Prosty regulator PWM na NE555
Większość radzieckich i zagranicznych radioamatorów jest dobrze zaznajomiona z analogowym zintegrowanym zegarem SE555/NE555 (KR1006), produkowanym przez Signetics Corporation od odległego 1971 roku. Trudno wymienić, do jakich celów ten niedrogi, ale wielofunkcyjny mikroukład nie był używany przez prawie półwiecze jego istnienia. Jednak nawet pomimo szybkiego rozwoju przemysłu elektronicznego w ostatnich latach, nadal cieszy się on popularnością i jest produkowany w znacznych ilościach.
Prosty obwód samochodowego regulatora PWM oferowany przez Jericho Uno nie jest konstrukcją profesjonalną, w pełni debugowaną, wyróżniającą się bezpieczeństwem i niezawodnością. To tylko mały, tani eksperyment, złożony z dostępnych budżetowych części i całkowicie spełniający minimalne wymagania. Dlatego jego twórca nie bierze odpowiedzialności za nic, co może przydarzyć się Twojemu sprzętowi podczas obsługi symulowanego obwodu.
Aby stworzyć urządzenie PWM będziesz potrzebować:
Budowę obwodu zaczynamy od zainstalowania zworek na mikroukładzie. Za pomocą lutownicy zamykamy ze sobą następujące styki timera: 2 i 6, 4 i 8.
Następnie kierując się kierunkiem ruchu elektronów przylutowujemy „ramiona” mostka diodowego do rezystora zmiennego (przepływ prądu w jednym kierunku). Wartości znamionowe diod zostały wybrane spośród dostępnych i niedrogich. Można je zastąpić dowolnymi innymi - nie będzie to miało praktycznie żadnego wpływu na działanie obwodu.
Aby uniknąć zwarć i przepalenia mikroukładu po odkręceniu rezystora zmiennego do jego skrajnego położenia, rezystancję bocznika zasilacza ustawiamy na 1 kOhm (piny 7-8).
Ponieważ NE555 działa jak generator piły, aby uzyskać obwód o określonej częstotliwości, czasie trwania impulsu i przerwie, pozostaje tylko wybrać rezystor i kondensator. Niesłyszalne 18 kHz da nam kondensator 4,7 nF, ale tak mała wartość pojemności spowoduje niewspółosiowość ramion podczas pracy mikroukładu. Ustawiamy optymalną wartość na 0,1 µF (styki 1-2).
Można uniknąć nieprzyjemnego „piszczenia” obwodu i podciągnąć sygnał wyjściowy do wysokiego poziomu, stosując coś o niskiej impedancji, na przykład rezystor 47–51 omów.
Pozostaje tylko podłączyć zasilanie i obciążenie. Obwód jest przeznaczony na napięcie wejściowe sieci pokładowej samochodu 12V DC, ale w celach wizualnych będzie również startował z akumulatora 9V. Podłączamy go do wejścia mikroukładu, przestrzegając polaryzacji (plus na nodze 8, minus na nodze 1).
Pozostaje tylko uporać się z obciążeniem. Jak widać z wykresu, gdy rezystor zmienny obniżył napięcie wyjściowe do 6 V, piła na wyjściu (nogi 1-3) została zachowana, czyli NE555 w tym obwodzie jest zarówno generatorem piły, jak i komparatorem na wyjściu w tym samym czasie.Twój timer działa w trybie stabilnym i ma cykl pracy mniejszy niż 50%.
Moduł wytrzymuje przepływ prądu stałego o natężeniu 6-9 A, dzięki czemu przy minimalnych stratach można do niego podłączyć zarówno taśmę LED w samochodzie, jak i silnik małej mocy, który rozproszy dym i dmucha na twarz w upale. Tak:
Lub tak:
Działanie regulatora PWM jest dość proste. Timer NE555 monitoruje napięcie na pojemności C. Po naładowaniu do maksimum (pełne naładowanie) wewnętrzny tranzystor otwiera się i na wyjściu pojawia się logiczne zero. Następnie pojemność jest rozładowywana, co prowadzi do zamknięcia tranzystora i pojawienia się logicznego na wyjściu. Kiedy pojemność zostanie całkowicie rozładowana, system przełącza się i wszystko się powtarza. W momencie ładowania prąd płynie jedną stroną, podczas rozładowywania w drugą stronę. Za pomocą rezystora zmiennego zmieniamy stosunek rezystancji ramienia, automatycznie obniżając lub zwiększając napięcie wyjściowe. W obwodzie występuje częściowe odchylenie częstotliwości, ale nie mieści się ono w zakresie słyszalnym.
