ist an die + 12V-Batterie angeschlossen, der Shutter "hängt" einfach in der Luft (was nicht empfohlen wird), der Lastkreis ist in der Source-Schaltung enthalten, in unserem Fall eine Glühbirne. Ein solches Bild wird nur gezeigt, um zu erklären, wie der MOSFET-Transistor arbeitet.

Um den MOSFET-Transistor zu öffnen, ist es ausreichend, eine positive Spannung an das Gate in Bezug auf die Source anzulegen. In diesem Fall leuchtet die Lampe im Vollglühen und leuchtet, bis der Transistor geschlossen ist.

In dieser Figur ist der einfachste Weg, den Transistor zu schließen, das Tor mit der Quelle zu schließen. Und solch ein manueller Kurzschluss zum Testen des Transistors ist ziemlich geeignet, aber in einer realen Schaltung wird es umso impulsiver notwendig sein, ein paar weitere Details hinzuzufügen, wie in 5 gezeigt.

Wie oben erwähnt, ist eine zusätzliche Spannungsquelle erforderlich, um den MOSFET des Transistors zu öffnen. In unserer Schaltung spielt ihre Rolle der Kondensator C1, der entlang der + 12V-, R2-, VD1-, C1-, LA1-, GND-Schaltungen geladen wird.

Um den Transistor VT1 zu öffnen, muss eine positive Spannung von dem geladenen Kondensator C2 an sein Gate angelegt werden. Es ist ziemlich offensichtlich, dass dies nur mit dem offenen Transistor VT2 geschehen wird. Und dies ist nur möglich, wenn der Transistor OP1 geschlossen ist. Dann wird die positive Spannung von der positiven Seite des Kondensators C2 durch die Widerstände R4 und R1 den Transistor VT2 öffnen.

An diesem Punkt muss das PWM-Eingangssignal niedrig sein und die LED des Optokopplers überbrücken (dies wird oft als die inverse LED bezeichnet), daher ist die LED des Optokopplers ausgeschaltet und der Transistor ist geschlossen.

Um den Ausgangstransistor zu schließen, müssen Sie sein Gate mit der Source verbinden. In unserer Schaltung geschieht dies, wenn der Transistor VT3 öffnet, und dazu ist es erforderlich, dass der OP1-Ausgangstransistor des Optokopplers offen ist.

Das PWM-Signal hat zu diesem Zeitpunkt einen hohen Pegel, so dass die LED nicht überbrückt wird und ihre Infrarotstrahlen emittiert, der OP1-Optokoppler ist offen, was zu einer Abschaltung der Glühbirne führt.

Als eine der Varianten, solch ein Schema in einem Auto zu verwenden, sind diese Tagfahrlichter. In diesem Fall behaupten Autofahrer die Verwendung von Fernlichtlampen, die in den Dämpfen enthalten sind. Meistens sind diese Designs auf dem Mikrocontroller, im Internet sind sie voll, aber es ist einfacher, auf dem Timer NE555 zu tun.

Einfaches PWM auf NE555

• von professor22
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Shim Drehzahlregler 12 Volt am Timer ne555

Eine Steuerschaltung, die auf Pulsbreitenmodulation oder einfach PWM basiert, kann verwendet werden, um die Gleichstrommotorgeschwindigkeit um 12 Volt zu ändern. Die Einstellung der Wellendrehzahl mit PWM bietet mehr Leistung als bei einer einfachen Änderung der am Motor anliegenden Gleichspannung.

Einstellgeschwindigkeitsregler

Der Motor ist mit einem Feldeffekttransistor VT1 verbunden, der von einem PWM-Multivibrator gesteuert wird, der auf dem beliebten NE555-Zeitgeber basiert. Aufgrund der Verwendung des NE555-Timers erwies sich der Geschwindigkeitsregelkreis als ziemlich einfach.

