ຫມວດ 555 PWM ເປັນວິທີທີ່ງ່າຍແລະມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຄວບຄຸມພະລັງງານໂດຍໃຊ້ການປັບປ່ຽນຄວາມກວ້າງຂອງpulse. ໂດຍການປັບວົງຈອນຫນ້າທີ່ແທນທີ່ຈະຫລຸດแรงดัน, ມັນຄວບຄຸມຄວາມໄວຂອງເຄື່ອງຈັກ, ຄວາມສະຫວ່າງຂອງ LED ແລະ ພາລະຫນັກອື່ນໆຢ່າງມີປະສິດທິພາບໂດຍການສູນເສຍຄວາມຮ້ອນຫນ້ອຍທີ່ສຸດ. ບົດຄວາມນີ້ອະທິບາຍເຖິງວິທີທີ່ 555 timer ສ້າງ PWM, ວິທີສ້າງຫມວດ, ຄິດໄລ່ຄວາມໄວແລະແກ້ໄຂບັນຫາທົ່ວໄປ.
ຄ1. ຫມວດ 555 PWM ແມ່ນຫຍັງ?
ຄ2. 555 Timer Pinout ແລະ ຫນ້າທີ່ຫຼັກ
ຄ3. ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງຫມວດ 555 PWM
ຄ4. ຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບແຜນແຜນຫມວດ 555 PWM
ຄ5. ການປະກອບຫມວດ 555 PWM
ຄ6. 555 PWM Circuit vs. Microcontroller PWM ປຽບທຽບ
ຄ7. ຜົນປະໂຫຍດຂອງການໃຊ້ຫມວດ 555 PWM ສໍາລັບການຄວບຄຸມເຄື່ອງຈັກ
ຄ8. ການຄິດໄລ່ PWM Frequency ແລະ Duty Cycle
ຄ9. ບັນຫາທົ່ວໄປ ແລະ ການແກ້ໄຂບັນຫາ
ຄ10. ການນໍາໃຊ້ຫມວດ 555 PWM
ຄ11. ສະຫລຸບ
ຄ12. ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]
ຫມວດ 555 PWM ແມ່ນຫຍັງ?
ຫມວດ 555 PWM ໃຊ້ IC timer 555 ເພື່ອສ້າງສັນຍານ pulse-width modulation (PWM). PWM ເປັນ ຄື້ນ ສີ່ ຫລ່ຽມ ບ່ອນ ທີ່ ສາມາດ ປັບ ເວລາ ເປີດ ແລະ ປິດ ໄດ້ ໃນ ຂະນະ ທີ່ ສັນຍານ ປ່ຽນ ລະຫວ່າງ ລະດັບ ສູງ ແລະ ຕ່ໍາ.
ແທນທີ່ຈະຫລຸດแรงดันລົງ, ຫມວດຈະເປີດແລະປິດໄຟຟ້າດ້ວຍຄວາມໄວສູງ. ວິທີນີ້ຊ່ວຍເພີ່ມປະສິດທິພາບເພາະອຸປະກອນອອກເຮັດວຽກເຕັມທີ່ ON ຫຼື OFF ເຕັມທີ່, ຫລຸດຜ່ອນການສູນເສຍຄວາມຮ້ອນ. ເນື່ອງຈາກການອອກແບບທີ່ງ່າຍໆ, ລາຄາຕໍ່າ ແລະ ປະສິດທິພາບທີ່ຫມັ້ນຄົງ, ຫມວດ 555 PWM ຈຶ່ງຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນໂປຣແກຣມການຄວບຄຸມພະລັງງານຕ່ໍາແລະປານກາງ.
555 Timer Pinout ແລະ ຫນ້າທີ່ຫຼັກ
| Pin Number | ຊື່ Pin | ຫນ້າທີ່ຫຼັກ |
|---|---|---|
| ປັກ 1 | GND | ອ້າງອີງພື້ນດິນສໍາລັບຫມວດ |
| Pin 2 | ກະຕຸ້ນ | ເລີ່ມຕົ້ນເວລາເມື່ອแรงดันຫລຸດລົງຕ່ໍາກວ່າ 1/3 VCC |
| Pin 3 | ຜົນຜະລິດ | ໃຫ້ສັນຍານອອກຂອງ PWM (ໃຊ້ MOSFET/driver ສໍາລັບພາລະໄຟຟ້າ) |
| Pin 4 | Reset | ບັງຄັບ output LOW ເມື່ອ ດຶງ LOW |
| ປັກ 5 | ຄວບຄຸມแรงดัน | ປັບປຸງລະດັບຂອບເຂດພາຍໃນ (ເພີ່ມຕົວປະກອບນ້ອຍໆເພື່ອຫລຸດຜ່ອນສຽງດັງ) |
| Pin 6 | ຂອບເຂດ | ສິ້ນສຸດເວລາເມື່ອแรงดันເກີນກວ່າ 2/3 VCC |
| ປັກ 7 | ການ ປົດ ປ່ອຍ | ປ່ອຍຕົວ capacitor ເວລາ |
| ປັກ 8 | VCC | input ຂອງອຸປະກອນໄຟຟ້າ (ທົ່ວໄປ 5-15 V, ຂຶ້ນຢູ່ກັບຮູບແບບ IC) |
Pins 2 ແລະ 6 ກວດເບິ່ງ voltage capacitor ເວລາ, ໃນຂະນະທີ່ pin 7 ຄວບຄຸມເສັ້ນທາງການປ່ອຍ. ພາຍໃນ 555, ສອງເຄື່ອງປຽບທຽບປ່ຽນສະພາບເມື່ອຕົວ capacitor ຂ້າມ 1/3 VCC ແລະ 2/3 VCC, ສ້າງວົງຈອນ charge-discharge ຊ້ໍາອີກທີ່ສ້າງ PWM ທີ່ pin 3.
