Простой ШИМ регулятор на NE555

ШИМ — регуляторы оборотов двигателей на таймере 555

ШИМ - регуляторы оборотов двигателей на таймере 555Широкое применение таймер 555 находит в устройствах регулирования, например, в ШИМ — регуляторах оборотов двигателей постоянного тока.

Все, кто когда – либо пользовался аккумуляторным шуруповертом, наверняка слышали писк, исходящий изнутри. Это свистят обмотки двигателя под воздействием импульсного напряжения, порождаемого системой ШИМ.

Другим способом регулировать обороты двигателя, подключенного к аккумулятору, просто неприлично, хотя вполне возможно. Например, просто последовательно с двигателем подключить мощный реостат, или использовать регулируемый линейный стабилизатор напряжения с большим радиатором.

Вариант ШИМ — регулятора на основе таймера 555 показан на рисунке 1.

Схема достаточно проста и базируется все на мультивибраторе, правда переделанном в генератор импульсов с регулируемой скважностью, которая зависит от соотношения скорости заряда и разряда конденсатора C1.

Заряд конденсатора происходит по цепи: +12V, R1, D1, левая часть резистора P1, C1, GND. А разряжается конденсатор по цепи: верхняя обкладка C1, правая часть резистора P1, диод D2, вывод 7 таймера, нижняя обкладка C1. Вращением движка резистора P1 можно изменять соотношение сопротивлений его левой и правой части, а следовательно время заряда и разряда конденсатора C1, и как следствие скважность импульсов.

Схема ШИМ - регулятора на таймере 555

Рисунок 1. Схема ШИМ — регулятора на таймере 555

Схема эта настолько популярна, что выпускается уже в виде набора, что и показано на последующих рисунках.

Принципиальная схема набора ШИМ - регулятора

Рисунок 2. Принципиальная схема набора ШИМ — регулятора.

Здесь же показаны временные диаграммы, но, к сожалению, не показаны номиналы деталей. Их можно подсмотреть на рисунке 1, для чего он, собственно, здесь и показан. Вместо биполярного транзистора TR1 без переделки схемы можно применить мощный полевой, что позволит увеличить мощность нагрузки.

Кстати, на этой схеме появился еще один элемент – диод D4. Его назначение в том, чтобы предотвратить разряд времязадающего конденсатора C1 через источник питания и нагрузку — двигатель. Тем самым достигается стабилизация работы частоты ШИМ.

Кстати, с помощью подобных схем можно управлять не только оборотами двигателя постоянного тока, но и просто активной нагрузкой – лампой накаливания или каким-либо нагревательным элементом.

Печатная плата набора ШИМ - регулятора

Рисунок 3. Печатная плата набора ШИМ — регулятора.

Если приложить немного труда, то вполне возможно такую воссоздать, используя одну из программ для рисования печатных плат. Хотя, учитывая немногочисленность деталей, один экземпляр будет проще собрать навесным монтажом.

Внешний вид набора ШИМ - регулятора

Рисунок 4. Внешний вид набора ШИМ — регулятора.

Правда, уже собранный фирменный набор, смотрится достаточно симпатично.

Вот тут, возможно, кто-то задаст вопрос: «Нагрузка в этих регуляторах подключена между +12В и коллектором выходного транзистора. А как быть, например, в автомобиле, ведь там все уже подключено к массе, корпусу, автомобиля?»

Да, против массы не попрешь, тут можно только рекомендовать переместить транзисторный ключ в разрыв «плюсового» провода. Возможный вариант подобной схемы показан на рисунке 5.

ШИМ - регулятор оборотов двигателей на таймере 555

На рисунке 6 показан отдельно выходной каскад на транзисторе MOSFET. Сток транзистора подключен к +12В аккумулятора, затвор просто «висит» в воздухе (что не рекомендуется), в цепь истока включена нагрузка, в нашем случае лампочка. Такой рисунок показан просто для объяснения, как работает MOSFET транзистор.

Подключение MOSFET транзистора

Для того, чтобы MOSFET транзистор открыть, достаточно относительно истока подать на затвор положительное напряжение. В этом случае лампочка зажжется в полный накал и будет светить до тех пор, пока транзистор не будет закрыт.

На этом рисунке проще всего закрыть транзистор, замкнув накоротко затвор с истоком. И такое вот замыкание вручную для проверки транзистора вполне пригодно, но в реальной схеме, тем более импульсной придется добавить еще несколько деталей, как показано на рисунке 5.

