Jednostavan PWM regulator na NE555

Većina sovjetskih i stranih radioamatera dobro je upoznata s analognim integriranim mjeračem vremena SE555/NE555 (KR1006), koji proizvodi Signetics Corporation od daleke 1971. Teško je navesti u koje svrhe ovaj jeftini, ali višenamjenski mikro krug nije korišten tijekom gotovo pola stoljeća svog postojanja. Međutim, čak i unatoč brzom razvoju elektroničke industrije posljednjih godina, ona je i dalje popularna i proizvodi se u značajnim količinama.
Jednostavan krug automobilskog PWM regulatora koji nudi Jericho Uno nije profesionalni, potpuno otklonjeni dizajn, poznat po svojoj sigurnosti i pouzdanosti. Ovo je samo mali jeftini eksperiment, sastavljen od dostupnih proračunskih dijelova i potpuno zadovoljava minimalne zahtjeve. Stoga njegov razvojni programer ne preuzima odgovornost za bilo što što se može dogoditi vašoj opremi tijekom rada sa simuliranim krugom.

NE555 PWM regulatorski krug

Za izradu PWM uređaja trebat će vam:

• električno lemilo;
  
• čip NE555;
  
• promjenjivi otpornik 100 kOhm;
  
• otpornici 47 Ohm i 1 kOhm 0,5 W svaki;
  
• kondenzator od 0,1 µF;
  
• dvije diode 1N4148 (KD522B).

Montaža analognog kruga korak po korak

Počinjemo graditi krug instaliranjem skakača na mikrokrug. Pomoću lemilice međusobno zatvaramo sljedeće kontakte mjerača vremena: 2 i 6, 4 i 8.

Zatim, vođeni smjerom kretanja elektrona, lemimo "krakove" diodnog mosta na promjenjivi otpornik (strujni tok u jednom smjeru). Ocjene dioda odabrane su među dostupnim, jeftinim. Možete ih zamijeniti bilo kojim drugim - to praktički neće utjecati na rad kruga.

Kako bismo izbjegli kratke spojeve i izgaranje mikrokruga kada se promjenjivi otpornik odvrne u krajnji položaj, postavili smo otpor shunta napajanja na 1 kOhm (pinovi 7-8).

Budući da NE555 djeluje kao generator pile, za dobivanje kruga sa zadanom frekvencijom, trajanjem impulsa i pauzom, ostaje samo odabrati otpornik i kondenzator. Nečujnih 18 kHz dat će nam kondenzator od 4,7 nF, ali tako mala vrijednost kapacitivnosti uzrokovat će neusklađenost ramena tijekom rada mikro kruga. Postavili smo optimalnu vrijednost na 0,1 µF (kontakti 1-2).

Možete izbjeći gadno "škripanje" kruga i povući izlaz na visoku razinu koristeći nešto niske impedancije, na primjer otpornik od 47-51 Ohma.

Ostaje samo spojiti napajanje i opterećenje. Krug je dizajniran za ulazni napon automobilske mreže na vozilu od 12 V DC, ali za vizualnu demonstraciju također će započeti s baterijom od 9 V. Spojimo ga na ulaz mikro kruga, poštujući polaritet (plus na nozi 8, minus na nozi 1).

Ostaje samo nositi se s teretom. Kao što se može vidjeti iz grafikona, kada je promjenjivi otpornik spustio izlazni napon na 6V, pila na izlazu (noge 1-3) je sačuvana, odnosno NE555 u ovom krugu je i generator pile i komparator na isto vrijeme.Vaš mjerač vremena radi u a-stabilnom načinu rada i ima radni ciklus manji od 50%.

Modul može izdržati 6-9 A istosmjerne struje, tako da uz minimalne gubitke možete na njega spojiti i LED traku u automobilu i motor male snage, koji će raspršiti dim i puhati u lice na vrućini. ovako:


Ili ovako:

Princip rada PWM regulatora

Rad PWM regulatora je prilično jednostavan. Mjerač vremena NE555 prati napon preko kapacitivnosti C. Kada se napuni do maksimuma (puno punjenje), interni tranzistor se otvara i na izlazu se pojavljuje logička nula. Zatim se kapacitet prazni, što dovodi do zatvaranja tranzistora i dolaska logičkog na izlaz. Kada se kapacitet potpuno isprazni, sustav se prebacuje i sve se ponavlja. U trenutku punjenja struja teče jednom stranom, a tijekom pražnjenja u drugom smjeru. Pomoću promjenjivog otpornika mijenjamo omjer otpora ramena, automatski snižavajući ili povećavajući izlazni napon. U krugu postoji djelomično odstupanje frekvencije, ali ono ne spada u čujno područje.

Pogledajte video rada PWM regulatora