категории: Препоръчани статии » Практическа електроника
Брой преглеждания: 308 394
Коментари към статията: 9

PWM - 555 контролери за скорост на двигателя

 

PWM - 555 контролери за скорост на двигателяТаймерът 555 се използва широко в устройства за управление, например в PWM - регулатори на скоростта на двигатели с постоянен ток.

Всеки, който някога е използвал безжична отвертка, трябва да е чул скърцане, идващо отвътре. Това е свиркано от намотките на двигателя под въздействието на импулсното напрежение, генерирано от PWM системата.

Друг начин за регулиране на скоростта на двигателя, свързан към батерията, е просто неприличен, въпреки че е възможно. Например, просто свържете мощен реостат последователно с двигателя или използвайте регулируем линеен регулатор на напрежението с голям радиатор.

Опция PWM - контролер на базата на 555 таймера показано на фигура 1.

Веригата е доста проста и всичко се основава на мултивибратор, макар и преобразувано в импулсен генератор с регулируем работен цикъл, което зависи от съотношението на скоростта на зареждане и разряда на кондензатора С1.

Кондензаторът се зарежда през веригата: + 12V, R1, D1, лявата страна на резистора P1, C1, GND. И кондензаторът се разтоварва по веригата: горната плоча C1, дясната страна на резистора P1, диода D2, щифта 7 на таймера, долната плоча C1. Като завъртите плъзгача на резистор P1, можете да промените съотношението на съпротивленията на лявата и дясната му част, и следователно времето на заряд и разряд на кондензатор С1, и като следствие на работния цикъл на импулсите.

Схема PWM - контролер на таймера 555

Фигура 1. Схема на PWM контролера на 555 таймера

Тази схема е толкова популярна, че вече е налична като набор, който е показан на следващите фигури.

Схематична схема на набор от ШИМ - контролер

Фигура 2. Схематична схема на набор от ШИМ - контролер.

Диаграмите за време също са показани тук, но, за съжаление, детайлите на частите не са показани. Те могат да се видят на фигура 1, за която той всъщност е показан тук. вместо биполярен транзистор TR1 без да променяте веригата, можете да приложите мощно поле, което ще увеличи мощността на товара.

Между другото, в тази схема се появи още един елемент - диод D4. Целта му е да предотврати изхвърлянето на кондензатора С1 през източника на захранване и товара - мотора. Това гарантира стабилизиране на PWM честотата.

Между другото, с помощта на такива схеми е възможно да се контролира не само скоростта на двигателя с постоянен ток, но и само активното натоварване - лампа с нажежаема жичка или някакъв вид нагревателен елемент.

Печатна платка за PWM контролер

Фигура 3. Печатната платка на комплекта на PWM контролера.

Ако направите малко работа, е напълно възможно да пресъздадете такава, като използвате една от програмите за рисуване на печатни платки. Въпреки че, като се има предвид дефицитът на детайлите, един екземпляр ще бъде по-лесен за сглобяване чрез повърхностен монтаж.

Външен вид на PWM - регулатор

Фигура 4. Външен вид на комплект PWM регулатор.

Вярно, вече съставеният корпоративен комплект изглежда доста хубав.

Тук може би някой ще зададе въпрос: „Натоварването в тези регулатори е свързано между + 12V и колектора на изходния транзистор. А какво ще кажете например в кола, защото всичко вече е свързано с масата, тялото и колата там? “


Да, не можете да спорите срещу масата, тук можем само да препоръчаме да преместите транзисторния превключвател към пролуката на "положителния" проводник. Възможният вариант на такава схема е показан на фигура 5.

PWM - 555 регулатор на скоростта на двигателя

Фигура 5

Фигура 6 показва отделен изходен етап. на MOSFET транзистора, Изтичането на транзистора е свързано с батерия + 12 V, затворът просто „виси“ във въздуха (което не се препоръчва), натоварването е включено в източника на веригата, в нашия случай крушка. Тази снимка е просто показана, за да обясни как работи MOSFET транзисторът.

MOSFET транзисторна връзка

Фигура 6

За да отворите транзистора MOSFET, достатъчно е да приложите положително напрежение към портата спрямо източника. В този случай лампата ще светне напълно и ще свети, докато транзисторът се затвори.

На тази фигура е най-лесно да затворите транзистора, като скъсите портата с източника.И такова ръчно затваряне за тестване на транзистора е доста подходящо, но в истинска схема, толкова по-импулсно ще е необходимо да се добавят още няколко детайли, както е показано на фигура 5.

Както бе споменато по-горе, за отваряне на MOSFET транзистора е необходим допълнителен източник на напрежение. В нашата схема неговата роля се играе от кондензатора С1, който се зарежда чрез веригата + 12V, R2, VD1, C1, LA1, GND.

За да отворите транзистора VT1, е необходимо да приложите положително напрежение от заредения кондензатор С2 към неговия порта. Очевидно е, че това ще се случи само когато транзисторът VT2 е отворен. И това е възможно само ако транзисторът на оптрона OP1 е затворен. Тогава положителното напрежение от положителната страна на кондензатора С2 през резисторите R4 и R1 ще отвори транзистора VT2.

В този момент входният сигнал на PWM трябва да бъде нисък и светодиодът за оптрони се изключва (това включване на светодиоди често се нарича обратно), следователно светодиодът на оптрона е изключен и транзисторът е затворен.

За да затворите изходния транзистор, трябва да свържете неговия порта към източника. В нашата схема това ще се случи, когато транзисторът VT3 се отвори и това изисква изходният транзистор на оптрона OP1 да бъде отворен.