Как было сказано выше, для открывания MOSFET транзистора необходим дополнительный источник напряжения. В нашей схеме его роль выполняет конденсатор C1, который заряжается по цепи +12В, R2, VD1, C1, LA1, GND.

Чтобы открыть транзистор VT1, на его затвор необходимо подать положительное напряжение от заряженного конденсатора C2. Совершенно очевидно, что это произойдет только при открытом транзисторе VT2. А это возможно лишь в том случае, если закрыт транзистор оптрона OP1. Тогда положительное напряжение с плюсовой обкладки конденсатора C2 через резисторы R4 и R1 откроет транзистор VT2.

В этот момент входной сигнал ШИМ должен иметь низкий уровень и шунтировать светодиод оптрона (такое включение светодиодов часто называют инверсным), следовательно, светодиод оптрона погашен, а транзистор закрыт.

Чтобы закрыть выходной транзистор, надо соединить его затвор с истоком. В нашей схеме это произойдет, когда откроется транзистор VT3, а для этого требуется, чтобы был открыт выходной транзистор оптрона OP1.

Сигнал ШИМ в это время имеет высокий уровень, поэтому светодиод не шунтируется и излучает положенные ему инфракрасные лучи, транзистор оптрона OP1 открыт, что в результате приводит к отключению нагрузки – лампочки.

Как один из вариантов применения подобной схемы в автомобиле, это дневные ходовые огни. В этом случае автомобилисты претендуют на пользование лампами дальнего свете, включенными вполнакала. Чаще всего эти конструкции на микроконтроллере, в интернете их полно, но проще сделать на таймере NE555.

Любите умные гаджеты и DIY? Станьте специалистом в сфере Internet of Things и создайте сеть умных гаджетов!

Записывайтесь в онлайн-университет от GeekBrains:

Обучение Интернет вещей и современные встраиваемые системы

Изучить C, механизмы отладки и программирования микроконтроллеров;

Получить опыт работы с реальными проектами, в команде и самостоятельно;

Получить удостоверение и сертификат, подтверждающие полученные знания.

Starter box для первых экспериментов в подарок!

После прохождения курса в вашем портфолио будет: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная сеть устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-регулятор), устройство контроля влажности воздуха, система умного полива растений, устройство контроля протечки воды.

Вы получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный сертификат, которые можно добавить в портфолио и показать работодателю.

Простенький ШИМ на NE555

Попросили меня изготовить простенький регулятор оборотов коллекторного двигателя постоянная нагрузка 10А, у меня были в наличии NE555 давно заказаны и валялись без дела. Все остальные компоненты взял из старых плат ИБП и дело закипело.
Вот само устройство

Силовая часть





Модуль управления



Схема

Кратко о деталях.
C1 с помощью данного конденсатора задается частота работы генератора.
RV1 изменяет скважность импульсов его номиналы могут быть от 20K и до 200K
Номиналы остальных элементов можно изменять в широких пределах.
На схеме присутствует С9 но на плате он не установлен.
Тестировал устройство при напряжениях от 10V и до 30V все работало стабильно
В качестве нагрузки использовал мотор 12V и 5А плюс 100W лампочками за 30 мин. роботы радиатор был холодный.
На фото сдвоенный резистор но в действительности он одинарный вторая группа поломана.
Вот ссылка на печатку
Google drive.google.com/drive/folders/0BxJrA6icvhlSLXRzQXVUUW1RZHc?usp=sharing
Dropbox www.dropbox.com/sh/ik2qw18lf8bch7l/AACx_m17nD31dfMXcVusEo1ba?dl=0
Печатные платы в формате lay

  • 30 июня 2017, 10:08
  • автор: professor22
  • просмотры: 30464

А что за движки всё же использовали, по марке?

А регуляторы безколлекторников не делали? Хочется шпиндель свой сделать, чтобы более малошумный был.

Просто ник ваш понравился, не может быть, чтобы не экспериментировали. ;)

У нас по ним пока такие эксперименты i4.ru/index.php/topic,2592.msg13193/topicseen.html#msg13193

Я не заморачивался и взял готовый. У меня шпиндель 300 w. Работает нормально.
Вы уверены.

ничего не смущает.

а Вам не кажется, что диодная сборка закорочена.

