Како се генерише ПВМ помоћу ИЦ 555 (2 истражене методе)

ИЦ 555 је изузетно користан и свестран уређај који се може применити за конфигурисање многих корисних кола у пољу електронике. Једна врло корисна карактеристика овог ИЦ-а је његова способност генерисања ПВМ импулса који се могу димензионисати или обрадити према потребама апликације или кола.

Шта је ПВМ

ПВМ означава модулацију ширине импулса, процес који укључује контролу ширине импулса, или ОН / ОФФ периода или логичких излаза који се генеришу из одређеног извора, попут осцилаторног кола или микроконтролера.

У основи се ПВМ користи за димензионисање или обрезивање излазног напона или снаге одређеног оптерећења према индивидуалним захтевима или захтевима.

То је дигитални начин контроле снаге и ефикаснији је од аналогних или линеарних метода.
Постоји много примера који илуструју ефикасну употребу ПВМ у контроли задатих параметара.

Користи се за контролу брзине једносмерних мотора, у претварачима за управљање ефективном ефективношћу излазног наизменичног напона или за производећи модификоване излазе синусног таласа .

Такође се може видети у СМПС напајањима за контролу излазног напона на прецизне нивое.
Такође се примењује у ЛЕД управљачким круговима за омогућавање функционисања ЛЕД затамњења.

Широко се користи у топологијама буцк / боост за добивање степенастих или појачаних напона без употребе гломазних трансформатора.

Дакле, у основи се може користити за прилагођавање излазног параметра према нашим властитим жељама.

Са толико занимљивих могућности примене, значи ли то да је метода превише компликована или скупа за конфигурисање ??

Одговор је дефинитивно, не. Заправо се то може врло једноставно имплементирати помоћу једне ИЦ ЛМ555.

У основи постоје две методе помоћу којих се ИЦ 555 може користити за генерисање излаза модулације ширине импулса. Прва метода користи само један ИЦ 555 и неколико повезаних делова попут диода, потенциометра и кондензатора. Други метод је коришћење стандардне моностабилне конфигурације ИЦ 555 и коришћење спољног модулационог сигнала.

ИЦ 555 ПВМ помоћу диода

Прва метода је најједноставнија и ефикасна, која користи конфигурацију приказану доле:

Видео демонстрација

Рад горе приказаног дводијелног кола ИЦ 555 ПВМ је прилично једноставан. У ствари је стандардни асистент мултивибратор дизајна са изузетком независне контроле излаза за ОН / ОФФ период.

Као што знамо да о времену укључивања ИЦ 555 ПВМ кола одлучује време које му кондензатор треба да се напуни на нивоу 2/3 Вцц кроз отпорник пин 7, а време ИСКЉУЧИВАЊА одређује време пражњења кондензатора испод 1/3 Вцц кроз сам пин # 7.

У горе наведеном једноставном ПВМ колу, ова два параметра могу се независно подесити или фиксирати помоћу потенциометра и кроз неколико бифуркационих диода.

Лева бочна диода која има катоду повезану са пином # 7 одваја време ИСКЉУЧЕЊА, док десна бочна диода која има аноду повезану са пином # 7 одваја време укључивања ИЦ излаза.

Када потенциометар клизач је више према левој бочној диоди, што доводи до смањења времена пражњења, услед мањег отпора на путу пражњења кондензатора. То резултира повећањем времена укључивања и смањењем времена искључивања ПВМ ИЦ.

Супротно томе, када је клизач лонца више према десној бочној диоди, то доводи до смањења времена укључења услед смањења отпора лонца на путу пуњења кондензатора. То резултира повећањем периода ИСКЉУЧЕНОСТ и смањењем периода УКЉ. ПВМ-ова излазне ИЦ.

2) ИЦ 555 ПВМ користећи спољну модулацију

Друга метода је мало сложена од претходне и захтева спољни променљиви ДЦ на пину 5 (управљачки улаз) ИЦ за примену пропорционално променљиве ширине импулса на излазу ИЦ.

