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在本教程中,我們將學(xué)習(xí)如何使用555定時(shí)器IC制作PWM DC電動(dòng)機(jī)速度控制器。我們將詳細(xì)介紹555定時(shí)器PWM發(fā)生器電路如何工作,如何將其用于控制直流電動(dòng)機(jī)的速度以及如何為其定制電路板。
我們可以通過控制電動(dòng)機(jī)的輸入電壓來控制直流電動(dòng)機(jī)的速度。為此,我們可以使用PWM或脈沖寬度調(diào)制。
PWM直流電動(dòng)機(jī)速度控制
PWM是一種方法,通過該方法,我們可以通過快速打開和關(guān)閉流向電子設(shè)備的電源來生成可變電壓。平均電壓取決于信號(hào)的占空比,或者取決于信號(hào)在單個(gè)時(shí)間段內(nèi)導(dǎo)通的時(shí)間量與信號(hào)關(guān)斷的時(shí)間量。

555定時(shí)器PWM發(fā)生器電路
555定時(shí)器在設(shè)置為不穩(wěn)定模式時(shí)能夠生成PWM信號(hào)。這是555定時(shí)器以基本模式工作的基本電路,我們可以注意到,當(dāng)電容器C1通過電阻R1和R2充電時(shí),輸出為HIGH。

另一方面,當(dāng)電容器C1放電但僅通過電阻R2時(shí),IC的輸出為LOW。因此,我們可以注意到,如果我們更改這三個(gè)分量中任何一個(gè)的值,我們將獲得不同的ON和OFF時(shí)間,或方波輸出信號(hào)的不同占空比。一種簡單而即時(shí)的方法是用電位計(jì)代替R2電阻,并在電路中增加兩個(gè)二極管。

在這種配置中,接通時(shí)間將取決于電阻器R1,電位器的左側(cè)和電容器C1,而斷開時(shí)間將取決于電容器C1和電位器的右側(cè)。我們還可以注意到,在這種配置下,一個(gè)周期的周期(即頻率)將始終是相同的,因?yàn)樵诔潆姾头烹姇r(shí)總電阻將保持不變。

通常,R1電阻遠(yuǎn)小于電位計(jì)的電阻,例如1K而不是電位計(jì)的100K。這樣,我們可以對(duì)電路中的充電和放電電阻進(jìn)行99%的控制。555定時(shí)器的控制引腳未使用,但已連接到100nF電容器,以消除該端子的任何外部噪聲。復(fù)位(引腳號(hào)4)為低電平有效,因此將其連接至VCC,以防止任何不必要的輸出復(fù)位。
555定時(shí)器的輸出可向負(fù)載吸收或提供200mA的電流。因此,如果要控制的電動(dòng)機(jī)超過此額定值,則需要使用晶體管或MOSFET來驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。在此示例中,我使用了(TIP122)達(dá)林頓晶體管,該晶體管可以處理高達(dá)5A的電流。

IC的輸出需要通過一個(gè)電阻連接到晶體管的基極,在我的情況下,我使用了1k電阻。為了防止電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生任何電壓尖峰,我們需要使用與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)連接的反激二極管。