Разберитесь со схемой, исправьте неточности и выложите нормальную

Понял

нарисовано не пойми как…

Спасибо, интересно… На схеме устройства: точки соединения 1(GND) и 2(-OUT) разве должны быть закорочены?

Не стал бы говорить просто так При обычной намотке даже без нагрузки диоды моста грелись прилично. Разбор полетов показал что на них, при закрытых ключах резонансные выбросы превышали киловольт. Как итог диоды отрывались в обратном направлении и грелись. ДА и форма напряжения на вторичке и первичке сильно отличалась. Были отчетливо видны слабосвязанные колебательные системы. Когда намотал сразу двумя проводами все сразу же стало на свои места. Вторичка стала строго повторять первичку. Тоесть связь стала жесткой. и все сразу получилось без лишних ухищрений.

То о чем Вы говорите Об игре с немагнитными зазорами разным сечениями и прочими хитро стами. Конечно здорово, немного пробовал. Но в данном случае все обошлось проще :)
.

Да конечно. Подняв частоту Вы заставите работать паразитную индуктивность его обмоток. Но при этом возрастут потери в магнитопроводе. Он будет греться.
Это обычный компромисс между простотой конструкции и остальными характеристиками.

Поднять частоту работы схемы тоже можно, установив простой двойной эмиттерный повторитель на двух комплементарных транзисторах. Что сильно уменьшит время их переключения и нагрев.

Мало того — до некоторых токов ШИМ практически не будет работать.

UPD
Сорри, присмотрелся к схеме — если убрать точку (выше уже писали), то кондеры стоят по питанию.
Так что и фиг с ним…

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.

СХЕМА ШИМ РЕГУЛЯТОРА

Регулировка оборотов электродвигателей в современной электронной технике достигается не изменением питающего напряжения, как это делалось раньше, а подачей на электромотор импульсов тока, разной длительности. Для этих целей и служат, ставшие в последнее время очень популярными — ШИМ (широтно-импульсно модулируемые) регуляторы. Схема универсальная — она же и регулятор оборотов мотора, и яркости ламп, и силы тока в зарядном устройстве.

Схема ШИМ регулятора

Схема ШИМ регулятора с полевым транзистором

Указанная схема отлично работает, печатная плата прилагается.

Печатная плата ШИМ регулятора

Без переделки схемы напряжение можно поднимать до 16 вольт. Транзистор ставить в зависимости от мощности нагрузки.

ШИМ РЕГУЛЯТОР ОБОРОТОВ

ШИМ РЕГУЛЯТОР ДВИГАТЕЛЯ

Можно собрать ШИМ регулятор и по такой электрической схеме, с обычным биполярным транзистором:

Схема ШИМ регулятора с составным транзистором

А при необходимости, вместо составного транзистора КТ827 поставить полевой IRFZ44N, с резистором R1 — 47к. Полевик без радиатора, при нагрузке до 7 ампер, не греется.

ШИМ регулятор - плата печатная

ШИМ регулятор своими руками

Работа ШИМ регулятора

Таймер на микросхеме NE555 следит за напряжением на конденсаторе С1, которое снимает с вывода THR. Как только оно достигнет максимума — открывается внутренний транзистор. Который замыкает вывод DIS на землю. При этом на выходе OUT появляется логический ноль. Конденсатор начинает разряжаться через DIS и когда напряжение на нем станет равно нулю — система перекинется в противоположное состояние — на выходе 1, транзистор закрыт. Конденсатор начинает снова заряжаться и все повторяется вновь.

Заряд конденсатора С1 идет по пути: «R2->верхнее плечо R1 ->D2«, а разряд по пути: D1 -> нижнее плечо R1 -> DIS. Когда вращаем переменный резистор R1, у нас меняются соотношения сопротивлений верхнего и нижнего плеча. Что, соответственно, меняет отношение длины импульса к паузе. Частота задается в основном конденсатором С1 и еще немного зависит от величины сопротивления R1. Меняя отношение сопротивлений заряда/разряда — меняем скважность. Резистор R3 обеспечивает подтяжку выхода к высокому уровню — так так там выход с открытым коллектором. Который не способен самостоятельно выставить высокий уровень.

Рекомендации по сборке и настройке

Диоды можно ставить любые, конденсаторы примерно такого номинала, как на схеме. Отклонения в пределах одного порядка не влияют существенно на работу устройства. На 4.7 нанофарадах, поставленных в С1, например, частота снижается до 18кГц, но ее почти не слышно.