Output-drive note (ສໍາຄັນ): Pin 3 ສາມາດແຫຼ່ງ/ຈົມກະແສໄຟຟ້າໄດ້, ແຕ່ມັນບໍ່ໄດ້ຖືກອອກແບບມາເພື່ອໃຫ້ພະລັງງານແກ່ເຄື່ອງຈັກຫຼືພາລະຫນັກອື່ນໆທີ່ມີກະແສສູງ. ຕົວເລກ "up to ~ 200 mA" ຂຶ້ນຢູ່ກັບຄອບຄົວ IC ແລະ ສະພາບການດໍາເນີນງານ, ແລະການຊຸກຍູ້ກະແສໄຟຟ້າສູງຈະເພີ່ມຄວາມຮ້ອນ. ຖື pin 3 ເປັນ ສັນຍານ ຄວບ ຄຸມ ແລະ ໃຊ້ MOSFET ຫລື ຂັ້ນ ຕອນ ຂັບ ລົດ ເພື່ອ ວ່າ 555 ຈະ ເຢັນ ແລະ ກະ ແສ ນ້ໍາ ຫນັກ ຈະ ຖືກ ຈັດ ການ ຢ່າງ ປອດ ໄພ.
ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງຫມວດ 555 PWM
ຫມວດ 555 PWM ໃຊ້ການຕັ້ງຄ່າ oscillator ທີ່ບໍ່ຫມັ້ນຄົງເພື່ອສ້າງຜົນຜະລິດຄື້ນສີ່ຫຼ່ຽມ. potentiometer ແລະ diodes ຂັບໄລ່ສອງບ່ອນແຍກເສັ້ນທາງ charge ແລະ discharge ຂອງ capacitor ເວລາ. ການອອກແບບນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ວົງຈອນຂອງຫນ້າທີ່ປ່ຽນແປງໃນຂອບເຂດທີ່ກວ້າງຂວາງໃນຂະນະທີ່ຮັກສາຄວາມຫມັ້ນຄົງ.
• ຂະນະທີ່ capacitor charge, voltage ຂອງມັນຈະເພີ່ມຂຶ້ນ. ເມື່ອ ມັນ ເຖິງ 2 / 3 VCC, 555 ຈະ ປ່ຽນ output LOW ແລະ ເປີດ transistor discharge (pin 7). ເມື່ອ capacitor ປ່ອຍ ແລະ ຫລຸດ ລົງ ຕ່ໍາ ກວ່າ 1 / 3 VCC, output ຈະ ປ່ຽນ HIGH ອີກ. ວົງຈອນ charge-discharge ຊ້ໍາອີກນີ້ຈະຜະລິດສັນຍານ PWM ທີ່ pin 3. ການ ປັບ potentiometer ຈະ ປ່ຽນ ຄວາມ ຕ້ານ ທານ ໃນ ແຕ່ ລະ ເສັ້ນ ທາງ, ຊຶ່ງ ປ່ຽນ ອັດຕາ ສ່ວນ ຂອງ T_ON ຕໍ່ T_OFF.
• ສໍາລັບການຄວບຄຸມເຄື່ອງຈັກ, pin 3 ຂັບໄລ່ MOSFET ລະດັບ logic ທີ່ໃຊ້ເປັນสวิตช์ເບື້ອງຕໍ່າ. ກະ ແສ ຂອງ motor ໄຫລ ຜ່ານ MOSFET ໃນ ຂະນະ ທີ່ 555 ຄວບ ຄຸມ ການ ປ່ຽນ ແປງ. flyback diode ຂ້າມເຄື່ອງຈັກປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ມີแรงดันສູງ.
• PWM frequency tip (ການແລກປ່ຽນທີ່ສໍາຄັນ): ຂອບເຂດປະມານ 15-20 kHz ມັກຈະຖືກເລືອກເພື່ອຫລຸດຜ່ອນສຽງຈົ່ມຂອງເຄື່ອງຈັກທີ່ໄດ້ຍິນ. ເຖິງ ຢ່າງ ໃດ ກໍ ຕາມ, frequency ທີ່ ສູງ ກວ່າ ສາມາດ ເພີ່ມ ການ ສູນ ເສຍ ແລະ ຄວາມ ຮ້ອນ ຂອງ MOSFET. ຖ້າວ່າ MOSFET ຂອງເຈົ້າຮ້ອນ, ໃຫ້ພິຈາລະນາການຫລຸດຄວາມໄວລົງຫນ້ອຍຫນຶ່ງ, ປັບປຸງການຂັບປະຕູ, ຫຼືເພີ່ມຄວາມຮ້ອນ.
ຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບແຜນການຫມວດ 555 PWM
ຫມວດປະກອບມີສີ່ສ່ວນຫຼັກຄື: ອຸປະກອນໄຟຟ້າ, ເຄືອຂ່າຍເວລາ, ຂັ້ນຕອນການຜະລິດ ແລະ ສ່ວນປະກອບການປົກປ້ອງ.
• ພາກ ພະລັງ: Pin 8 ຕິດ ຕໍ່ ກັບ VCC ແລະ pin 1 ກັບ ພື້ນ. Pin 4 (RESET) ຕິດ ຕໍ່ ກັບ VCC ເພື່ອ ຮັກສາ ເວລາ ໃຫ້ ເຂັ້ມ ແຂງ. Pin 5 ຕິດ ຕໍ່ ກັບ ພື້ນ ດິນ ຜ່ານ capacitor ນ້ອຍໆ ເພື່ອ ເຮັດ ໃຫ້ ຂໍ້ ອ້າງ ອີງ ພາຍ ໃນ ຫມັ້ນຄົງ.
• ເຄືອຂ່າຍເວລາ: Pins 2 ແລະ 6 ຕິດຕໍ່ກັນແລະເຊື່ອມຕໍ່ກັບ capacitor ເວລາ. resistors, potentiometer ແລະ diodes ຂັບລົດສ້າງເສັ້ນທາງ charge ແລະ discharge ທີ່ແຍກກັນ.
• Output and Drive Stage: Pin 3 ສົ່ງ ສັນຍານ PWM ໄປ ຫາ ປະຕູ MOSFET ຜ່ານ resistor ນ້ອຍໆ ເພື່ອ ຫລຸດຜ່ອນ ສຽງ ດັງ.
• ສ່ວນປະກອບການປົກປ້ອງ: flyback diode ຂ້າມເຄື່ອງຈັກດູດຊຶມแรงดันສູງ.
ການປະກອບຫມວດ 555 PWM
ເຮັດຕາມຂັ້ນຕອນຕໍ່ໄປນີ້ເພື່ອສ້າງແລະກວດສອບຫມວດຢ່າງເຊື່ອຖືໄດ້:
ໃຫ້ ພະລັງ ແກ່ 555 Timer
ເຊື່ອມຕໍ່ pin 8 ກັບ VCC ແລະ pin 1 ກັບພື້ນດິນ. ຜູກມັດ pin 4 (RESET) ກັບ VCC ເພື່ອປ້ອງກັນການປິດທີ່ບໍ່ຕ້ອງການ. ຕື່ມ capacitor 0.01 μF ຈາກ pin 5 (Control Voltage) ໃສ່ພື້ນດິນເພື່ອຫລຸດຜ່ອນສຽງດັງແລະປັບປຸງຄວາມຫມັ້ນຄົງ.
ສ້າງເຄືອຂ່າຍເວລາ
ເຊື່ອມຕໍ່ pins 2 (Trigger) ແລະ 6 (Threshold) ເຂົ້າກັນ. ເຊື່ອມຕໍ່ capacitor ເວລາຈາກໂນດນີ້ກັບພື້ນດິນ. ຕື່ມ resistors, potentiometer ແລະ diodes ຂັບ ລົດ ເພື່ອ ວ່າ capacitor ຈະ ໃຊ້ ເສັ້ນ ທາງ charge ແລະ discharge ທີ່ ແຍກ ກັນ, ອະ ນຸ ຍາດ ໃຫ້ ປັບ ວົງ ຈອນ ຂອງ ຫນ້າ ທີ່ ໂດຍ ມີ ການ ເຄື່ອນ ຍ້າຍ ເລັກ ນ້ອຍ ທີ່ ສຸດ.
ກໍານົດความถี่ແລະວົງຈອນຫນ້າ
ເລືອກຄ່າ resistor ແລະ capacitor ເພື່ອກໍານົດ frequency PWM. ສໍາລັບການຄວບຄຸມເຄື່ອງຈັກ DC, 15-20 kHz ມັກໃຊ້ເພື່ອຫລຸດຜ່ອນສຽງດັງ.
