Skip to content
Menu
CDhistory
CDhistory

How To Make a PWM DC Motor Speed Controller using the 555 Timer IC

Posted on szeptember 21, 2021 by admin

Ezzel a bemutatóval megtanuljuk, hogyan készítsünk egy PWM DC Motor Speed Controller-t az 555 Timer IC segítségével. Részletesen megnézzük, hogyan működik az 555 Timer PWM generátor áramkör, hogyan használjuk az egyenáramú motor sebességének szabályozására, és hogyan készítsünk hozzá egy egyedi NYÁK-ot.

Áttekintés

A motor bemeneti feszültségének szabályozásával szabályozhatjuk az egyenáramú motor sebességét. Ehhez használhatjuk a PWM-et, vagyis az impulzusszélesség-modulációt.

PWM DC motor sebességszabályozás bemeneti feszültség

  • PWM DC motor sebességszabályozás
  • 555 Timer PWM generátor áramkör
  • NYÁK tervezése a PWM DC motor sebességszabályozójához
  • A PWM DC motor sebességszabályozó NYÁK összeszerelése

PWM DC motor sebességszabályozás

A PWM egy olyan módszer, amellyel változó feszültséget tudunk előállítani az elektronikus eszközre menő áram gyors ütemű be- és kikapcsolásával. Az átlagos feszültség a jel szolgálati ciklusától függ, vagy attól, hogy a jel mennyi ideig van bekapcsolva, szemben azzal az idővel, amíg a jel ki van kapcsolva egyetlen időszakban.

PWM működési elve - impulzusszélesség moduláció Hogyan működik

555 Timer PWM generátor áramkör

Az 555 Timer képes PWM jelet generálni, ha asztabil üzemmódban van beállítva. Ha nem ismeri az 555 Timer-t, megnézheti az előző bemutatómat, ahol részletesen elmagyaráztam, mi van benne és hogyan működik az 555 Timer IC.

Itt az 555 Timer alapáramköre, amely asztabil üzemmódban működik, és észrevehetjük, hogy a kimenet HIGH, amikor a C1 kondenzátor az R1 és R2 ellenállásokon keresztül töltődik.

555 időzítő asztabil üzemmódban képletek számítások idő és frekvencia

Másrészt az IC kimenete LOW, amikor a C1 kondenzátor kisül, de csak az R2 ellenálláson keresztül. Tehát észrevehetjük, hogy ha megváltoztatjuk e három komponens bármelyikének értékét, akkor különböző ON és OFF időket kapunk, vagy a négyszögletes hullám kimeneti jelének különböző szolgálati ciklusát. Ennek egyszerű és azonnali módja az, hogy az R2 ellenállást potenciométerrel helyettesítjük, és emellett két diódát adunk hozzá az áramkörhöz.

555 Timer PWM DC motor sebességszabályozó áramkör

Ebben a konfigurációban az On idő az R1 ellenállástól, a potenciométer bal oldalától és a C1 kondenzátortól függ, míg az Off idő a C1 kondenzátortól és a potenciométer jobb oldalától függ. Azt is észrevehetjük, hogy ebben a konfigurációban az egy ciklus időtartama, így a frekvencia mindig ugyanaz lesz, mivel a teljes ellenállás a töltés és a kisütés során ugyanaz marad.

555 Timer PWM DC motor sebességszabályozó potenciométer

Az R1 ellenállás általában sokkal kisebb, mint a potenciométer ellenállása, például 1K a potenciométer 100K-jával szemben. Így 99%-ban tudjuk ellenőrizni az áramkör töltési és kisütési ellenállását. Az 555 időzítő vezérlőcsapját nem használjuk, de egy 100nF kondenzátorhoz van csatlakoztatva, hogy kiküszöböljük a külső zajokat ebből a terminálból. A reset, a 4-es számú csap aktív alacsony, ezért a VCC-hez van csatlakoztatva, hogy megakadályozza a kimenet nem kívánt visszaállítását.

Az 555 időzítő kimenete 200mA áramot tud elnyelni vagy forrást a terheléshez. Tehát ha a motor, amelyet vezérelni szeretnénk, meghaladja ezt a névleges értéket, akkor egy tranzisztort vagy egy MOSFET-et kell használnunk a motor meghajtásához. Ebben a példában egy (TIP122) Darlington tranzisztort használtam, amely akár 5A áramot is képes kezelni.

PWM DC motor sebességszabályozás 555 időzítő IC-vel

Az IC kimenetét egy ellenálláson keresztül kell csatlakoztatni a tranzisztor bázisához, és az én esetemben 1k ellenállást használtam. A motor által előállított feszültségcsúcsok megakadályozásához egy flyback diódát kell használnunk, amely párhuzamosan van csatlakoztatva a motorral.

NYÁK tervezése a PWM DC motor sebességszabályozójához

Most továbbléphetünk, és tervezhetünk egy egyedi NYÁK-ot ehhez az áramkörhöz. Ehhez az EasyEDA ingyenes online szoftvert fogom használni. Itt kezdhetjük az alkatrészek keresésével és elhelyezésével az üres vásznon. A könyvtárban több százezer alkatrész található, így nem volt gondom megtalálni az összes szükséges alkatrészt ehhez a PWM DC motor fordulatszám-szabályozó áramkörhöz.

Az alkatrészek beillesztése után létre kell hoznunk a lap vázlatát, és el kell kezdenünk az alkatrészek elrendezését. A két kondenzátort a lehető legközelebb kell elhelyezni az 555-ös időzítőhöz, míg a többi alkatrészt oda helyezhetjük, ahová akarjuk, de mégis logikus elrendezésben, az áramköri rajznak megfelelően.

