Cara Menjana PWM Menggunakan IC 555 (2 Kaedah Dijelajahi)

Cara Menjana PWM Menggunakan IC 555 (2 Kaedah Dijelajahi)

IC 555 adalah alat yang sangat berguna dan serba boleh yang dapat digunakan untuk mengkonfigurasi banyak litar berguna dalam bidang elektronik. Salah satu ciri IC yang sangat berguna adalah kemampuannya menghasilkan denyut PWM yang dapat dimensi atau diproses sesuai dengan keperluan aplikasi atau rangkaian.



Apa itu PWM

PWM bermaksud modulasi lebar nadi, proses yang melibatkan kawalan lebar nadi, atau tempoh ON / OFF atau output logik yang dihasilkan dari sumber tertentu seperti litar osilator atau mikrokontroler.

Pada dasarnya PWM digunakan untuk dimensi atau memangkas voltan output atau kuasa beban tertentu mengikut keperluan individu atau aplikasi.





Ini adalah kaedah digital untuk mengawal kuasa dan lebih berkesan daripada kaedah analog atau linear.
Terdapat banyak contoh yang menunjukkan keberkesanan penggunaan PWM dalam mengawal parameter yang diberikan.

Ia digunakan untuk mengawal kelajuan motor DC, penyongsang untuk mengawal RMS output AC atau untuk menghasilkan output gelombang sinus yang diubah suai .



Ini juga dapat dilihat pada bekalan kuasa SMPS untuk mengawal voltan keluaran ke tahap yang tepat.
Ia juga digunakan dalam litar pemandu LED untuk membolehkan peredupan LED berfungsi.

Ini digunakan secara meluas dalam topologi buck / boost untuk menurunkan voltan step down atau step-up tanpa menggunakan transformer besar.

Jadi pada dasarnya ia dapat digunakan untuk menyesuaikan parameter output mengikut pilihan kita sendiri.

Dengan begitu banyak pilihan aplikasi yang menarik, adakah ini bermaksud kaedahnya mungkin terlalu rumit atau mahal untuk dikonfigurasi ??

Jawapannya pasti, tidak. Sebenarnya ia boleh dilaksanakan dengan sederhana menggunakan satu IC LM555.

Pada dasarnya terdapat dua kaedah di mana IC 555 dapat digunakan untuk menghasilkan output modulasi lebar nadi. Kaedah pertama hanya menggunakan satu IC 555, dan beberapa bahagian yang berkaitan seperti dioda, potensiometer dan kapasitor. Kaedah kedua adalah dengan menggunakan konfigurasi IC 555 monostable standard dan menggunakan isyarat modulasi luaran.

IC 555 PWM menggunakan Diod

Kaedah pertama adalah yang paling mudah dan berkesan, yang menggunakan konfigurasi seperti gambar di bawah:

Demonstrasi Video

Kerja litar IC dioda IC 555 PWM yang ditunjukkan di atas agak mudah. Ia sebenarnya a reka bentuk multivibrator astabel standard dengan pengecualian kawalan tempoh ON / OFF bebas terhadap output.

Seperti yang kita ketahui bahawa waktu ON litar IC 555 PWM ditentukan oleh masa yang diambil oleh kapasitornya untuk dicas pada tahap Vcc 2/3 melalui perintang pin # 7, dan waktu OFF ditentukan oleh masa pemuatan kapasitor di bawah 1/3 Vcc melalui pin # 7 itu sendiri.

Dalam litar PWM sederhana di atas, kedua-dua parameter ini boleh ditetapkan atau ditetapkan secara bebas melalui potensiometer dan melalui beberapa diod bifurcating.

Diod sisi kiri yang mempunyai katodnya dihubungkan dengan pin # 7 memisahkan waktu OFF, sementara diod sisi kanan yang mempunyai anodnya disambungkan ke pin # 7 memisahkan masa ON dari output IC.

Apabila potensiometer lengan gelangsar lebih ke arah diod sisi kiri, ia menyebabkan masa pelepasan berkurang, kerana rintangan yang lebih rendah melintasi jalur pemuatan kapasitor. Ini menghasilkan peningkatan dalam waktu ON, dan penurunan pada waktu OFF IC PWM.

Sebaliknya, apabila slaid periuk lebih menuju ke diod sisi kanan, ia menyebabkan masa ON menurun kerana penurunan rintangan periuk pada jalur pengisian kapasitor. Ini menghasilkan peningkatan dalam periode OFF, dan penurunan pada periode ON dari PWM output IC.

2) IC 555 PWM menggunakan Modulasi Luaran

Kaedah kedua sedikit rumit daripada di atas, dan memerlukan DC berbeza luaran pada pin # 5 (input kawalan) IC untuk melaksanakan lebar nadi yang berbeza-beza pada output IC.

