PWM - 555 motorhastighetsregulatorer

555-tidtakeren er mye brukt i kontrollenheter, for eksempel i PWM - hastighetsregulatorer for likestrømsmotorer.

Alle som noen gang har brukt en trådløs skrutrekker må ha hørt en piping fra innsiden. Dette plystres av motorviklingene under påvirkning av pulsspenningen generert av PWM-systemet.

En annen måte å regulere hastigheten på motoren som er koblet til batteriet, er ganske enkelt uanstendig, selv om det er mulig. For eksempel kan du bare koble en kraftig reostat i serie med motoren, eller bruk en justerbar lineær spenningsregulator med en stor radiator.

Alternativ PWM - kontroller basert på 555 timer vist i figur 1.

Kretsen er ganske enkel, og alt er basert på en multivibrator, selv om den er konvertert til en pulsgenerator med en justerbar driftssyklus, som avhenger av forholdet mellom ladehastighet og utladning av kondensator C1.

Kondensatoren lader gjennom kretsløpet: + 12V, R1, D1, venstre side av motstanden P1, C1, GND. Og kondensatoren tømmes langs kretsløpet: topplaten C1, høyre side av motstanden P1, dioden D2, pinnen 7 på timeren, bunnplaten C1. Ved å dreie glidebryteren på motstand P1, kan du endre forholdet mellom motstandene til dets venstre og høyre deler, og derfor ladning og utladningstid for kondensator C1, og som en konsekvens pulsenes driftssyklus.

Figur 1. Skjema for PWM-kontrolleren på 555-timeren

Denne ordningen er så populær at den allerede er tilgjengelig som et sett, som vises i de følgende figurer.

Figur 2. Skjematisk diagram av et sett med PWM - kontroller.

Tidsdiagrammer er også vist her, men dessverre er detaljene i delene ikke vist. De kan sees på figur 1, som han faktisk er vist her. i stedet for bipolar transistor TR1 uten å endre kretsen, kan du bruke et kraftig felt, som vil øke belastningen.

For øvrig dukket et annet element opp på denne kretsen - D4-dioden. Hensikten er å forhindre utslipp av kondensatoren C1 gjennom kraftkilden og belastningen - motoren. Dette sikrer stabilisering av PWM-frekvensen.

Forresten, med hjelp av slike ordninger er det mulig å kontrollere ikke bare hastigheten til likestrømsmotoren, men også bare den aktive belastningen - en glødelampe eller et slags varmeelement.

Figur 3. Det trykte kretskortet til PWM-kontrollsettet.

Hvis du gjør litt arbeid, er det fullt mulig å gjenskape et ved hjelp av et av programmene for å tegne kretskort. Selv om det er mangel på detaljer, vil en instans være enklere å montere ved overflatemontering.

Figur 4. Utseende av et sett med PWM-regulator.

Riktig nok ser det allerede kompilerte bedriftssettet ganske pent ut.

Her vil kanskje noen stille et spørsmål: “Belastningen i disse regulatorene er koblet mellom + 12V og samleren til utgangstransistoren. Og hva med for eksempel i en bil, fordi alt allerede er koblet til massen, kroppen og bilen der? "

Ja, du kan ikke argumentere mot massen, her kan vi bare anbefale å flytte transistorbryteren til gapet til den "positive" ledningen. En mulig variant av et slikt skjema er vist i figur 5.

Figur 5

Figur 6 viser et separat utgangstrinn. på MOSFET-transistoren. Avløpet til transistoren er koblet til et + 12V batteri, lukkeren bare "henger" i luften (noe som ikke anbefales), lasten er inkludert i kildekretsen, i vårt tilfelle en lyspære. Dette bildet er bare vist for å forklare hvordan MOSFET-transistoren fungerer.

Figur 6

For å åpne MOSFET-transistoren er det nok å påføre en positiv spenning på porten i forhold til kilden. I dette tilfellet vil lampen lyse helt opp og lyse til transistoren er lukket.

I denne figuren er det enklest å lukke transistoren ved å kortslutte porten med kilden.Og en slik manuell lukking for testing av transistoren er ganske passende, men i en ekte krets, jo mer pulserende vil det være nødvendig å legge til noen flere detaljer, som vist i figur 5.

Som nevnt ovenfor, er det nødvendig med en ekstra spenningskilde for å åpne MOSFET-transistoren. I kretsen vår spilles dens rolle av kondensatoren C1, som lades gjennom + 12V, R2, VD1, C1, LA1, GND-kretsen.

For å åpne transistoren VT1, er det nødvendig å påføre en positiv spenning fra den ladede kondensatoren C2 til porten. Det er åpenbart at dette bare vil skje når transistoren VT2 er åpen. Og dette er bare mulig hvis transistoren til optokoppleren OP1 er lukket. Da vil den positive spenningen fra den positive siden av kondensatoren C2 gjennom motstandene R4 og R1 åpne transistoren VT2.

I dette øyeblikket skal PWM-inngangssignalet være lavt og optokopplingslysdioden skiftet (denne inkluderingen av lysdioder kalles ofte invers), derfor er optokopplingslysdioden slått av og transistoren er lukket.