Если после сборки схемы греется ключевой управляющий транзистор, то скорее всего он полностью не открывается. То есть на транзисторе большое падение напряжения (он частично открыт) и через него течет ток. В результате рассеивается большая мощность, на нагрев. Желательно схему параллелить по выходу конденсаторами большой емкости, иначе будет петь и плохо регулировать. Чтобы не свистел — подбирайте С1, свист часто идет от него. В общем область применения очень широкая, особенно перспективным будет её использование в качестве регулятора яркости мощных светодиодных ламп, LED лент и прожекторов, но про это в следующий раз. Статья написана при поддержке ear, ur5rnp, stalker68.

Простой ШИМ регулятор на таймере 555 и схема включения NE555

В этой инструкции я покажу, как создать простой ШИМ регулятор (широтно-импульсную модуляцию) из чипа 555, таймера и некоторых других компонентов. Всё очень просто, и схема включения NE555 хорошо работает для контроля светодиодов, лампочек, сервомоторов или двигателей постоянного тока.

Мой ШИМ регулятор на 555 может лишь изменять коэффициент заполнения с 10% до 90%.

Шаг 1: Что такое ШИМ

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) сигнала или источника питания включает в себя модуляцию его рабочего цикла, чтобы либо передавать информацию по каналу связи, либо управлять посылаемой мощностью. Самый простой способ генерации сигнала ШИМ требует только пилообразного или треугольного сигнала (легко генерируемого с использованием простого осциллятора) и компаратора.

Когда значение опорного сигнала (зеленый синусоидальной волны на рисунке 2) больше, чем сигнал модуляции (синий), ШИМ сигнал (пурпурный) находится в высоком состоянии, в противном случае она находится в низком состоянии. Но в моем ШИМ я не буду использовать компаратор.

Шаг 2: Типы ШИМ

Существует три типа ШИМ:

  1. Центр пульсации может быть зафиксирован в середине временного окна, и оба края импульса перемещаются для сжатия или расширения ширины.
  2. Передняя кромка пульсации может удерживаться у передней кромки временного окна, а хвостовая кромка будет модулироваться.
  3. Хвостовая кромка пульсации может быть зафиксирована, а передняя кромка будет модулироваться.

Три типа сигналов ШИМ (синий): модуляция передней кромки (верхняя строка), модуляция задней кромки (средняя строка) и пульсация в середине (обе кромки модулируются, нижняя строка). Зеленые линии — это пилообразные сигналы, используемые для генерации сигналов ШИМ с использованием метода пересечения.

Шаг 3: Как нам поможет ШИМ?

Питание:
Шим может использоваться для уменьшения общего количества энергии, подаваемой на LOAD, без потерь, обычно возникающих при ограничении источника питания резистивным средством. Это связано с тем, что средняя подаваемая мощность пропорциональна циклу модуляции.

При достаточно высокой скорости модуляции пассивные электронные фильтры могут использоваться для сглаживания последовательности импульсов и восстановления среднего аналогового сигнала.

Высокочастотные системы управления мощностью при помощи ШИМ легко реализуются с использованием полупроводниковых переключателей. Дискретные состояния включения/выключения модуляции используются для управления состоянием переключателя (переключателей), которые соответственно управляют напряжением. Основным преимуществом этой системы является то, что переключатели либо выключены и не имеют ток, либо включены и (в идеале) не имеют потерь напряжения вокруг них. Произведение тока и напряжение в любое заданное время определяет мощноость, рассеиваемую переключателем, таким образом (в идеале), мощность вообще не рассеивается.

На самом деле, полупроводниковые переключатели не являются идеальными, но на них все же возможно построить контроллеры высокой эффективности.

ШИМ также часто используется для управления подачи электроэнергии на другое устройство, например, при управлении скоростью электродвигателей, регулирования громкости аудиоусилителей класса D или регулировании яркости источников света и многих других приложений силовой электроники. Например, световые диммеры для домашнего использования используют определенный тип управления ШИМ.