Wie bereits oben erwähnt, wird der Regler der Motordrehzahl mit einem einfachen Impulsgenerator, der von einem instabilen Multivibrator mit einer Frequenz von 50 Hz erzeugt wird, am Zeitgeber NE555 vorgenommen. Die Signale von dem Ausgang des Multivibrators liefern eine Vorspannung an dem Gate des MOSFET des Transistors.

Die Dauer des positiven Impulses kann durch einen variablen Widerstand R2 gesteuert werden. Je größer die Breite des positiven Impulses des Transistors ist, der zum Gate des MOSFET gelangt, desto mehr Leistung wird dem Gleichstrommotor zugeführt. Und umgekehrt, als seine Breite, wird weniger Kraft übertragen und als Folge sinkt die Motordrehzahl. Diese Schaltung kann von einer 12-Volt-Stromversorgung betrieben werden.

Eigenschaften des Transistors VT1 (BUZ11):

• Transistortyp: MOSFET
• Polarität: N
• Maximale Verlustleistung (W): 75
• Maximal zulässige Drain-Source-Spannung (V): 50
• Maximal zulässige Gate-Source-Spannung (V): 20
• Maximal zulässiger kontinuierlicher Drain - Strom (A): 30
• Widerstand des offenen Transistors der Drain-Source (mOhm): 40

PWM-Controller am NE555.

Do 14 Jan 2016 Views: 27 812 Überschrift: Schema

Irgendwie wollte mein Freund das Armaturenbrett beleuchten und ich half ihm. Aber dadurch wurde das Licht hell. In Ermangelung eines automatischen Lichtreglers wurde beschlossen, das NE555-System selbst zu verwenden.

Schlussfolgerungen in diesem Schema:

Mit diesem Schema, baute eine Platine (Datei am Ende des Artikels).

Wenn ich ein Auto bringe, bringe ich an die Tafel einen Widerstand (Justierung).
Das Handwerk dient nicht nur als Highlight. Ich habe versucht, einen 12V-Lüfter anzubringen, damit du seine Geschwindigkeit kontrollieren kannst.

Detaillierterer Blick auf das Video:

Aus dieser Überschrift.

Kommentare: 6 "PWM-Controller auf NE555."

Tolles Gerät! Achten Sie darauf, zu sammeln, um das Laufwerk einer rotierenden Outdoor-Videokamera zu steuern.

Ich habe die Einstellung der Helligkeit des Gerätes aus zwei Teilen vorgenommen: EINEN starken 2sc5144 Transistor und 1 kΩ variablen Widerstand. Funktioniert gut und wird nicht einmal warm.

alles klar, aber vergiss nicht die Effizienz - im linearen Modus geht die Überspannung in die Heizung des Transistors und für ein weniger leistungsstarkes Vorschaltgerät benötigt man eine gute Wärmesenke. Impulsschaltungen leiden darunter nicht, so leistungsfähig genug, ohne Kühlkörper

Auf welcher Frequenz ist das Kauen?
??

Guten Tag!
Ist es möglich, eine Schaltung zu montieren, um durch Temperatur geregelt zu werden?
Wir werden die Lüfterlüftergeschwindigkeit anpassen. Bei einer Temperatur von 70 Grad beginnt der Lüfter langsam zu drehen, bei 94 Grad lässt er 100% Geschwindigkeit.
Und ist es am besten, dass Sie die Temperaturschwellen der unteren Grenze und der oberen Temperaturgrenze aussetzen können?

Einfacher Shim Controller für NE555

Ein Freund fragte ihn, die Hintergrundbeleuchtung des Armaturenbretts zu machen, aber es stellte sich heraus, dass das Nachtlicht zu hell ist, und die Helligkeit in der Maschinensteuerung ist nicht vorhanden, also musste ich es selbst tun, die NE555-Chip,

Pin Anordnung NE555

PWM-Reglerschaltung
Gemäß dem Schema habe ich eine Zahlung gemacht

Bei Installation im Fahrzeug wird der Einstellwiderstand auf dem Panel angezeigt.
Der Regler kann nicht nur zur Beleuchtung verwendet werden, ich habe einen 12-Volt-Lüfter angeschlossen und die Drehzahl geregelt.