For å lukke utgangstransistoren, må du koble porten til kilden. I kretsen vår vil dette skje når transistoren VT3 åpnes, og dette krever at utgangstransistoren til optokoppleren OP1 er åpen.

PWM-signalet på dette tidspunktet er høyt, så lysdioden ikke skifter og avgir de infrarøde strålene som er lagt til den, optokopplingstransistoren OP1 er åpen, noe som som et resultat fører til frakobling av belastningen - pæren.

Som en av bruksområdene til en slik ordning i en bil, er dette kjørelys på dagtid. I dette tilfellet hevder bilistene å bruke fjernlyslamper, inkludert i fullt lys. Oftest disse designene på mikrokontroller, Internett er fullt av dem, men det er enklere å gjøre på en tidtaker NE555.

FORTSATT ARTIKEL: Drivere for MOSFET-transistorer på en 555 timer

Boris Aladyshkin

Comments

[#1 tema]

Men er det ikke enklere å henge en motstand mellom porten og avløpet (bakken), så vil denne designen forsvinne i form av flere transistorer / optokoblere ...

[#2 Boris]

Avløpet er i dette tilfellet koblet til + 12V-bussen, og ikke til massen i det hele tatt. En last er koblet til kildekretsen. For å åpne transistoren er det nødvendig å påføre en positiv spenning på porten i forhold til kilden. Kilden til denne spenningen er kondensator C1. For å lukke transistoren, må porten kobles til kilden, noe som gjøres av to bipolare transistorer i portkretsen. En optokobling er nødvendig for å koordinere nivåer i forhold til en vanlig trådmasse. Denne designen brukes (i form av spesialiserte mikrokretser, for eksempel IR2125, i private stasjoner) og kalles den viktigste nøkkeldriveren. Men slike sjetonger er ganske dyre. Så for amatørdesign er det lettere å ikke komme med det.

[#3]

Og hvor kan jeg få denne ordningen? Kan jeg bestille på mail?

[#4 Vasja]

Er det ikke lettere å stikke en mikrokontroller i stedet for en tidtaker, vil programmet for det være helt komplisert?

[#5]

Nettstedet ditt har blitt likt av mange originale artikler. Hold det oppe!

Spørsmålet mitt er: Jeg vil stabilisere hastigheten til en likestrømsmotor basert på en regulator med en NE555-brikke. Er det mulig å introdusere tilbakemeldinger om EMF for motoren, dvs. bruk selve motoren som tachogenerator.

[#6 Boris Aladyshkin]

maxim, hvis du mener et ferdigsett, kan du bestille det i nettbutikker under navnet "masterkit BM4511". Dette navnet i søkemotoren Yandex vil føre direkte til nettstedet "Masterkit", hvor det foreslås å kjøpe et sett med BM4511. Prisen på settet er 370 rubler.Det er sant at det kan kalles en kraftregulator for glødelamper 12V / 50W eller til og med en tester for MOS-transistorer. Det er også en lenke til en tidsskriftartikkel med anbefalinger for bruk av en slik tester.

Vasja, ja, det er fullt mulig og til og med nødvendig å bruke en mikrokontroller. Dette lar deg gå inn i noen tilleggsfunksjoner, for eksempel start-stop, overbelastningsbeskyttelse og jevnlig hastighetsstabilisering. Men i dette tilfellet er det en ordning designet for repetisjon av nybegynnere skinker, som hjelper til med å forstå prinsippet om PWM-regulering.

plasmacut, for å stabilisere motorhastigheten, er flere metoder kjent. Først av alt er dette optiske og induktive sensorer, Hall-effekt sensorer eller strøm sensorer, samt tachogeneratorer. Men alle disse sensorene kan gi informasjon i form av pulser eller likespenning. Denne kretsen styres ved å endre motstanden til kontrollmotstanden, som ikke kan endres ved bruk av sensorene ovenfor. Men det er kjent at under drift av kollektormotoren genereres mot-EMF ved viklingen, noe som forhindrer den uendelige økningen i strømmen. Det er det som kan brukes til å måle hastighet og stabilisere hastighet. En slik ordning ble publisert i tidsskriftet "Radio" nr. 1 2006.

[#7]

Et sted så jeg en krets på et n-felt med en volt-boost knute på en conderdiode.

Dioden fra avløpet (inngang) og ledningen fra kilden (utgang til belastningen), deretter er dioden med ledningen koblet sammen og gjennom en motstand til PWM-utgangen.

Men jeg finner ikke hvor. Alt ble gjort mye enklere der, uten optokoblere, ekstra transistorer. Kanskje vi prøver å implementere sammen.

[#8]

Hallo Jeg monterte kretsen i henhold til figur 1. alt er i orden, men du må legge til to motstander i serie med D1 og D2 slik at kjøleren ikke stopper helt. Hvis du stopper, må du vri baren. motstanden mot midten slik at kjøleren snurrer igjen.

Spørsmål: Hva er verdien av å sette motstander der? !!! Jeg prøvde 50k, det hjalp ikke .. (

[#9 Gapon]

For bilversjonen er det lettere å sette en feltmann med en p-kanal.