Prosty obwód samochodowego regulatora PWM oferowany przez Jericho Uno nie jest konstrukcją profesjonalną, w pełni debugowaną, wyróżniającą się bezpieczeństwem i niezawodnością. To tylko mały, tani eksperyment, złożony z dostępnych budżetowych części i całkowicie spełniający minimalne wymagania. Dlatego jego twórca nie bierze odpowiedzialności za nic, co może przydarzyć się Twojemu sprzętowi podczas obsługi symulowanego obwodu.
Obwód regulatora PWM NE555
Aby stworzyć urządzenie PWM będziesz potrzebować:
- lutownica elektryczna;
- chip NE555;
- rezystor zmienny 100 kOhm;
- rezystory 47 Ohm i 1 kOhm po 0,5 W każdy;
- Kondensator 0,1 µF;
- dwie diody 1N4148 (KD522B).
Montaż obwodu analogowego krok po kroku
Budowę obwodu zaczynamy od zainstalowania zworek na mikroukładzie. Za pomocą lutownicy zamykamy ze sobą następujące styki timera: 2 i 6, 4 i 8.
Następnie kierując się kierunkiem ruchu elektronów przylutowujemy „ramiona” mostka diodowego do rezystora zmiennego (przepływ prądu w jednym kierunku). Wartości znamionowe diod zostały wybrane spośród dostępnych i niedrogich. Można je zastąpić dowolnymi innymi - nie będzie to miało praktycznie żadnego wpływu na działanie obwodu.
Aby uniknąć zwarć i przepalenia mikroukładu po odkręceniu rezystora zmiennego do jego skrajnego położenia, rezystancję bocznika zasilacza ustawiamy na 1 kOhm (piny 7-8).
Ponieważ NE555 działa jak generator piły, aby uzyskać obwód o określonej częstotliwości, czasie trwania impulsu i przerwie, pozostaje tylko wybrać rezystor i kondensator. Niesłyszalne 18 kHz da nam kondensator 4,7 nF, ale tak mała wartość pojemności spowoduje niewspółosiowość ramion podczas pracy mikroukładu. Ustawiamy optymalną wartość na 0,1 µF (styki 1-2).
Można uniknąć nieprzyjemnego „piszczenia” obwodu i podciągnąć sygnał wyjściowy do wysokiego poziomu, stosując coś o niskiej impedancji, na przykład rezystor 47–51 omów.
Pozostaje tylko podłączyć zasilanie i obciążenie. Obwód jest przeznaczony na napięcie wejściowe sieci pokładowej samochodu 12V DC, ale w celach wizualnych będzie również startował z akumulatora 9V. Podłączamy go do wejścia mikroukładu, przestrzegając polaryzacji (plus na nodze 8, minus na nodze 1).
Pozostaje tylko uporać się z obciążeniem. Jak widać z wykresu, gdy rezystor zmienny obniżył napięcie wyjściowe do 6 V, piła na wyjściu (nogi 1-3) została zachowana, czyli NE555 w tym obwodzie jest zarówno generatorem piły, jak i komparatorem na wyjściu w tym samym czasie.Twój timer działa w trybie stabilnym i ma cykl pracy mniejszy niż 50%.
Moduł wytrzymuje przepływ prądu stałego o natężeniu 6-9 A, dzięki czemu przy minimalnych stratach można do niego podłączyć zarówno taśmę LED w samochodzie, jak i silnik małej mocy, który rozproszy dym i dmucha na twarz w upale. Tak:
Lub tak:
Zasada działania regulatora PWM
Działanie regulatora PWM jest dość proste. Timer NE555 monitoruje napięcie na pojemności C. Po naładowaniu do maksimum (pełne naładowanie) wewnętrzny tranzystor otwiera się i na wyjściu pojawia się logiczne zero. Następnie pojemność jest rozładowywana, co prowadzi do zamknięcia tranzystora i pojawienia się logicznego na wyjściu. Kiedy pojemność zostanie całkowicie rozładowana, system przełącza się i wszystko się powtarza. W momencie ładowania prąd płynie jedną stroną, podczas rozładowywania w drugą stronę. Za pomocą rezystora zmiennego zmieniamy stosunek rezystancji ramienia, automatycznie obniżając lub zwiększając napięcie wyjściowe. W obwodzie występuje częściowe odchylenie częstotliwości, ale nie mieści się ono w zakresie słyszalnym.
Obejrzyj film przedstawiający działanie regulatora PWM
Podobne klasy mistrzowskie
Szczególnie interesujące
Komentarze (4)