Basteln für Ihr Auto, Villa und Zuhause

Ein Freund bat ihn, ihm ein Highlight des Armaturenbretts zu geben, aber es stellte sich heraus, dass es in der Nacht zu hell erstrahlt, und es gibt keinen Helligkeitsregler im Auto, also musste ich es selbst mit dem NE555-Chip machen.

Pin Anordnung NE555
PWM-Reglerschaltung

Gemäß dem Schema habe ich eine Zahlung gemacht
Bei Installation im Fahrzeug wird der Einstellwiderstand auf dem Panel angezeigt.
Der Regler kann nicht nur zur Beleuchtung verwendet werden, ich habe einen 12-Volt-Lüfter angeschlossen und die Drehzahl geregelt.

Platine im..lay Format: Download...

Autor; Serega KS Workuta, Republik Komi

Shim auf dem Ne555-Schaltung

Autor: Simurg, [email protected]
Veröffentlicht am 09/05/2017.
Erstellt mit Hilfe von CotoRed.

Es ist sehr praktisch, die Leistung in der Last anzupassen und mit nur einem Regler ein- / auszuschalten. In der vorgestellten Version des Reglers ist es möglich, die Leistung eines variablen Widerstandes vollständig abzuschalten, vollständig einzuschalten und sanft einzustellen.

Auch Schema ermöglicht die Netzspannung von einer externen floating maximalen Pegel einzustellen, die im Bereich von 5 Volt bis 12 Volt Zener-Diode eingestellt werden kann (es sollte sich von der Schaltung ausgeschlossen werden, wenn er nur den veränderlichen Widerstand zum Einstellen soll anstelle einer Spannung von außen).

Die Frequenz kann mit der RC-Schaltung in einem weiten Bereich von 1 Hz bis 300 kHz eingestellt werden. Kombinierte Leistungsregelung: PWM / PWM. Die Frequenz ist nicht festgelegt. Mit zunehmender Leistung nimmt die Frequenz logarithmisch ab, mit einer signifikanten Frequenzabnahme fast bei Maximum.

Das Board ist sehr kompakt:

Die Schaltung besteht aus den billigsten und gebräuchlichsten Bauteilen und besteht funktional aus zwei Teilen: dem Regler selbst und dem Treiber der Feldeffekttransistoren.

Und die verkürzte Schaltung, wenn sie durch einen variablen Widerstand geregelt wird:

Controller: Feature Reglerschaltung Leistung an die Zeitgebern 1,2-1,7 Volt relativ zu seiner maximalen Sollspannung an Pin zu reduzieren, ist 4 und 5. Wenn es notwendig ist, eine Last vollständig zu schließen, wird die Spannung auf die obigen 1, 2 angelegte Volt relativ zur Leistung. Gleichzeitig wird der Ausgang 3 konstant auf hohen Pegel gesetzt. Und wenn es notwendig ist, um die Last zu deaktivieren, dann 0 gespeist... 0,7 Volt an Pin 4 und 5 ist der Ausgang 4 über den Reset-Eingang ist niedrig und die Timer-Ausgang 3 Sätze konstant niedrig.
Um die in der Verordnung tritt von etwa „0“ in einem kurzen Bereich, verwendet einen kleinen Widerstand PIC „Entprellen“ von 4,7k bis 20k in Abhängigkeit vom Grad der Unterdrückung Rattern (Ein / Aus bei der maximal möglichen Ausgangsfrequenz des Zeitgebers wiederholt) zu unterdrücken.

Treiber: Besteht aus einem Timer und einem Repeater. Timersteuerung über Pin 4 Reset. Bei diesem Einschalten wird nur die Ausgangsstufe verwendet, wodurch der Rest des Ausgangs getrennt wird. Dies liefert die maximale Schaltfrequenz, die 500 kHz erreichen kann.