A nyomkövető eszköz segítségével össze kell kapcsolnunk az összes alkatrészt. A nyomkövető eszköz meglehetősen intuitív és könnyen kezelhető. Mind a felső, mind az alsó réteget használhatjuk a kereszteződések elkerülésére és a pályák lerövidítésére.

EasyEDA nyomkövető eszköz

A földeléshez csatlakoztatandó alkatrészek padjait a Pad Properties lapon keresztül állíthatjuk földelésre, ahol a pad kiválasztásakor a “Net” címkébe GND-t kell beírnunk.

A Silk réteget használhatjuk arra, hogy szöveget adjunk a laphoz. Képes vagyunk arra is, hogy beszúrjunk egy képfájlt, így hozzáadok egy képet a weboldalam logójáról, amelyet a táblára nyomtatunk. A végén a réz terület eszköz segítségével létre kell hoznunk a PCB alapterületét.

555 Timer PWM DC Motor Speed Control PCB Design

A projekt EasyEDA projektfájljait itt találja.

Amikor végeztünk a tervezéssel, csak a “Gerber output” gombra kell kattintanunk, mentsük el a projektet, és letölthetjük a Gerber fájlokat, amelyeket a PCB gyártásához használunk. A NYÁK-ot a JLCPCB-től rendelhetjük meg, amely az EasyEDA NYÁK-gyártó szolgáltatása, és ők a szponzorai ennek a videónak is.

JLCPCB Egyedi NYÁK-gyártó szolgáltatás

Ezzel egyszerűen áthúzhatjuk a letöltött gerber fájlokat tartalmazó zip fájlt. A feltöltés után a Gerber viewerben még egyszer átnézhetjük a NYÁK-unkat. Ha minden rendben van, akkor kiválaszthatunk akár 10 NYÁK-ot, és mindössze 2 dollárért megkapjuk őket.

A PWM DC motor sebességszabályozó NYÁK összeszerelése

Mindezek ellenére egy hét után megérkeztek a NYÁK-ok, és be kell vallanom, hogy nagyon kielégítő, hogy a saját NYÁK tervünket legyártják. A NYÁK-ok minősége nagyszerű, és minden pontosan olyan, mint a tervben.

555 Timer DC Motor Speed PCB Manufactured

Ok , így most már továbbléphetünk az alkatrészek beillesztéséhez a NYÁK-ra.

Az ehhez a példához szükséges alkatrészeket az alábbi linkekről szerezheti be:

  • NE555P időzítő IC…………………………… Amazon / Banggood / AliExpress
  • R1 = R2 = 1k Ohm………………………….. Amazon / Banggood / AliExpress
  • C1 = C2 = 100nF…………………………….. Amazon / Banggood / AliExpress
  • D1 = D2 = D3 = 1N4004…………………. Amazon / Banggood / AliExpress
  • Potenciométer = 100k Ohm……………. Amazon / Banggood / AliExpress
  • Tranzisztor – Darlington TIP122………. Amazon / Banggood / AliExpress
  • 2 blokkterminál …………………………. Amazon / Banggood / AliExpress

Felvilágosítás: Ezek affiliate linkek. Amazon Associate-ként keresek a megfelelő vásárlásokon.

Először a kisebb alkatrészeket, az ellenállásokat, a diódákat és a kondenzátorokat illesztettem be.

A vezetékeiket a másik oldalra hajlítottam, hogy a helyükön maradjanak, amikor megfordítom a lapot a forrasztáshoz. Ami a nagyobb alkatrészeket illeti, maszkolószalagot használtam, hogy a helyén tartsam őket, amikor megfordítom a lapot.

Itt a lap végleges megjelenése, és ami most már hátra van, az egy egyenáramú motor és egy megfelelő tápegység csatlakoztatása hozzá.

12V-os nagy nyomatékú egyenáramú motort használtam, amelyet ott 3,7V-os Li-ion akkumulátorokkal tápláltam, amelyek sorba kapcsolva körülbelül 12V-ot adnak. Tehát most a potenciométer segítségével képesek vagyunk szabályozni az egyenáramú motor sebességét, vagy az 555 Timer IC által előállított PWM jelet.

555 Timer PWM Generator PCB

.

Vélemény, hozzászólás? Kilépés a válaszból

Az e-mail-címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük

Legutóbbi bejegyzések

  • Az Acela visszatért: New York vagy Boston 99 dollárért
  • OMIM bejegyzés – # 608363 – CHROMOSOME 22q11.2 DUPLICATION SYNDROME
  • Kate Albrecht szülei – Tudj meg többet apjáról Chris Albrechtről és anyjáról Annie Albrechtről
  • Temple Fork Outfitters
  • Burr (regény)

Archívum

  • 2022 február
  • 2022 január
  • 2021 december
  • 2021 november
  • 2021 október
  • 2021 szeptember
  • 2021 augusztus
  • 2021 július
  • 2021 június
  • 2021 május
  • 2021 április
  • DeutschDeutsch
  • NederlandsNederlands
  • SvenskaSvenska
  • DanskDansk
  • EspañolEspañol
  • FrançaisFrançais
  • PortuguêsPortuguês
  • ItalianoItaliano
  • RomânăRomână
  • PolskiPolski
  • ČeštinaČeština
  • MagyarMagyar
  • SuomiSuomi
  • 日本語日本語
©2022 CDhistory | Powered by WordPress & Superb Themes