ເພີ່ມຂັ້ນຕອນ MOSFET
ເຊື່ອມຕໍ່ pin 3 (Output) ກັບປະຕູ MOSFET ຜ່ານ 100-220 Ω gate resistor ເພື່ອຫລຸດຜ່ອນສຽງດັງແລະການປ່ຽນແປງ. ເພີ່ມຕົວຕ້ານທານດຶງລົງ (ຕາມປົກກະຕິ 10 kΩ) ຈາກປະຕູເຖິງພື້ນດິນເພື່ອວ່າ MOSFET ຈະປິດໃນລະຫວ່າງການເລີ່ມຕົ້ນ. ສໍາລັບການຕັ້ງ MOSFET ຊ່ອງ N-channel ຕໍ່າຕາມປົກກະຕິ, ໃຫ້ເຊື່ອມຕໍ່ເຄື່ອງຈັກລະຫວ່າງ VCC ແລະ ລະບາຍ MOSFET, ເຊື່ອມຕໍ່ແຫຼ່ງ MOSFET ກັບພື້ນດິນ ແລະຮັກສາສາຍໄຟຟ້າສູງໃຫ້ສັ້ນ ແລະ ຫນາພໍສໍາລັບກະແສຢຸດຂອງເຄື່ອງຈັກ
ເພີ່ມສ່ວນປະກອບການປົກປ້ອງ
ຕິດຕັ້ງ flyback diode ໂດຍກົງຂ້າມເສົາຂອງເຄື່ອງຈັກເພື່ອຢັບຢັ້ງການເຄື່ອນໄຫວ. ເລືອກ diode ທີ່ໃຫ້ຄະແນນສໍາລັບກະແສຂອງເຄື່ອງຈັກ (ລວມທັງ spikes). ວາງ capacitors decoupling ໃກ້ກັບຫມວດ:
• 0.1 μF ceramic ໃກ້ pin 555 VCC
• 10–100 μF electrolytic ຂ້າມຮາວເຫລັກ supply (ໃກ້ກັບທາງເຂົ້າອຸປະກອນຂອງເຄື່ອງຈັກ)
• ຄໍາແນະນໍາກ່ຽວກັບການເຊື່ອມໂຍງ/ການວາງແຜນ: ຮັກສາເສັ້ນທາງຂອງກະແສໄຟຟ້າໃຫ້ແຍກອອກຈາກພື້ນເວລາ 555. ວິທີການດວງດາວ-ພື້ນດິນຊ່ວຍຫລຸດຜ່ອນສຽງດັງແລະຄວາມບໍ່ຫມັ້ນຄົງຂອງ PWM.
ທົດ ສອບ ຫມວດ
ກ່ອນທີ່ຈະເຊື່ອມຕໍ່ເຄື່ອງຈັກ, ໃຫ້ກວດເບິ່ງຜົນຜະລິດ PWM ທີ່ pin 3 ໂດຍໃຊ້ LED ທີ່ມີ resistor ຈໍາກັດກະແສ ຫຼື oscilloscope. ຢືນຢັນວ່າວົງຈອນຂອງຫນ້າທີ່ປ່ຽນແປງຢ່າງສະດວກສະບາຍກັບ potentiometer. ຫຼັງຈາກເຊື່ອມຕໍ່ເຄື່ອງຈັກແລ້ວ, ໃຫ້ກວດເບິ່ງອຸນຫະພູມ MOSFET ໃນລະຫວ່າງການດໍາເນີນງານ ແລະ ກວດສອບການຄວບຄຸມຄວາມໄວທີ່ຫມັ້ນຄົງ.
555 PWM Circuit vs. Microcontroller PWM ປຽບທຽບ
| ລັກສະນະ | 555 ຫມວດ PWM | Microcontroller PWM |
|---|---|---|
| ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ | ລາຄາຕໍ່າຫຼາຍ | ລາຄາ ແພງ ສູງ ກວ່າ |
| ຄວາມສະຫຼັບຊັບຊ້ອນ | ການອອກແບບທີ່ງ່າຍໆໂດຍໃຊ້ສ່ວນປະກອບພື້ນຖານ | ຕ້ອງໃຊ້ໂປຣແກຣມແລະເຟີແວຣ໌ |
| ຈໍາເປັນຕ້ອງຂຽນໂປຣແກຣມ | ບໍ່ | ແມ່ນ |
| ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງความถี่ | ພໍດີ, ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມອົດທົນຂອງສ່ວນປະກອບ | ສູງ, ຄວບຄຸມທາງດ້ານຄອມພິວເຕີ |
| ຄວາມແນ່ນອນ | ຄວາມຖືກຕ້ອງຈໍາກັດ | ຄວາມຖືກຕ້ອງສູງ ແລະ ຄວາມລະອຽດທີ່ດີ |
| ຊ່ອງ PWM | ຕາມປົກກະຕິແລ້ວ, single output | ມີຊ່ອງ PWM ຫຼາຍຊ່ອງ |
| ການປັບປ່ຽນ | ການອອກແບບທີ່ອີງໃສ່ hardware | ໂປຣແກຣມສູງ ແລະ ປັບປ່ຽນໄດ້ |
| ດີ ທີ່ ສຸດ ສໍາ ລັບ | ໂປຣເເກຣມທີ່ງ່າຍໆ | ການຄວບຄຸມເຄື່ອງຈັກທີ່ກ້າວຫນ້າ ແລະ ອັດຕະໂນມັດ |
ຜົນປະໂຫຍດຂອງການໃຊ້ຫມວດ 555 PWM ສໍາລັບການຄວບຄຸມເຄື່ອງຈັກ
ເມື່ອໃຊ້ສໍາລັບການຄວບຄຸມເຄື່ອງຈັກ DC, ຫມວດ 555 PWM ສະເຫນີຜົນປະໂຫຍດທີ່ສອດຄ່ອງກັບພຶດຕິກໍາທາງໄຟຟ້າແລະເຄື່ອງຈັກຂອງເຄື່ອງຈັກ. ໂດຍການປ່ຽນການສະຫນອງຢ່າງວ່ອງໄວ ແລະ ຄວບຄຸມວົງຈອນຂອງຫນ້າທີ່, motor ຈະໄດ້ຮັບ pulse ເຕັມສ່ວນໃນຂະນະທີ່ປັບພະລັງສະເລ່ຍ. ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ຄວບຄຸມຄວາມໄວຢ່າງມີປະສິດທິພາບໂດຍບໍ່ຕ້ອງສູນເສຍພະລັງງານໃຫຍ່ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການຫລຸດຜ່ອນຄວາມໄວ.