Научимо следећу једноставну конфигурацију кола:

ИЦ 555 Пиноут

Дијаграм приказује ИЦ 555 ожичен у лаком моностабилном мултивибратор моду. Знамо да је у овом режиму ИЦ способан да генерише позитиван импулс на пин-у 3 као одговор на сваки појединачни негативни окидач на његовом пин-у 2.

Импулс на пин-у # 3 одржава се у неком унапред одређеном временском периоду у зависности од вредности Ра и Ц. Такође можемо видети пин-ов # 2 и пин # 5 који су додељени као улази сата и модулације.

Излаз се узима са уобичајеног пина # 3 чипа.

У горњој директној конфигурацији ИЦ 555 је постављен за генерисање потребних ПВМ импулса, потребан му је само квадратни таласни импулс или тактни улаз на његовом пину 2, који одређује излазну фреквенцију, и променљиви напон улаза на пину 5 чија амплитуда или ниво напона одређује димензије ширине импулса на излазу.

Импулси пина бр. 2 генеришу одговарајуће наизменично таласе троугла на пину бр. 6/7 ИЦ, чија је ширина одређена временским компонентама РА и Ц.

Овај талас троугла упоређује се са тренутном мером напона примењеном на пину 5 за димензионисање импулса ПВМ на излазу пина 3.

Једноставним речима, само треба да доставимо низ импулса на пин # 2 и променљиви напон на пин # 5 за постизање потребних ПВМ импулса на пин # 3 ИЦ.

Амплитуда напона на пину бр. 5 биће директно одговорна за стварање излазних ПВМ импулса јачим или слабијим или једноставно дебљим или тањим.

Напон модулације може бити сигнал врло мале струје, али би ипак дао жељене резултате.

На пример, претпоставимо да примењујемо квадратни талас од 50 Хз на пин # 2 и константу од 12В на пин # 5, резултат на излазу ће показати ПВМ-ове са РМС-ом од 12В и фреквенцијом 50Хз.

Да бисмо смањили ефективни ефективни ефекат, потребно је само да смањимо напон на пину 5. Ако то променимо, резултујућа ће бити променљиви ПВМ са различитим РМС вредностима.

Ако се овај променљиви РМС на излазу примени на фазу покретача МОСФЕТ-а, свако оптерећење које МОСФЕТ подржава подржаваће и одговарајуће променљиве високе и ниске резултате.

Ако је мотор повезан на МОСФЕТ, он ће реаговати променљивом брзином, сијалица са различитим интензитетима светлости, док претварач са модификованим еквивалентима синусног таласа.

Излазни таласни облик

Горњој дискусији се може посвједочити и провјерити из дате илустрације таласног облика у наставку:

Горњи таласни облик представља напон модулације на пину бр. 5, испупчење у таласном облику представља растући напон и обрнуто.

Други таласни облик представља униформни тактни импулс примењен на пину # 2. Служи само за омогућавање ИЦ-а да се пребацује на одређеној фреквенцији, без чега ИЦ не би могао да ради као ПВМ генератор.

Трећи таласни облик приказује стварну генерацију ПВМ-а на пину 3, можемо видети да је ширина импулса директно пропорционална сигналу горње модулације.

Ширине импулса које одговарају „испупчењу“ могу се видети што шире и блиско размакнуте, што пропорционално постаје тање и ређе са падом нивоа модулационог напона.

Горњи концепт се може врло лако и ефикасно применити у апликацијама за контролу снаге као што је претходно разматрано у горњем чланку.

Како се генерише фиксни циклус од 50% дужине из круга ИЦ 555

Следећа слика приказује једноставну конфигурацију која ће вам обезбедити ПВМ са фиксним радним циклусом од 50% на свом пину # 3. Идеја је представљена у једном од листова података ИЦ 555, а овај дизајн изгледа веома занимљиво и корисно за апликације којима је потребна једноставна и брза фаза генератора са фиксним радним циклусом од 50%.