Домашние световые диммеры обычно включают в себя электронные схемы, которые подавляют ток в определенных частях каждого цикла напряжения сети переменного тока. Регулировка яркости света, испускаемого источником света, — это просто вопрос настройки напряжения (или фазы) в цикле переменного тока, в котором диммер начинает подавать электрический ток на источник света (например, с помощью электронного переключателя, такого как симистор ). В этом случае рабочий цикл ШИМ определяется частотой сетевого напряжения (50 Гц или 60 Гц в зависимости от страны). Эти довольно простые типы диммеров могут эффективно использоваться с инертными (или относительно медленно реагирующими) источниками света, такими как лампы накаливания, например, для которых дополнительная модуляция в подаваемой электрической энергии, вызванная диммером, вызывает лишь незначительные дополнительные колебания в испускаемый свет.

Однако некоторые другие источники света, такие как светодиоды, очень быстро включаются и выключаются и, по-видимому, мерцают, если они поставляются с низким напряжением. Воспроизводимые эффекты мерцания от таких источников быстрого реагирования могут быть уменьшены за счет увеличения частоты ШИМ. Если флуктуации света достаточно быстры, зрительная система человека больше не может их фиксировать, и глаз воспринимает среднюю интенсивность времени без мерцания (см. Порог слияния фликкера).

Регулирование напряжения:
ШИМ также используется в эффективных регуляторах напряжения. Путем переключения напряжения на нагрузку с соответствующим рабочим циклом выход будет приближать напряжение на желаемом уровне. Шум переключения обычно фильтруется индуктором и конденсатором.

Один метод измеряет выходное напряжение. Когда он ниже желаемого напряжения, он включает переключатель. Когда выходное напряжение выше желаемого напряжения, оно отключает переключатель.

Регуляторы частоты вращения вентиляторов для компьютеров обычно используют ШИМ, так как она намного эффективнее по сравнению с потенциометром.

ШИМ иногда используется в синтезе звука, в частности в субтрактивном синтезе, поскольку она дает звуковой эффект, подобный хору или слегка расстроенным осцилляторам, которые играют вместе. (На самом деле PWM эквивалентна разности двух пилообразных волн.) Отношение между высоким и низким уровнем обычно модулируется низкочастотным генератором или LFO.

Популярным стал новый класс аудиоусилителей, основанный на принципе ШИМ. Называемые «усилители класса D», эти усилители создают эквивалент ШИМ аналогового входного сигнала, который подается на громкоговоритель через подходящую фильтрующую сеть для блокировки несущей и восстановления исходного аудиосигнала. Эти усилители характеризуются очень хорошими показателями эффективности (около 90%) и компактными размерами / малым весом для больших выходных мощностей.

Исторически сложилось, что грубая форма ШИМ используется для воспроизведения цифрового звука PCM на динамике ПК, который способен воспроизводить только два уровня звука. Тщательно определяя длительность импульсов и полагаясь на физические свойства фильтрации динамика (ограниченный частотный отклик, самоиндуктивность и т. д.), можно получить приблизительное воспроизведение образцов моно PCM, хотя и при очень низком качестве, и с очень разными результатами между реализациями.

В более поздние времена был введен метод цифрового кодирования прямого потока Digital Stream, который использует обобщенную форму широтно-импульсной модуляции, называемую модуляцией плотности импульса, при достаточно высокой частоте дискретизации (как правило, порядка МГц) для покрытия всех акустических частот с достаточной точностью. Этот метод используется в формате SACD, а воспроизведение кодированного аудиосигнала по существу аналогично методу, используемому в усилителях класса D.

Динамик: Используя ШИМ, можно модулировать дугу (плазму), и если она находится в диапазоне слуха, ее можно использовать в качестве динамика. Такой динамик используется в звуковой системе Hi-Fi в качестве высокочастотного динамика.

Круто, не так ли?

Шаг 4: Необходимые компоненты

Это простая схема с одним чипом, поэтому вам не понадобится много компонентов

  • NE555, LM555 или 7555 (cmos)
  • Рекомендую использовать два диода 1n4148, но подойдут и диоды серии 1n40xx
  • Потенциометр 100К
  • Зеленый конденсатор 100nf
  • Керамический конденсатор 220pf
  • Печатная плата
  • Полупроводниковый транзистор

Шаг 5: Построение устройства

Просто следуйте диаграмме и поместите все детали на макет. Проверьте дважды расположение каждого компонента перед тем, как включить устройство. Если вы хотите эффективно управлять и контролировать яркость источника света или двигатель, вы можете поставить на его выход только силовой транзистор, но если вы хотите лишь управлять источником света или двигателем, тогда рекомендуется поставить ёмкий конденсатор, например, 2200uf. Если поставить этот конденсатор и включить мотор на нагрузке в 40%, то двигатель будет на 60% эффективнее на той же скорости и крутящем моменте.