ການຄວບຄຸມໂດຍອາໄສ PWM ຮັກສາພະລັງແຮງຂອງເຄື່ອງຈັກໃນຄວາມໄວຕໍ່າກວ່າວິທີການຕ້ານທານຫຼືເສັ້ນ. ເພາະ motor ເຫັນ volt ໃກ້ ໃນ ໄລຍະ ON, ພະລັງ ເລີ່ມຕົ້ນ ແລະ ການ ຕອບ ຮັບ ຂອງ ນ້ໍາຫນັກ ຈະ ດີ ຂຶ້ນ, ຊຶ່ງ ເປັນ ປະ ໂຫຍດ ໂດຍ ສະ ເພາະ ສໍາລັບ fans, pumps ແລະ ລະບົບ ຂັບ ລົດ ນ້ອຍໆ ທີ່ ຕ້ອງ ເອົາ ຊະນະ ຄວາມ ເຄັ່ງ ຄັດ ຫລື ພາລະ ຫນັກຫນ່ວງ ທີ່ ປ່ຽນ ແປງ.
ຫມວດ 555 PWM ຍັງເຮັດໃຫ້ການອອກແບບຂັ້ນໄຟຟ້າງ່າຍຂຶ້ນສໍາລັບເຄື່ອງຈັກ. ໂດຍທີ່ເວລາເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນແຫຼ່ງສັນຍານຄວບຄຸມເທົ່ານັ້ນ ແລະ MOSFET ໃນລະດັບ logic ທີ່ຈັດການກັບກະແສຂອງເຄື່ອງຈັກ, ການລະບາຍຄວາມຮ້ອນຈະເຈາະຈົງຢູ່ໃນອຸປະກອນປ່ຽນແປງດຽວທີ່ກໍານົດໄວ້ຢ່າງແຈ່ມແຈ້ງ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ການຈັດການກັບຄວາມຮ້ອນງ່າຍຂຶ້ນແລະປັບປຸງຄວາມໄວ້ວາງໃຈໂດຍລວມເມື່ອສົມທຽບກັບການອອກແບບທີ່ກະຈາຍພະລັງງານໃນຫຼາຍສ່ວນ.
ຜົນປະໂຫຍດອີກຢ່າງຫນຶ່ງແມ່ນພຶດຕິກໍາທີ່ຄາດການໄດ້ພາຍໃຕ້ສຽງດັງໄຟຟ້າ. Motors ສ້າງ spikes switching ແລະ current transients, ແຕ່ ທໍາ ມະ ຊາດ analog ຂອງ 555 timer, ຮ່ວມ ກັບ ການ decoupling ແລະ grounding ທີ່ ເຫມາະ ສົມ, ໃຫ້ ການ ສ້າງ PWM ທີ່ ຫມັ້ນຄົງ ໂດຍ ບໍ່ ມີ firmware crash ຫລື ເວລາ jitter. ສິ່ງ ນີ້ ເຮັດ ໃຫ້ ຫມວດ ເຫມາະ ສົມ ສໍາລັບ ການ ຄວບ ຄຸມ motor ທີ່ ງ່າຍໆ ແລະ ຫມັ້ນຄົງ ຫລາຍ ກວ່າ ການ ຈັດ ໂຄງການ.
ການຄິດໄລ່ PWM Frequency ແລະ Duty Cycle
ໃນ mode ທີ່ ຫມັ້ນຄົງ, 555 charge ແລະ ປ່ອຍ capacitor ເວລາ ເພື່ອ ສ້າງ ຄື້ນ ສີ່ ຫ ລ່ຽມ ຊ້ໍາ ອີກ. ຄວາມໄວຂອງຜົນອອກແມ່ນປະມານ:
f = 1 / (0.693 × (Rcharge + Rdischarge) × C)
ບ່ອນ ໃດ:
• Rcharge = ຄວາມຕ້ານທານໃນເສັ້ນທາງชาร์จ capacitor
• Rdischarge = ຄວາມຕ້ານທານໃນເສັ້ນທາງການປ່ອຍຕົວຂອງ capacitor
• C = capacitor ເວລາ
ການເພີ່ມຄວາມຕ້ານທານຫຼື capacitance ເຮັດໃຫ້ເລື້ອຍໆຫລຸດລົງ. ການ ຫລຸດ ຈໍານວນ ລົງ ຈະ ເພີ່ມ ທະວີ ຄວາມ ເລື້ອຍໆ.