Die Snubber-Schaltung in der Drain-Source der Ausgangstransistoren wird grob in Abhängigkeit von der Frequenz ausgewählt. Der Strom ist begrenzt durch den maximal zulässigen Strom der Ausgangstransistoren.

Einfacher PWM-Controller am NE555-Timer

Pulsbreitenmodulation (PWM) ist in verschiedenen Schemata verschiedener Pulsstromversorgungen (UPS) an die Helligkeitssteuerschaltungen, Kontrast, Volumen, und andere Parameter der Fernsehgeräte, Monitore und andere Elektronik (elektronische Geräte) weit verbreitet und auch die Stromstärke zu steuern, und Stromverbrauch von elektrischen Verbrauchern wie Glühlampen, Motoren, LEDs und Raumheizungen. Beachten Sie auch, dass der Verstärker in der Klasse D-Modus arbeitet Analogsignal in ein PWM-Signal nach der Verstärkung verstärkt wandeln, und erzeugt ein inverse Transformation. Dieser Artikel erklärt, was ein einfacher PWM-Controller auf dem NE555 Timer-Chip basierte, die vielleicht nur 2-3 Stunden sammelt in sogar einen Anfänger.

Ich möchte an Amateurfunkamateure erinnern, was ein pulsweitenmoduliertes PWM-Signal ist (Abb. 1). Das PWM-Signal ist ein Pulssignal, bei dem die Pulsdauer (auch die Dauer der Pause und des Tastverhältnisses) durch den Momentanwert der Modulationssignalspannung oder durch den Wert der Steuerspannung (für PWM-Regler) bestimmt wird. In der Regel gilt: Je länger die Dauer, desto weniger Pause.

PWM-Signale werden in sogenannten Pulsbreitenmodulatoren gebildet. Ich stelle fest, dass in einigen Geräten, beispielsweise in einer USV, die Knoten, die PWM-Signale bilden und verwenden, als PWM-Controller bezeichnet werden. Geräte, die zur manuellen Lastleistungseinstellung mittels PWM bestimmt sind, werden als PWM-Regler bezeichnet.

In der Praxis können Sie PWM-Signale empfangen, deren Frequenz unverändert ist, und solche, deren Frequenz in Abhängigkeit von der Pulsdauer "läuft". Abbildung 1 zeigt die PWM-Signale, deren Pulsfolgefrequenz und Periodendauer unverändert sind.

Das PWM-Signal kann in ein analoges Signal umgewandelt werden, und in gepulsten Stromversorgungen in eine stabile DC-Spannung, unter Verwendung eines IC- oder LC-Filters.

In Abb. 1a zeigt ein PWM-Signal mit einem kleinen Tastverhältnis (ein Impuls langer Dauer und eine Pause - eine kleine). Dieses Signal hat eine konstante Komponente, die auf dem Graphen durch die Methode der "Gleichheit der Bereiche" des positiven und negativen Teils der Periode bestimmt werden kann. Auf den Graphen von Abb. 1a, b wird durch eine horizontale gepunktete Linie dargestellt. Im unteren Teil von Abb. 1a zeigt, wie dieses Signal nach dem Filter aussieht. Bei einem guten Anti-Aliasing wird sich für ein solches PWM-Signal nach dem Filter eine nahezu konstante Spannung in der Nähe der konstanten Komponente des ursprünglichen PWM-Signals bilden. In Abb. 1a wird es groß genug sein.

In Abb. 1b zeigt ein PWM-Signal mit einem hohen Tastverhältnis (ein Impuls von kurzer Dauer und die Pause ist ziemlich groß). Ein solches Signal hat eine kleine konstante Komponente. Dies bedeutet, dass nach dem Glätten eine kleine konstante Spannung erhalten wird.