Здесь есть два видео, на которых показано, как работает моя ШИМ. На первом вы можете видеть, что вентилятор начинает вращаться на 90% рабочем цикле. На втором вы можете видеть, что светодиоды мигают, а вентилятор работает на 80%.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

ШИМ регулятор на таймере NE555

Потребовалось мне сделать регулятор скорости для пропеллера. Чтобы дым от паяльника сдувать, да морду лица вентилировать. Ну и, для прикола, уложить все в минимальную стоимость. Проще всего маломощный двигатель постоянного тока, конечно, регулировать переменным резистором, но найти резюк на такой малый номинал, да еще нужной мощности это надо сильно постараться, да и стоить он будет явно не десять рублей. Поэтому наш выбор ШИМ + MOSFET.

  1. Тратить такую ценную и дорогую деталь на какой то вентилятор мне западло. Я для микроконтроллера поинтересней задачу найду
  2. Еще софт под это писать, вдвойне западло.
  3. Напряжение питания там 12 вольт, понижать его для питания МК до 5 вольт это вообще уже лениво
  4. IRF630 не откроется от 5 вольт, поэтому тут пришлось бы еще и транзистор ставить, чтобы он подавал высокий потенциал на затвор полевика. Нафиг нафиг.

Операционные усилители можно отбросить сразу. Дело в том, что у ОУ общего назначения уже после 8-10кГц, как правило, предельное выходное напряжение начинает резко заваливаться, а нам надо полевик дрыгать. Да еще на сверхзвуковой частоте, чтобы не пищало.

ОУ лишенные такого недостатка стоят столько, что на эти деньги можно с десяток крутейших микроконтроллеров купить. В топку!

Остаются компараторы, они не обладают способностью операционника плавно менять выходное напряжение, могут только сравнивать две напруги и замыкать выходной транзистор по итогам сравнения, но зато делают это быстро и без завала характеристики. Пошарил по сусекам и компараторов не нашел. Засада! Точнее был LM339 , но он был в большом корпусе, а впаивать микросхему больше чем на 8 ног на такую простую задачу мне религия не позволяет. В лабаз тащиться тоже было влом. Что делать?

И тут я вспомнил про такую замечательную вещь как аналоговый таймер — NE555 . Представляет собой своеобразный генератор, где можно комбинацией резисторов и конденсатором задавать частоту, а также длительность импульса и паузы. Сколько на этом таймере разной хрени сделали, за его более чем тридцатилетнюю историю… До сих пор эта микросхема, несмотря на почтенный возраст, штампуется миллионными тиражами и есть практически в каждом лабазе по цене в считанные рубли. У нас, например, он стоит около 5 рублей. Порылся по сусекам и нашел пару штук. О! Щас и замутим.

Как это работает
Если не вникать глубоко в структуру таймера 555, то несложно. Грубо говоря, таймер следит за напряжением на конденсаторе С1, которое снимает с вывода THR (THRESHOLD — порог). Как только оно достигнет максимума (кондер заряжен), так открывается внутренний транзистор. Который замыкает вывод DIS (DISCHARGE — разряд) на землю. При этом на выходе OUT появляется логический ноль. Конденсатор начинает разряжаться через DIS и когда напряжение на нем станет равно нулю (полный разряд) система перекинется в противоположное состояние — на выходе 1, транзистор закрыт. Конденсатор начинает снова заряжаться и все повторяется вновь.
Заряд конденсатора С1 идет по пути: «R4->верхнее плечо R1 ->D2«, а разряд по пути: D1 -> нижнее плечо R1 -> DIS. Когда мы крутим переменный резистор R1 то у нас меняются соотношения сопротивлений верхнего и нижнего плеча. Что, соответственно, меняет отношение длины импульса к паузе.
Частота задается в основном конденсатором С1 и еще немного зависит от величины сопротивления R1.
Резистор R3 обеспечивает подтяжку выхода к высокому уровню — так так там выход с открытым коллектором. Который не способен самостоятельно выставить высокий уровень.

