Regulador PWM simples no NE555
A maioria dos rádios amadores soviéticos e estrangeiros estão familiarizados com o temporizador analógico integrado SE555/NE555 (KR1006), produzido pela Signetics Corporation desde o distante 1971. É difícil listar para que fins esse microcircuito barato, mas multifuncional, não foi usado durante quase meio século de sua existência. No entanto, mesmo apesar do rápido desenvolvimento da indústria electrónica nos últimos anos, ainda continua a ser popular e produzido em volumes significativos.
O circuito simples de um regulador PWM automotivo oferecido pela Jericho Uno não é um projeto profissional e totalmente depurado, notável por sua segurança e confiabilidade. Este é apenas um pequeno experimento barato, montado com peças orçamentárias disponíveis e que atende totalmente aos requisitos mínimos. Portanto, seu desenvolvedor não se responsabiliza por nada que possa acontecer com seu equipamento durante a operação do circuito simulado.
Para criar um dispositivo PWM você precisará de:
Começamos a construir o circuito instalando jumpers no microcircuito. Usando um ferro de soldar, fechamos os seguintes contatos do temporizador: 2 e 6, 4 e 8.
A seguir, guiados pela direção do movimento dos elétrons, soldamos os “braços” da ponte de diodos a um resistor variável (fluxo de corrente em uma direção). As classificações dos diodos foram selecionadas entre as disponíveis e baratas. Você pode substituí-los por quaisquer outros - isso praticamente não afetará a operação do circuito.
Para evitar curtos-circuitos e queima do microcircuito quando o resistor variável é desparafusado até sua posição extrema, ajustamos a resistência shunt da fonte de alimentação para 1 kOhm (pinos 7-8).
Como o NE555 atua como um gerador de serra, para obter um circuito com determinada frequência, duração de pulso e pausa, basta selecionar um resistor e um capacitor. Um capacitor de 4,7 nF nos dará 18 kHz inaudíveis, mas um valor de capacitância tão pequeno causará um desalinhamento dos ombros durante a operação do microcircuito. Definimos o valor ideal para 0,1 µF (contatos 1-2).
Você pode evitar o desagradável “guincho” do circuito e aumentar a saída para um nível alto usando algo de baixa impedância, por exemplo, um resistor de 47-51 Ohm.
Resta apenas conectar a alimentação e a carga. O circuito foi projetado para a tensão de entrada da rede de bordo do carro 12V DC, mas para uma demonstração visual também partirá de uma bateria de 9V. Conectamos na entrada do microcircuito, observando a polaridade (mais na perna 8, menos na perna 1).
Resta lidar com a carga. Como pode ser visto no gráfico, quando o resistor variável baixou a tensão de saída para 6V, a serra na saída (pernas 1-3) foi preservada, ou seja, o NE555 neste circuito é ao mesmo tempo um gerador de serra e um comparador no mesmo tempo.Seu temporizador está operando em modo estável e tem um ciclo de trabalho inferior a 50%.
O módulo pode suportar 6-9 A de corrente contínua, portanto, com perdas mínimas, você pode conectar a ele uma faixa de LED em um carro e um motor de baixa potência, que dissipará a fumaça e soprará em seu rosto com o calor. Assim:
Ou assim:
A operação de um regulador PWM é bastante simples. O temporizador NE555 monitora a tensão na capacitância C. Quando é carregado ao máximo (carga total), o transistor interno abre e um zero lógico aparece na saída. Em seguida, a capacitância é descarregada, o que leva ao fechamento do transistor e à chegada de um lógico na saída. Quando a capacidade está completamente descarregada, o sistema muda e tudo se repete. No momento da carga, a corrente flui por um lado e durante a descarga flui na outra direção. Usando um resistor variável, alteramos a relação da resistência do ombro, diminuindo ou aumentando automaticamente a tensão de saída. Há um desvio parcial de frequência no circuito, mas não cai na faixa audível.
O circuito simples de um regulador PWM automotivo oferecido pela Jericho Uno não é um projeto profissional e totalmente depurado, notável por sua segurança e confiabilidade. Este é apenas um pequeno experimento barato, montado com peças orçamentárias disponíveis e que atende totalmente aos requisitos mínimos. Portanto, seu desenvolvedor não se responsabiliza por nada que possa acontecer com seu equipamento durante a operação do circuito simulado.
Circuito regulador NE555 PWM
Para criar um dispositivo PWM você precisará de:
- ferro de soldar elétrico;
- chip NE555;
- resistor variável 100 kOhm;
- resistores de 47 Ohm e 1 kOhm 0,5W cada;
- Capacitor de 0,1 µF;
- dois diodos 1N4148 (KD522B).
Montagem passo a passo de um circuito analógico
Começamos a construir o circuito instalando jumpers no microcircuito. Usando um ferro de soldar, fechamos os seguintes contatos do temporizador: 2 e 6, 4 e 8.
A seguir, guiados pela direção do movimento dos elétrons, soldamos os “braços” da ponte de diodos a um resistor variável (fluxo de corrente em uma direção). As classificações dos diodos foram selecionadas entre as disponíveis e baratas. Você pode substituí-los por quaisquer outros - isso praticamente não afetará a operação do circuito.
Para evitar curtos-circuitos e queima do microcircuito quando o resistor variável é desparafusado até sua posição extrema, ajustamos a resistência shunt da fonte de alimentação para 1 kOhm (pinos 7-8).
Como o NE555 atua como um gerador de serra, para obter um circuito com determinada frequência, duração de pulso e pausa, basta selecionar um resistor e um capacitor. Um capacitor de 4,7 nF nos dará 18 kHz inaudíveis, mas um valor de capacitância tão pequeno causará um desalinhamento dos ombros durante a operação do microcircuito. Definimos o valor ideal para 0,1 µF (contatos 1-2).
Você pode evitar o desagradável “guincho” do circuito e aumentar a saída para um nível alto usando algo de baixa impedância, por exemplo, um resistor de 47-51 Ohm.
Resta apenas conectar a alimentação e a carga. O circuito foi projetado para a tensão de entrada da rede de bordo do carro 12V DC, mas para uma demonstração visual também partirá de uma bateria de 9V. Conectamos na entrada do microcircuito, observando a polaridade (mais na perna 8, menos na perna 1).
Resta lidar com a carga. Como pode ser visto no gráfico, quando o resistor variável baixou a tensão de saída para 6V, a serra na saída (pernas 1-3) foi preservada, ou seja, o NE555 neste circuito é ao mesmo tempo um gerador de serra e um comparador no mesmo tempo.Seu temporizador está operando em modo estável e tem um ciclo de trabalho inferior a 50%.
O módulo pode suportar 6-9 A de corrente contínua, portanto, com perdas mínimas, você pode conectar a ele uma faixa de LED em um carro e um motor de baixa potência, que dissipará a fumaça e soprará em seu rosto com o calor. Assim:
Ou assim:
Princípio de funcionamento de um regulador PWM
A operação de um regulador PWM é bastante simples. O temporizador NE555 monitora a tensão na capacitância C. Quando é carregado ao máximo (carga total), o transistor interno abre e um zero lógico aparece na saída. Em seguida, a capacitância é descarregada, o que leva ao fechamento do transistor e à chegada de um lógico na saída. Quando a capacidade está completamente descarregada, o sistema muda e tudo se repete. No momento da carga, a corrente flui por um lado e durante a descarga flui na outra direção. Usando um resistor variável, alteramos a relação da resistência do ombro, diminuindo ou aumentando automaticamente a tensão de saída. Há um desvio parcial de frequência no circuito, mas não cai na faixa audível.
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