Methoden zum Erhalten von PWM-Signalen sind sehr verschiedenartig. Einer von ihnen ist der PWM, der auf dem NE555-Timer basiert. Es wird üblicherweise in den Leistungsreglern für den Verbrauch von Beleuchtungs- und Heizgeräten sowie für die Drehzahlregler von Gleichstrommotoren eingesetzt, beispielsweise in Mikrobohrern für Bohrbretter.

2 ist ein schematisches Diagramm des PWM-Controllers zum Steuern der Helligkeit der LED-Leuchte auf 20 ultrahellen LEDs. Das Diagramm der Lampe selbst ist auf dieser Abbildung rechts platziert.

PWM-Controller auf dem Chip DA1 Timer NE555 ist ein Multivibrator mit getrennten Schaltungen von Ladung und Entladung der Zeit-Kondensator (Kapazität). Wenn außerdem die Dauer des Ausgangsimpulses mit dem Potentiometer P1 zunimmt, nimmt die Dauer der Pause für die gleiche Zeitspanne ab und umgekehrt.

Funktionalität der wichtigsten Schaltungsteile

Zuordnung der wichtigsten Details zur "Bindung" des Chips DА1:

• С1, С2, С3 - Zeiteinstellschaltung für Kondensatoren (siehe unten);
• R1, R7, der linke Teil des Potentiometers P1 - zeitverzögerte Widerstände, die die Dauer des Impulses angeben;
• R1, R8, der rechte Teil des Potentiometers P1 - zeitverzögerte Widerstände, die die Dauer der Pause zwischen den Impulsen angeben;
• VD1, VD2 - Trenndioden von Zeiteinstellschaltungen zur getrennten Bildung von Impuls- und Pausendauern;
• C4 - blockiert den unbenutzten Ausgang 5 (CON) des DA1-Timers entsprechend der Wechselspannung ("Zielen");
• R6 - Pull-Up-Widerstand am Reset-Eingang, Pin 4.

Die Betriebsfrequenz des PWM-Reglers DA1 NE555 in dieser Schaltung kann durch die Formel bestimmt werden:

wobei C der zeitaufwendige Schaltungskondensator ist. Die zeitaufwendige Stromkreiskapazität wird durch die Jumper J1 und J2 geschaltet und kann gleich sein:

• C3 = 1000 pF, wenn beide Jumper J1 und J2 getrennt sind. In diesem Fall beträgt die Frequenz des PWM-Generators ungefähr 7,1 kHz.
• C3 + C1 = 3200 pF, wenn Jumper J1 geschlossen und J2 offen ist. In diesem Fall beträgt die Frequenz des PWM-Generators etwa 2,2 kHz.
• C2 + C1 = 11000 pF, wenn Jumper J1 offen und J2 geschlossen ist. In diesem Fall beträgt die Frequenz des PWM-Generators ungefähr 650 Hz.
• C3 + C2 + C1 = 13200 pF, wenn beide Jumper J1 und J2 geschlossen sind. In diesem Fall beträgt die Frequenz des PWM-Generators ungefähr 540 Hz. Beachten Sie, dass die minimale und maximale Pulsbreite am PWM-Ausgang vom Nennwiderstand des Widerstandes R1 abhängt.

Arbeitsprogramm

Abb.2 Arbeitskreislauf wird von dem Zeitpunkt der Timing-Kapazität angesehen wird entladen wird, und eine innere Transistorschalterschaltung, der Open-Kollektor-Ausgang, der auf 7 (DIS) Chip angezeigt wird gesperrt ist, und der Ausgang 3 (QUT) ein niedriges Potential. R1 - - in diesem Fall der Zeitsteuerkapazität (C3, C1, C2) durch Ketten und Stromversorgung (oberes Schema Ausgangsanschluss X3) geladen werden, Abtrennen der Diode VD1 - R7 - linke Seite des Potentiometer P1 - die Kapazität des Steuerkette - Gehäuse.