Сигналът на ШИМ в този момент е висок, така че светодиодът не се задейства и излъчва положените към него инфрачервени лъчи, оптодвойният транзистор OP1 е отворен, което в резултат води до изключване на товара - крушката.

Като едно от приложенията на подобна схема в автомобил, това са дневни светлини. В този случай автомобилистите твърдят, че използват лампи с дълги светлини, включени в пълната светлина. Най-често тези дизайни на микроконтролер, Интернет е пълен с тях, но е по-лесно да се направи на таймер NE555.

ПРОДЪЛЖЕНО СТАТИИ: Драйвери за MOSFET транзистори на 555 таймер

Борис Аладишкин

Вижте също на electrohomepro.com:

  • Драйвери за MOSFET транзистори на 555 таймер
  • 555 Интегрирани дизайни на таймерите
  • Таймер 555. Преобразуватели на напрежение
  • Как да проверите транзистора с полев ефект
  • Какви практически схеми могат да се направят на 555 таймера

  •  
     
    Коментари:

    # 1 написа: тема | [Цитиране]

     
     

    Но не е ли по-лесно да закачите резистор между портата и канализацията (земята), тогава този дизайн ще изчезне под формата на допълнителни транзистори / оптрони ...

     
    Коментари:

    # 2 написа: Борис | [Цитиране]

     
     

    Изтичането в този случай е свързано към шината + 12V, а не към масата изобщо. Към източника верига е свързан товар. За да се отвори транзисторът, е необходимо да се приложи положително напрежение към портата спрямо източника. Източникът на това напрежение е кондензатор С1. За да затворите транзистора, портата трябва да бъде свързана към източника, което се извършва от два биполярни транзистора във веригата на портата. Необходима е оптрона за координиране на нивата спрямо обща маса на проводника. Този дизайн се използва (под формата на специализирани микросхеми, например IR2125, в частни устройства) и се нарича най-горен ключ. Но такива чипове са доста скъпи. Така че за любителските дизайни е по-лесно да не го измислите.

     
    Коментари:

    # 3 написа: | [Цитиране]

     
     

    И къде мога да взема тази схема? Мога ли да поръчам по пощата?

     
    Коментари:

    # 4 написа: Вася | [Цитиране]

     
     

    Не е ли по-лесно да поставите микроконтролер вместо таймер, дали програмата за него ще бъде напълно сложна?

     
    Коментари:

    # 5 написа: | [Цитиране]

     
     

    Вашият сайт е харесан от много оригинални статии. Продължавайте!

    Въпросът ми е: Бих искал да стабилизирам скоростта на постоянен двигател на базата на регулатор с чип NE555. Възможно ли е да се въведе обратна връзка относно EMF на двигателя, т.е. използвайте самия двигател като тахогенератор.

     
    Коментари:

    # 6 написа: Борис Аладишкин | [Цитиране]

     
     

    максима, ако имате предвид готов комплект, тогава можете да го поръчате в онлайн магазини под името "masterkit BM4511". Това име в търсачката Yandex ще доведе директно до сайта "Masterkit", където се предлага закупуване на комплект BM4511. Цената на комплекта е 370 рубли.Вярно, там може да се нарече регулатор на мощността за лампи с нажежаема жичка 12V / 50W или дори тестер за MOS транзистори. Има и връзка към статия на списание с препоръки за използването на такъв тестер.

    Вася, да, напълно възможно е и дори е необходимо да се използва микроконтролер. Това ще ви позволи да въведете някои допълнителни функции, например старт-стоп, защита от претоварване и дори стабилизиране на скоростта. Но в този случай има схема, предназначена за повторение от начинаещи хамове, помагаща да се разбере принципът на регулиране на ШИМ.

    plasmacut, за стабилизиране на оборотите на двигателя са известни няколко метода. На първо място това са оптични и индуктивни сензори, сензори на Хол или сензори за ток, както и тахогенератори. Но всички тези сензори могат да предоставят информация под формата на импулси или постояннотоково напрежение. Тази схема се регулира чрез промяна на съпротивлението на контролния резистор, което не може да бъде променено с помощта на горните сензори. Но е известно, че по време на работа на колекторния двигател, на неговата намотка се генерира противодействащ ЕМП, предотвратявайки безкрайното увеличаване на тока. Именно той може да се използва за измерване на скоростта и стабилизиране на скоростта. Подобна схема е публикувана в списание „Радио“ № 1 2006 г.

     
    Коментари:

    # 7 написа: | [Цитиране]

     
     

    Някъде видях схема на n-поле с възел за усилване на волта на кондентен диод.

    Диодът от източника (вход) и кондензаторът от източника (изход към товара), а след това диодът с кондензатора са свързани заедно и чрез резистор към изхода на ШИМ.

    Но не мога да намеря къде. Там всичко беше направено много по-просто, без оптрони, допълнителни транзистори. Може би ще се опитаме да реализираме заедно.

     
    Коментари:

    # 8 написа: | [Цитиране]

     
     

    Здравейте Сглобих веригата според фигура 1. всичко е наред, но трябва да добавите два резистора в серия с D1 и D2, така че охладителят да не спира напълно. Ако спрете, трябва да завъртите лентата. резистора до средата, така че охладителят да се върти отново.

    Въпрос: Каква е стойността да се поставят там резистори? !!! Опитах 50k, не помогна .. (

     
    Коментари:

    # 9 написа: Gapon | [Цитиране]

     
     

    За автомобилната версия е по-лесно да поставите терен с p-канал.