Диоды можно ставить любые совершенно, кондеры примерно такого номинала, отклонения в пределах одного порядка не влияют особо на качество работы. На 4.7нанофарадах, поставленных в С1, например, частота снижается до 18кГц, но ее почти не слышно, видать слух у меня уже не идеальный :(

Покопался в закромах, нашел программку , которая сама расчитывает параметры работы таймера NE555 и собрал схему оттуда, для астабильного режима со коэффициентом заполнения меньше 50%, да вкрутил там вместо R1 и R2 переменный резистор, которым у меня менялась скважность выходного сигнала. Надо только обратить внимание на то, что выход DIS (DISCHARGE) через внутренний ключ таймера подключен на землю, поэтому нельзя было его сажать напрямую к потенциометру , т.к. при закручивании регулятора в крайнее положение этот вывод бы сажался на Vcc. А когда транзистор откроется, то будет натуральное КЗ и таймер с красивым пшиком испустит волшебный дым, на котором, как известно, работает вся электроника. Как только дым покидает микросхему — она перестает работать. Вот так то. Посему берем и добавляем еще один резистор на один килоом. Погоды в регулировании он не сделает, а от перегорания защитит.

Сказано — сделано. Вытравил плату, впаял компоненты:

Сам таймер скрыт массивной тушей транзистора. Пришлось его так загнуть, чтобы не торчал.

Защитный диод, ограждающий полевик от пробоя при обрыве нагрузки я напаял на сам двигатель.

Снизу все просто.
Вот и печатку прилагаю, в родимом Sprint Layout — PWM.lay

Включаю… Тычу осциллографом и вижу такие картинки:

Это на выходе с конденсатора. Тут у нас пила. Изначально я хотел вообще поставить таймер 555 просто как генератор пилы, а ШИМ делать на компараторе, но потом понял, что можно и без компаратора обойтись.

А это напряжение на выходе самого таймера. При разных положениях крутилки

А это напряжение на движке. Видно небольшой переходный процесс. Надо кондерчик поставить в параллель на пол микрофарады и его сгладит.

Как видно, частота плывет — оно и понятно, у нас ведь частота работы зависит от резисторов и конденсатора, а раз они меняются, то и частота уплывает, но это не беда. Во всем диапазоне регулирования она ни разу не влазит в слышимый диапазон. А вся конструкция обошлась в 35 рублей, не считая корпуса. Так что — Profit!

Спасибо. Вы потрясающие! Всего за месяц мы собрали нужную сумму в 500000 на хоккейную коробку для детского дома Аистенок. Из которых 125000+ было от вас, читателей EasyElectronics. Были даже переводы на 25000+ и просто поток платежей на 251 рубль. Это невероятно круто. Сейчас идет заключение договора и подготовка к строительству!

А я встрял на три года, как минимум, ежемесячной пахоты над статьями :)))))))))))) Спасибо вам за такой мощный пинок.

423 thoughts on “ШИМ регулятор на таймере NE555”

тини12 и Ко: запайка кучи рассыпухи (555) против восми ног(тини). (12->5 вольт тремя ногами 7805 — не в счёт). Свобода програмного решения и расширяемость.

так что 555 — в топку. хоть и простота.

Не согласен. Мосфет 5ю волтами не поуправляешь:) только если IRL или что то подобное. Но ну их нафиг. Это раз. Рассыпухи не куча, а совсем чуток а схема проста донельзя + не нужно писать прошивку и прошивать. Это два.

взять другой мосфет.

Ну вот и давай подумаем. Есть микруха в копейки ценой и транзистор валяется без дела, но мы пойдем покупать irl какой-нить, тратить тиньку, мудыхаться с прошивкой. По-моему — глупо.

Ну вот и давай подумаем.
555 стоит примерно столько же, сколько тини.
обвязка для 555 на пару рублей.
монтаж обвязки — ещё на пару рублей.

и уже при сотне экземплярах всё это дело вываливается в приличную сумму, которую платить — глупо.

а прошивка пишется за пару вечеров, при этом мирно потягивая коньяк через трубочку.

оно, конечно, спортивно, сделать на подножных компонентах.
Но …

а то можно было и мультивибратор на КТ315 смотрячить. ещё дешевле было б.

Тини13 стоит 45 рублей. Дороже чем вся схема в сборе.
А теперь давай посчитаем:
Тини13 — 45р
панелька под нее еще три рубля
7805 — еще 10рублей
IRL630 — рублей 20
итого 80 рублей против 40

При сотне экземпляров это выливается в 3200р. Совсем не лишние деньги. Учитывая еще, что каждый МК надо воткнуть в программатор и прошить.