Die ansteigende Spannung von dem Ladezeitverzögerungskondensator wird an den Eingang der Schwellenwertvorrichtung 6 (THR) angelegt. Sobald es ein Maximum (2/3 der Versorgungsspannung) erreicht, steigt die Spannung am Ausgang 3 (QUT) abrupt auf fast die Versorgungsspannung an. Außerdem öffnet der interne Transistorschalter des Mikrochips, der den Pin 7 schließt (DIS-Entladung wird als Entladung übersetzt), zum Gehäuse. Die Kapazität der Zeiteinstellschaltung beginnt sich zu entladen durch: die rechte Seite des Potentiometers P1-R8-DA11-VD2-Klemmen 7 (DIS) und 1 (GND) DA1.

Wenn die Kapazität des Timings auf eine Spannung, die gleich 1/3 der Versorgungsspannung an Pin entladen wird, 3 (QUT) erscheint ein hohes Potenzial, und der innere Transistorschaltkreis geschlossen ist, durch den Ausgang 7 (DIS) von dem Gehäuse zu sperren. Die Ladung der zeitaufwendigen Schaltung beginnt. Der Vorgang wird erneut wiederholt.

Das Impulssignal von dem Ausgang 3 (QUT) DA1 über den Spannungsteiler R2, R4 wird dem Transistorschalter VT1 zugeführt, der das Ein- und Ausschalten der Last (in diesem Fall das LED-Licht) bereitstellt.

Der Ausgangsschlüssel wird benötigt, um den PWM-Controller mit relativ hohen Lasten zu verbinden, weil Der Timer NE555 kann einen Ausgangsstrom von nicht mehr als 200 mA liefern. Für einen optimalen Betrieb des Zeitgebers ohne Überhitzung sollte sein Maximalwert auf 100 mA begrenzt werden, was durch Ändern (Erhöhen) des Wertes des Widerstands R2 erfolgen kann.

Als Transistor VT1 Schlüssel, von der Leistung abhängig (Stromverbrauch) der angeschlossenen Last und die Größe der Versorgungsspannung, ist es möglich, herkömmliche bipolare npn-Transistoren zu verwenden: BD135, TIP41, 2SD882, 2N3055 oder gleichwertig, und der Verbindung npn-Transistor (Darlington-Transistoren): TIP122 B. BD681, BDW93 und dergleichen. VT1 ist auf dem Kühlkörper installiert.

Die Sicherungen F1 und F2 werden basierend auf dem Stromverbrauch der Last ausgewählt. Sie müssen für einen Strom ausgelegt sein, der etwa dem Dreifachen des Laststroms entspricht. Die Sicherungen schützen den Transistor und die Stromversorgung vor Überlastung, obwohl einer von ihnen und sogar beide Schaltkreise ausgeschlossen werden können.

Die als Stabilisator arbeitenden Dioden D5, D6 und D7 begrenzen die Spannung basierend auf VT1. Wenn herkömmliche bipolare Transistoren verwendet werden, werden zwei in Reihe geschaltete Dioden verwendet, und im Falle der Verwendung eines zusammengesetzten Transistors werden drei verwendet. Der ROS-Widerstand R5 schützt den VT1 vor Überlastung und begrenzt seinen Kollektorstrom.

Wie bereits erwähnt, können Sie anstelle der LED-Lampe einen Minidrall an den Ausgang des PWM-Controllers anschließen, um die Boards zu bohren. Im Leerlauf hat der Widerstand seines Elektromotors eine ausgeprägte induktive Komponente. Der induktive Widerstand hat auch ein Relais, Traktionsmagneten usw. Um den Transistor vor dem Ausstoßen der Selbstinduktions-EMF zu schützen, wird bei Einschalten der induktiven Last eine Snubber-Diode VD4 installiert. Für ähnliche und aktive Lasten ist die LED-Anzeige HL1 (mit einem Ballastwiderstand R3) geeignet. Seine Helligkeit ist proportional zum Strom (Leistung) in der Last.

Autoren: Petr Petrov, Stadt Sofia (Bulgarien), Igor Bezverkhniy, Kiew (Ukraine)
Quelle: Radioamateur Nr. 10/2017