• ຂໍ້ສັງເກດສໍາຄັນສໍາລັບຫມວດ PWM ຂອງ diode-steering: ເມື່ອໃຊ້ diodes steering, capacitor charge ຜ່ານເສັ້ນທາງຕ້ານທານຫນຶ່ງແລະປ່ອຍອອກຜ່ານເສັ້ນທາງອື່ນ. ນີ້ຫມາຍຄວາມວ່າ TON ແລະ TOFF ຖືກຄວບຄຸມໂດຍບໍ່ເພິ່ງຕົວເອງ ແລະວົງຈອນຂອງຫນ້າທີ່ສາມາດປ່ຽນແປງໄດ້ດ້ວຍຄວາມແຕກຕ່າງຂອງความถี่ຫນ້ອຍກວ່າການອອກແບບພື້ນຖານທີ່ບໍ່ຫມັ້ນຄົງ. ເພື່ອ ຄິດ ໄລ່ ເວລາ ຢ່າງ ຖືກຕ້ອງ ຫລາຍ ຂຶ້ນ, ໃຫ້ ຄິດ ໄລ່ ແຕ່ ລະ ເທື່ອ ໂດຍ ໃຊ້ ການ ຕ້ານທານ ທີ່ ມີ ປະສິດທິພາບ ໃນ ເສັ້ນທາງ ນັ້ນ.
ວົງຈອນຫນ້າທີ່ຖືກຄິດໄລ່ດັ່ງນີ້:
ວົງຈອນຫນ້າທີ່ (%) = TON / (TON + TOFF) × 100
ບ່ອນ ໃດ:
• TON = output HIGH time
• TOFF = output ເວລາ LOW
ວົງຈອນຫນ້າທີ່ສູງກວ່າຈະເພີ່ມแรงดันແລະພະລັງຂອງພາລະຫນັກສະເລ່ຍ. ວົງຈອນຫນ້າທີ່ຕ່ໍາກວ່າຈະຫລຸດພະລັງສະເລ່ຍໃນຂະນະທີ່ຮັກສາแรงดันສູງສຸດແບບດຽວກັນ.
ບັນຫາທົ່ວໄປແລະການແກ້ໄຂ
ຖ້າຫມວດບໍ່ເຮັດວຽກຕາມທີ່ຄາດຫມາຍ ໃຫ້ກວດເບິ່ງບັນຫາທົ່ວໄປຕໍ່ໄປນີ້:
• Motor ບໍ່ແລ່ນ: ຢືນຢັນການເຊື່ອມຕໍ່ຂອງອຸປະກອນແລະການເຊື່ອມຕໍ່ພື້ນດິນ. ຢືນຢັນລໍາດັບຂອງເຂັມ MOSFET (Gate/Drain/Source) ກົງກັບໃບຂໍ້ມູນ. ໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າ flyback diode ຂ້າມເຄື່ອງຈັກໃນທິດທາງທີ່ຖືກຕ້ອງ. ໃຫ້ກວດເບິ່ງວ່າ pin 3 ຜະລິດສັນຍານ PWM ແລະປະຕູ MOSFET ກໍາລັງຮັບສັນຍານນັ້ນ.
• ເຄື່ອງຈັກແລ່ນດ້ວຍຄວາມໄວເຕັມທີ່ເທົ່ານັ້ນ: ຕາມປົກກະຕິແລ້ວຈະຊີ້ເຖິງບັນຫາຂອງສາຍການຄວບຄຸມວົງຈອນ. ກວດເບິ່ງສາຍໄຟຟ້າ potentiometer ແລະ ທິດທາງຂອງdiode ຂັບລົດຄືນອີກ. diode ທີ່ ສັ້ນ ຫລື ຫມໍ້ ທີ່ ບໍ່ ຖືກຕ້ອງ ສາມາດ ປ້ອງ ກັນ ການ ປ່ຽນ ແປງ ຂອງ ຄວາມ ຕ້ານທານ ຂອງ charge / discharge.
• MOSFET ຮ້ອນເກີນໄປ (ຂະຫຍາຍ): ໃຊ້ MOSFET ລະດັບ logic ທີ່ມີ RDS (on) ຕໍ່າທີ່แรงดันປະຕູຂອງເຈົ້າ. ຂໍໃຫ້ຈື່ໄວ້ວ່າການສູນເສຍການນໍາພາແມ່ນປະມານ:
P ≈ I² × RDS(on)
ຂໍໃຫ້ສັງເກດວ່າກະແສຢຸດຂອງເຄື່ອງຈັກສາມາດເປັນ 3-10× ຂອງກະແສທີ່ແລ່ນ, ດັ່ງນັ້ນໃຫ້ຂະຫນາດ MOSFET ແລະ diode ຕາມນັ້ນ. ຖ້າ ຫາກ ຄວາມ ຮ້ອນ ຍັງ ດໍາ ເນີນ ຕໍ່ ໄປ, ໃຫ້ ຫລຸດ ຈໍານວນ PWM ລົງ ຫນ້ອຍ ຫນຶ່ງ, ປັບປຸງ ປະຕູ ຂັບ ລົດ (ຂັ້ນ ຕອນ ຂອງ ຜູ້ ຂັບ ລົດ), ຫລື ຕື່ມ ເຄື່ອງ ຮ້ອນ.
