ПРОСТИЙ ШІМ РЕГУЛЯТОР НА NE555

Send

З аналоговим інтегральним таймером SE555 / NE555 (КР1006), що випускається компанією Signetics Corporation з далекого 1971 року прекрасна знайоме більшість радянських і зарубіжних радіоаматорів. Важко перерахувати, для яких тільки цілей не використовувалася ця недорога, але багатофункціональна мікросхема за майже півстолітній період свого існування. Однак, навіть незважаючи на швидкий розвиток електронної промисловості в останні роки, вона як і раніше продовжує користуватися популярністю і випускається в значних обсягах.
Пропонована Jericho Uno простенька схемку автомобільного ШІМ-регулятора - не професійна, повністю налагоджена розробка, що відрізняється своєю безпекою і надійністю. Це всього лише невеликий дешевий експеримент, зібраний на доступних бюджетних деталях і цілком задовольняє мінімальним вимогам. Тому його розробник не бере на себе відповідальності за все те, що може статися з вашим обладнанням при експлуатації змодельованої схеми.

Схема ШІМ регулятор на NE555

Для створення ШІМ-пристрої вам знадобиться:

електропаяльник;
мікросхема NE555;
змінний резистор на 100 кОм;
резистори на 47 Ом і 1 кОм по 0,5W;
конденсатор на 0,1 мкФ;
два діода 1N4148 (КД522Б).

Покрокова збірка аналогової схеми

Побудова ланцюга починаємо з установки перемичок на мікросхему. Використовуючи паяльник, замикаємо між собою наступні контакти таймера: 2 і 6, 4 і 8.

Далі, керуючись напрямком руху електронів, розпаювати на змінному резисторі "плечі" діодного моста (прохід струму в одну сторону). Номінали діодів підібрані з наявних в наявність, недорогих. Можна замінити їх будь-якими іншими - це практично не вплине на роботу схеми.

Щоб уникнути короткого замикання і перегорання мікросхеми при викручування змінного резистора в крайнє положення, ставимо по харчуванню шунтуючі опір в 1 кОм (контакти 7-8).

Оскільки NE555 виступає в ролі генератора пили, для отримання схеми із заданою частотою, тривалістю імпульсу і паузою, залишилося підібрати резистор і конденсатор. Нечутних 18 кГц нам дасть конденсатор 4,7 нФ, але таке мале значення ємності викличе перекіс плечей при роботі мікросхеми. Ставимо оптимальну в 0,1 мкФ (контакти 1-2).

Уникнути противного "Піщаний" схеми і підтягнути вихід до високого рівня можна чимось низькоомним, наприклад резистором 47-51 Ом.

Залишилося підключити харчування та навантаження. Схема розрахована на вхідну напругу бортової мережі автомобіля 12V постійного струму, але для наочної демонстрації цілком запуститься і від 9V батареї. Підключаємо її на вхід мікросхеми, дотримуючись полярності (плюс на 8 ніжку, мінус на 1 ніжку).

Залишилося розібратися з навантаженням. Як видно з графіка, при зниженні змінним резистором вихідної напруги до 6V пила на виході (ніжки 1-3) збереглася, тобто NE555 в даній схемі і генератор пили і компаратор одночасно. Ваш таймер працює в а-стабільному режимі і має коефіцієнт заповнення менше 50%.

Модуль витримує 6-9 А прохідного постійного струму, так що при мінімальних втратах можна підключити до нього як світлодіодну смугу в автомобілі, так і малопотужний двигун, який і дим розвіє і особа в спеку обдует. Приблизно так:

Або так:

Принцип роботи ШІМ регулятора

Робота ШИМ регулятора досить проста. Таймер NE555 відслідковує напругу на ємності С. При її заряді до досягнення максимуму (повний заряд) відбувається відкривання внутрішнього транзистора і появи логічного нуля на виході. Далі ємність розряджається, що призводить до закриття транзистора і приходу до виходу логічної одиниці. При повному розряді ємності відбувається перемикання системи і все повторюється. У момент заряду струм йде по одному плечу, а при розряді - по-іншому. Змінним резистором ми міняємо співвідношення опору плечей, автоматично знижуючи або збільшуючи напругу на виході. У схемі спостерігається часткове відхилення частоти, але в чутний діапазон вона не потрапляє.