Mari kita pelajari konfigurasi litar mudah berikut:

Pinout IC 555

Rajah menunjukkan IC 555 yang dipasang dalam mod multivibrator monostable yang mudah. Kita tahu bahawa dalam mod ini IC dapat menghasilkan nadi positif pada pin # 3 sebagai tindak balas kepada setiap pencetus negatif pada pin # 2.

Nadi pada pin # 3 bertahan untuk beberapa jangka masa yang ditentukan bergantung pada nilai Ra dan C. Kita juga dapat melihat pin # 2 dan pin # 5 masing-masing ditugaskan sebagai input jam dan modulasi.

Hasilnya diambil dari pin # 3 cip biasa.

Dalam konfigurasi langsung di atas, IC 555 sudah siap untuk menghasilkan denyut PWM yang diperlukan, ia hanya memerlukan denyut gelombang persegi atau input jam pada pin # 2, yang menentukan frekuensi output, dan input voltan berubah pada pin # 5 amplitud atau tahap voltan menentukan dimensi lebar nadi pada output.

Denyutan pin # 2 menghasilkan gelombang segitiga yang bergantian pada pin # 6/7 IC, yang lebarnya ditentukan oleh komponen masa RA dan C.

Gelombang segitiga ini dibandingkan dengan ukuran voltan seketika yang dikenakan pada pin # 5 untuk meredam denyutan PWM pada output pin # 3.

Dengan kata mudah, kita hanya perlu menyediakan rangkaian denyutan pada pin # 2 dan voltan yang berbeza pada pin # 5 untuk mencapai denyutan PWM yang diperlukan pada pin # 3 IC.

Amplitud voltan pada pin # 5 akan bertanggungjawab secara langsung dalam menjadikan denyut output PWM lebih kuat atau lemah, atau lebih tebal atau nipis.

Voltan modulasi boleh menjadi isyarat arus yang sangat rendah, namun akan memberikan hasil yang diharapkan.

Sebagai contoh andaikan kita menggunakan gelombang persegi 50 Hz pada pin # 2 dan 12V tetap pada pin # 5, hasil pada output akan menunjukkan PWM dengan RMS 12V dan frekuensi 50Hz.

Untuk mengurangkan RMS, kita hanya perlu menurunkan voltan pada pin # 5. Sekiranya kita mengubahnya, hasilnya adalah PWM yang berbeza-beza dengan nilai RMS yang berbeza-beza.

Sekiranya RMS yang berbeza ini diterapkan pada tahap pemacu mosfet pada output, beban apa pun yang disokong oleh mosfet juga akan bertindak balas dengan hasil yang tinggi dan rendah yang berbeza-beza.

Sekiranya motor disambungkan ke mosfet, ia akan bertindak balas dengan kelajuan yang berbeza-beza, lampu dengan intensiti cahaya yang berbeza-beza sementara penyongsang dengan setara gelombang sinus yang diubah.

Bentuk Gelombang Keluaran

Perbincangan di atas dapat disaksikan dan disahkan dari ilustrasi bentuk gelombang yang diberikan di bawah:

Bentuk gelombang paling atas mewakili voltan modulasi pada pin # 5, lonjakan dalam bentuk gelombang mewakili voltan yang meningkat dan sebaliknya.

Bentuk gelombang kedua mewakili denyut jam seragam yang diterapkan pada pin # 2. Ini hanya untuk membolehkan IC beralih pada frekuensi tertentu, tanpanya IC tidak akan dapat berfungsi sebagai peranti penjana PWM.

Bentuk gelombang ketiga menggambarkan generasi PWM sebenar pada pin # 3, kita dapat melihat bahawa lebar denyutan berkadar langsung dengan isyarat modulasi teratas.

Lebar nadi yang sepadan dengan 'bonjolan' dapat dilihat jauh lebih lebar dan jarak dekat yang secara proporsional menjadi lebih tipis dan jarang dengan kejatuhan tahap voltan modulasi.

Konsep di atas dapat diaplikasikan dengan sangat mudah dan berkesan dalam aplikasi kawalan kuasa seperti yang dibincangkan sebelumnya dalam artikel di atas.

Bagaimana Menjana Kitaran Tugas 50% yang Tetap dari Litar IC 555

Gambar berikut menunjukkan konfigurasi ringkas yang akan memberi anda PWM kitaran tugas 50% tetap di pin # 3. Ideanya disajikan dalam salah satu lembar data IC 555, dan reka bentuk ini kelihatan sangat menarik dan berguna untuk aplikasi yang memerlukan tahap penjana kitaran tetap 50% sederhana dan cepat.




Sebelumnya: Litar Inverter / Pengecas Transformer Tunggal Seterusnya: LED Fader Circuit - Slow Rise, Slow Fall LED Effect Generator