• ການດໍາເນີນງານທີ່ບໍ່ຫມັ້ນຄົງຫຼືສຽງດັງ: ເພີ່ມຕົວປະກອບທີ່ແຍກອອກ (0.1 μF ໃກ້ກັບ 555 + ເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ໃຫຍ່ກວ່າຂ້າມການສະຫນອງ). ໃຫ້ສາຍສັ້ນແລະຫຼີກລ່ຽງການນໍາເຄື່ອງຈັກຍາວ. ໃຊ້ການຕິດດວງດາວຫຼືແຍກເຄື່ອງຈັກທີ່ມີກະແສສູງອອກຈາກຈຸດພື້ນດິນຂອງ 555 ເພື່ອຫລຸດຜ່ອນການກະຕຸ້ນທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ.
multimeter ຊ່ວຍຢືນຢັນຄວາມຕໍ່ເນື່ອງຂອງแรงดันແລະຄວາມຕໍ່ເນື່ອງ. oscilloscope ແມ່ນດີທີ່ສຸດສໍາລັບການກວດສອບຮູບຮ່າງທີ່ເຂັມທີ 3, ປະຕູ MOSFET ແລະ terminal motor.
ການນໍາໃຊ້ຫມວດ 555 PWM
• ການຄວບຄຸມຄວາມສະຫວ່າງຂອງ LED: ການປັບວົງຈອນຂອງຫນ້າທີ່ຈະປ່ຽນກະແສສະເລ່ຍຜ່ານ LED, ເຮັດໃຫ້ການມືດມົວຢ່າງສະດວກໂດຍບໍ່ສູນເສຍພະລັງງານຢ່າງຫລວງຫລາຍ.
• ການຄວບຄຸມຄວາມໄວຂອງพัดลม: PWM ຄວບຄຸມพัดลม DC ນ້ອຍໆໃນລະບົບຄວາມເຢັນຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ລົດສຽງດັງແລະປັບປຸງປະສິດທິພາບພະລັງງານເມື່ອສົມທຽບກັບການຄວບຄຸມໂດຍອີງໃສ່แรงดัน.
• ຫມວດການชาร์จຖ່ານພື້ນຖານ: ໃນການອອກແບບຂອງເຄື່ອງชาร์จທີ່ງ່າຍໆ, PWM ສາມາດຊ່ວຍຄວບຄຸມກະແສການชาร์จໄດ້, ເຖິງແມ່ນວ່າໂປຣແກຣມການชาร์จທີ່ກ້າວຫນ້າກວ່ານັ້ນຕ້ອງມີ IC ຄວບຄຸມສະເພາະ.
• ການ ສ້າງ ສຽງ ສຽງ: ໂດຍ ການ ປັບ frequency ແທນ ທີ່ ຈະ ໃຊ້ ວົງ ຈອນ, 555 ສາມາດ ສ້າງ ສຽງ ຄື້ນ ສີ່ ຫ ລ່ຽມ ສໍາລັບ buzzers, ສັນຍານ ແລະ ໂຄງການ ສຽງ ງ່າຍໆ.
• ການຄວບຄຸມພະລັງຄວາມຮ້ອນ: PWM ອະນຸຍາດໃຫ້ມີການຄວບຄຸມການສົ່ງພະລັງງານໄປສູ່ສ່ວນປະກອບຄວາມຮ້ອນທີ່ຕ້ານທານໄດ້, ຮັກສາອຸນຫະພູມໃຫ້ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍກວ່າການດໍາເນີນງານເຕັມພະລັງງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.
ການສະຫລຸບ
ຫມວດ 555 PWM ຍັງເປັນທາງແກ້ໄຂທີ່ໃຊ້ການໄດ້ສໍາລັບການຄວບຄຸມພະລັງງານທີ່ໄວ້ວາງໃຈໄດ້ໃນໂປຣແກຣມ. ດ້ວຍສ່ວນປະກອບພຽງບໍ່ເທົ່າໃດ, ມັນໃຫ້ຜົນຜະລິດທີ່ປັບປ່ຽນໄດ້, ການປ່ຽນແປງທີ່ຫມັ້ນຄົງ ແລະ ປະສິດທິພາບທີ່ຫມັ້ນຄົງສໍາລັບ motors, LED ແລະ ພາລະຫນັກທີ່ຄ້າຍໆກັນ. ໂດຍການເຂົ້າໃຈຫຼັກການເຮັດວຽກ, ການຄິດໄລ່ ແລະ ການປະກອບທີ່ເຫມາະສົມ, ທ່ານສາມາດອອກແບບເຄື່ອງຄວບຄຸມ PWM ທີ່ມີປະສິດທິພາບທີ່ເຫມາະສົມກັບໂຄງການທີ່ມີພະລັງຕ່ໍາເຖິງປານກາງ.
ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]
ຫມວດ 555 PWM ສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ຢ່າງປອດໄພໃນຂອບເຂດแรงดันໃດ?
ມາດຕະຖານ NE555 ຫຼື LM555 ສ່ວນຫຼາຍເຮັດວຽກລະຫວ່າງ 5V ແລະ 15V DC. ເກີນ ກວ່າ 15V ສາມາດ ທໍາລາຍ IC ໄດ້. ສໍາລັບລະບົບໄຟຟ້າຕ່ໍາກວ່າ (ເຊັ່ນ 3.3V ຫຼື 5V logic), ລຸ້ນ CMOS ເຊັ່ນ TLC555 ແມ່ນເຫມາະສົມກວ່າເນື່ອງຈາກການໃຊ້ພະລັງງານຫນ້ອຍລົງແລະປະສິດທິພາບທີ່ດີຂຶ້ນ.
ຫມວດ 555 PWM ສາມາດຄວບຄຸມເຄື່ອງຈັກກະແສສູງໂດຍກົງໄດ້ບໍ?
ບໍ່. ເຖິງແມ່ນວ່າຜົນອອກ 555 ສາມາດແຫຼ່ງຫຼືຈົມໄດ້ປະມານ 200 mA, ແຕ່ມັນບໍ່ຄວນຂັບໄລ່ພາລະຫນັກທີ່ມີກະແສສູງໂດຍກົງ. MOSFET ຫຼື transistor ໃນລະດັບ logic ແມ່ນຈໍາເປັນເພື່ອຮັບມືກັບກະແສຂອງເຄື່ອງຈັກຢ່າງປອດໄພ ແລະ ປ້ອງກັນຄວາມຮ້ອນເກີນໄປ ຫຼື IC ເສຍຫາຍ.
ເຈົ້າຈະປັບຫມວດ 555 PWM ສໍາລັບວົງຈອນຫນ້າທີ່ 100% ໄດ້ແນວໃດ?
ໃນ ການ ອອກ ແບບ ມາດ ຕະ ຖານ ສ່ວນ ຫລາຍ ທີ່ ມີ diodes ຂັບ ລົດ, ວົງ ຈອນ ຂອງ ຫນ້າ ທີ່ ສາ ມາດ ເຂົ້າ ໃກ້ 0% ຫລື ໃກ້ 100%, ແຕ່ ຫນ້ອຍ ຫນັກ ຫນ້ອຍ ທີ່ ຈະ ບັນ ລຸ ເຖິງ 100% ທີ່ ສົມ ບູນ ເນື່ອງ ຈາກ ຂໍ້ ຈໍາ ກັດ ຂອງ ການ ປ່ຽນ ແປງ ພາຍ ໃນ. ການ ດັດ ແປງ ຄ່າ resistor ຫລື ໃຊ້ ການ ຕັ້ງ ຄ່າ ອື່ນ ສາມາດ ຂະຫຍາຍ ຂອບ ເຂດ ຂອງ ການ ປັບປຸງ ໄດ້.
ເປັນຫຍັງສັນຍານ 555 PWM ຂອງຂ້ອຍຈຶ່ງມີສຽງດັງຫຼືບໍ່ຫມັ້ນຄົງ?
ສຽງດັງມັກຈະເກີດຈາກການເຊື່ອມຕໍ່ດິນບໍ່ດີ, ສາຍຍາວ, ຫຼື capacitor ທີ່ຂາດ. ການເພີ່ມຕົວປະກອບ 0.1 μF ໃກ້ກັບເຂັມໄຟຟ້າ 555 ແລະຮັກສາສາຍສັ້ນຈະຊ່ວຍເຮັດໃຫ້ການດໍາເນີນງານຫມັ້ນຄົງແລະຫລຸດຜ່ອນການສັ່ນສະເທືອນທີ່ບໍ່ຕ້ອງການ.
ຫມວດ 555 PWM ສາມາດໃຊ້ສໍາລັບໂຄງການທີ່ໃຊ້ໄຟຟ້າໄດ້ບໍ?
ແມ່ນ ແລ້ວ, ແຕ່ ປະສິດທິພາບ ຂອງ ພະລັງ ແມ່ນ ຂຶ້ນ ຢູ່ ກັບ 555 ຊະນິດ. ລຸ້ນ Bipolar 555 ໃຊ້ກະແສໄຟຟ້າຫຼາຍກວ່າ, ຊຶ່ງເຮັດໃຫ້ຖ່ານຫມົດໄວຂຶ້ນ. ຮູບແບບ CMOS ລົດກະແສໄຟຟ້າ ແລະ ປັບປຸງອາຍຸຂອງຫມໍ້ໄຟຟ້າ, ເຮັດໃຫ້ເຫມາະສົມກັບການອອກແບບແບບກະເປົ໋າ.
