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如何使用555定时器IC制作PWM直流电动机速度控制器

时间:2019-10-29 14:49


  在本教程中,我们将学习如何使用555定时器IC制作PWM DC电动机速度控制器。我们将详细介绍555定时器PWM发生器电路如何工作,如何将其用于控制直流电动机的速度以及如何为其定制电路板。

  我们可以通过控制电动机的输入电压来控制直流电动机的速度。为此,我们可以使用PWM或脉冲宽度调制。

  PWM直流电动机速度控制

  PWM是一种方法,通过该方法,我们可以通过快速打开和关闭流向电子设备的电源来生成可变电压。平均电压取决于信号的占空比,或者取决于信号在单个时间段内导通的时间量与信号关断的时间量。

  

  555定时器PWM发生器电路

  555定时器在设置为不稳定模式时能够生成PWM信号。这是555定时器以基本模式工作的基本电路,我们可以注意到,当电容器C1通过电阻R1和R2充电时,输出为HIGH。

  

  另一方面,当电容器C1放电但仅通过电阻R2时,IC的输出为LOW。因此,我们可以注意到,如果我们更改这三个分量中任何一个的值,我们将获得不同的ON和OFF时间,或方波输出信号的不同占空比。一种简单而即时的方法是用电位计代替R2电阻,并在电路中增加两个二极管。

  

  在这种配置中,接通时间将取决于电阻器R1,电位器的左侧和电容器C1,而断开时间将取决于电容器C1和电位器的右侧。我们还可以注意到,在这种配置下,一个周期的周期(即频率)将始终是相同的,因为在充电和放电时总电阻将保持不变。

  

  通常,R1电阻远小于电位计的电阻,例如1K而不是电位计的100K。这样,我们可以对电路中的充电和放电电阻进行99%的控制。555定时器的控制引脚未使用,但已连接到100nF电容器,以消除该端子的任何外部噪声。复位(引脚号4)为低电平有效,因此将其连接至VCC,以防止任何不必要的输出复位。

  555定时器的输出可向负载吸收或提供200mA的电流。因此,如果要控制的电动机超过此额定值,则需要使用晶体管或MOSFET来驱动电动机。在此示例中,我使用了(TIP122)达林顿晶体管,该晶体管可以处理高达5A的电流。

  

  IC的输出需要通过一个电阻连接到晶体管的基极,在我的情况下,我使用了1k电阻。为了防止电动机产生任何电压尖峰,我们需要使用与电动机并联连接的反激二极管。