какая панелька под тини ?
бери в смд, и не одну, а сотню-другую, вот и дешевле будет.
и почему то время-деньги на монтаж не посчитал.

и всё таки про мультивибратор : было бы ещё дешевле на трёх транзюках. раз уж так жаба душит.

В любом случае их надо запрограммировать вначале. А монтаж что тини, что 555 получается один. Но 555 проще.

Можно было и на транзюках, кстати. Чет не подумал. Давно с дискреткой не работал.

харэ флудить :)
давай лучче тему ещё какую…
например, про камеру какую подключить к AVR-ке :)

А для чего? (распознавание изображения? как датчик движения? Поиск цветных кубиков? захват кадров (типа фотоаппарата)? Наведение на обьект? показ картинки на ЖК дисплее 128х64 точки? или еще чего?)? Зачем AVRке камера? Камере, особенно с радиоканалом, лучше с компом напрямую работать.

Была бы у меня еще камера. Да и смысл? Мощи авр все равно не хватит, чтобы адекватно обработать видео поток.

Так и я про то же. Правда, камер у меня полно. Но вроде камера, да еще с радиоканалом, вполне самодостаточна. Только успевай ей вертеть. А прилепить можно на что угодно.

Но вроде камера, да еще с радиоканалом, вполне самодостаточна.

ну дак есть камера(цифровая)..(халява) и сделать на авр радиоканал (тини например) с пособность легкого шифрования а не тупо AVсигнал

или сделать веб камеру..
или нетак?

камеру лепят на rcdesign.ru именно к atmega, с борта самолетиков оператору на видеокартинку накладывают высоту (давление), скорость движения, напряжение батареек, направление не «базу» типа компаса.
Аналоговая часть транзистор с резистором, в определенный момент от синхроимпульса строчного просто накладывается пиксель шрифта. Номинал резистора определяет каким цветом будет шрифт, белый — серый — черный.

> При сотне экземпляров это выливается в 3200р.
Вы хотите китайцев по цене сделать? А хрен вам — не сможете. И какой тогда смысл считать копейки? Если уж давиться жабой на копейки, можно вообще ничего не делать и посадить вентиляторы на 5 или 7 вольт. А то что не совсем оптимально — и черт с ним, если экономия — самое главное.При этом решении вообще ничего паять и программировать не надо ;)

Как бэ делаю частенько. На том до чего их шаловливые рученки еще не добрались. На этом и живу.

Не DI HALT мыслит реально. Почему? В 555-м стоит интегр.усил. и он один. Эффективно ставить их в плату где-то до двух(требуют много обвязки, времязадающей). Более их ставить не выгодно. Пример.Раньше собрал сигналку на 555(реализаия цепочки таймеров от выхода из машины,до входа и отключении её).Ушло три 555-х и 18 элементов!Плюс афигенный печ.монтаж и часа 2 настройки времязадания.И какой вывод у Вас?!

Завидую вам у нас тини 13 стоит 95

Вечный спор… Между «ламповиками» и «транзисторщиками», между «транзисторщиками» и «цифровиками», между «цифровиками» и «микроконтроллерщиками» и т. д. и т.п. Жизнь продолжается, всему своё время. Дедушка 555 — вполне зачетный вариант. Немного переделав схему прикрутил её к управлению оборотами вентилятора, по переменке. Отлично работает. Все гениальное просто. Это ещё раз подтвердил долгожитель 555!

На тиньке так просто не получится. Без АЦП и ШИМа придется извращяться с клавиатуркой какой-никакой, да хотя-бы кнопкой НО перед ручкой потенциометра можно наклейку со шкалой забацать, а на ручке риску поставить — соответственно на глаз регулировать скважность можно + программный ШИМ.

МК в топку. Сравни макс. частоту работы:
для мк(тини13. даже для мельком упомянутых 24МГц): 24МГц/256 = 93,75КГц (самый шустрый из режимов, самая высокая частота работы ШИМ)
для 555 — ок 360 КГц.

Вдобавок, гонять полевики на, максимум, 5В напряжения на затворе — это уже что-то с чем-то.

Ф топпку твой тини. Нахера мне еще и о 5 вольтах думать, если двигун на 12 Вольт? А тут зацепил и регулируй. Блин, даже в профессиональных шуруповертах стоят 555, а не твой соаный тини

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: