PWM rất đơn giản với 555 Điều chỉnh mọi thứ: 5 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:36

Lưu ý: Mọi người có thể nhờ tôi giúp đỡ. Tôi sẽ chỉ cho bạn cách tạo PWM (điều chế độ rộng xung) từ một con chip rất nổi tiếng 555 (lm, ne bất kỳ con nào sẽ làm) với một số bộ phận khác. Điều này thực sự đơn giản và rất tiện dụng nếu bạn muốn điều khiển đèn led, bóng đèn, động cơ servo hoặc động cơ một chiều (không chổi than cũng hoạt động). Pwm của tôi chỉ có thể thay đổi nhiệm vụ cyle từ 10% đến 90%, nó không thể làm gì hơn!

Bước 1: PWM là gì

Điều chế độ rộng xung (PWM) của tín hiệu hoặc nguồn điện bao gồm việc điều chế chu kỳ làm việc của nó, để truyền tải thông tin qua kênh truyền thông hoặc điều khiển lượng công suất được gửi đến tải. Cách đơn giản nhất để tạo tín hiệu PWM là phương pháp giao nhau, chỉ yêu cầu một dạng sóng răng cưa hoặc tam giác (dễ dàng tạo ra bằng cách sử dụng một bộ dao động đơn giản) và một bộ so sánh. Khi giá trị của tín hiệu tham chiếu (sóng hình sin màu xanh lá cây trong hình 2) nhiều hơn dạng sóng điều chế (màu xanh lam), thì tín hiệu PWM (màu đỏ tươi) ở trạng thái cao, nếu không thì nó ở trạng thái thấp. Tôi sẽ không sử dụng trình so sánh.

Bước 2: Các loại Pwm

Có thể thực hiện ba loại điều chế độ rộng xung (PWM): 1. Tâm xung có thể được cố định ở trung tâm của cửa sổ thời gian và cả hai cạnh của xung được di chuyển để nén hoặc mở rộng độ rộng. 2. Rìa chì có thể được giữ ở mép chì của cửa sổ và mép đuôi được điều chế. 3. Cạnh đuôi có thể được cố định và điều chế cạnh dẫn. Ba loại tín hiệu PWM (xanh lam): điều chế cạnh đầu (trên cùng), điều chế cạnh sau (giữa) và xung tâm (cả hai cạnh đều được điều chế, dưới cùng). Các đường màu xanh lá cây là các tín hiệu răng cưa được sử dụng để tạo ra các dạng sóng PWM bằng phương pháp giao nhau.

Bước 3: PWM có thể giúp chúng ta như thế nào ???

Cung cấp điện: PWM có thể được sử dụng để giảm tổng lượng điện năng cung cấp cho tải mà không có tổn thất thường phát sinh khi nguồn điện bị giới hạn bởi phương tiện điện trở. Điều này là do công suất trung bình được phân phối tỷ lệ với chu kỳ nhiệm vụ điều chế. Với tốc độ điều chế đủ cao, các bộ lọc điện tử thụ động có thể được sử dụng để làm mịn quá trình truyền xung và khôi phục dạng sóng tương tự trung bình. Các trạng thái bật / tắt rời rạc của điều chế được sử dụng để điều khiển trạng thái của (các) công tắc tương ứng điều khiển điện áp trên hoặc dòng điện qua tải. Ưu điểm chính của hệ thống này là các công tắc tắt và không dẫn bất kỳ dòng điện nào, hoặc bật và (lý tưởng là) không có điện áp rơi trên chúng. Tích của dòng điện và điện áp tại bất kỳ thời điểm nào xác định công suất được công tắc tiêu tán, do đó (lý tưởng) không có công tắc nào bị công tắc tiêu tán. Trên thực tế, các công tắc bán dẫn như MOSFET hoặc BJT là các công tắc không lý tưởng, nhưng vẫn có thể chế tạo các bộ điều khiển hiệu suất cao. của bộ khuếch đại âm thanh Class D hoặc điều khiển độ sáng của nguồn sáng và nhiều ứng dụng điện tử công suất khác. Ví dụ, bộ điều chỉnh độ sáng cho gia đình sử dụng một loại điều khiển PWM cụ thể. Bộ điều chỉnh độ sáng sử dụng trong nhà thường bao gồm mạch điện tử ngăn dòng điện trong các phần xác định của mỗi chu kỳ của điện áp đường dây AC. Khi đó, việc điều chỉnh độ sáng của ánh sáng do nguồn sáng phát ra chỉ đơn thuần là việc đặt điện áp (hoặc pha) ở mức nào trong chu kỳ xoay chiều, bộ điều chỉnh độ sáng bắt đầu cung cấp dòng điện cho nguồn sáng (ví dụ: bằng cách sử dụng một công tắc điện tử như triac). Trong trường hợp này, chu kỳ làm việc PWM được xác định bằng tần số của điện áp đường dây AC (50 Hz hoặc 60 Hz tùy thuộc vào quốc gia). Ví dụ, các loại bộ điều chỉnh độ sáng khá đơn giản này có thể được sử dụng hiệu quả với các nguồn sáng trơ (hoặc phản ứng tương đối chậm) như đèn sợi đốt, trong đó sự điều biến bổ sung trong năng lượng điện được cung cấp do bộ điều chỉnh độ sáng gây ra chỉ gây ra dao động bổ sung không đáng kể trong phát ra ánh sáng. Tuy nhiên, một số loại nguồn sáng khác như điốt phát quang (đèn LED) bật và tắt cực kỳ nhanh chóng và có thể nhấp nháy rõ rệt nếu được cung cấp điện áp ổ đĩa tần số thấp. Có thể giảm hiệu ứng nhấp nháy có thể nhận thấy từ các nguồn sáng phản ứng nhanh như vậy bằng cách tăng tần số PWM. Nếu các dao động ánh sáng đủ nhanh, hệ thống thị giác của con người không còn có thể phân giải chúng và mắt nhận biết cường độ trung bình theo thời gian mà không nhấp nháy (xem ngưỡng tổng hợp nhấp nháy). Điều chỉnh điện áp: PWM cũng được sử dụng trong bộ điều chỉnh điện áp hiệu quả. Bằng cách chuyển đổi điện áp cho tải với chu kỳ làm việc thích hợp, đầu ra sẽ xấp xỉ điện áp ở mức mong muốn. Tiếng ồn chuyển mạch thường được lọc bằng cuộn cảm và tụ điện. Một phương pháp đo điện áp đầu ra. Khi nó thấp hơn điện áp mong muốn, nó sẽ bật công tắc. Khi điện áp đầu ra cao hơn điện áp mong muốn, công tắc sẽ tắt. Bộ điều khiển quạt tốc độ thay đổi cho máy tính thường sử dụng PWM, vì nó hiệu quả hơn nhiều khi so sánh với chiết áp. Hiệu ứng âm thanh và khuếch đại: PWM đôi khi được sử dụng trong âm thanh tổng hợp, đặc biệt là tổng hợp trừ, vì nó tạo ra hiệu ứng âm thanh tương tự như hợp xướng hoặc các bộ dao động hơi tách rời được chơi cùng nhau. (Trên thực tế, PWM tương đương với sự chênh lệch của hai sóng răng cưa. [1]) Tỷ lệ giữa mức cao và mức thấp thường được điều chế bằng bộ dao động tần số thấp, hoặc LFO. Một loại bộ khuếch đại âm thanh mới dựa trên nguyên tắc PWM đang trở nên phổ biến. Được gọi là "Bộ khuếch đại Class-D", các bộ khuếch đại này tạo ra PWM tương đương với tín hiệu đầu vào tương tự được đưa đến loa thông qua mạng bộ lọc phù hợp để chặn sóng mang và khôi phục âm thanh gốc. Các bộ khuếch đại này được đặc trưng bởi các số liệu hiệu suất rất tốt (e 90%) và kích thước nhỏ gọn / trọng lượng nhẹ cho đầu ra công suất lớn. phát ra hai mức âm thanh. Bằng cách định thời cẩn thận khoảng thời gian của các xung và bằng cách dựa vào các đặc tính lọc vật lý của loa (đáp tuyến tần số hạn chế, độ tự cảm, v.v.), có thể thu được phát lại gần đúng các mẫu PCM đơn âm, mặc dù ở chất lượng rất thấp, Trong thời gian gần đây, phương pháp mã hóa âm thanh Direct Stream Digital đã được giới thiệu, sử dụng một dạng điều chế độ rộng xung tổng quát được gọi là điều chế mật độ xung, với tốc độ lấy mẫu đủ cao (thường theo thứ tự MHz) để bao phủ toàn bộ dải tần số âm thanh với đủ độ trung thực. Phương pháp này được sử dụng ở định dạng SACD và việc tái tạo tín hiệu âm thanh được mã hóa về cơ bản tương tự như phương pháp được sử dụng trong bộ khuếch đại lớp D., nó có thể được sử dụng như một loa. Loa như vậy được sử dụng trong hệ thống âm thanh Hi-Fi dưới dạng tweeterCOOLLLL phải không?

Bước 4: Điều bạn sẽ cần

bởi vì nó là một mạch chip đơn giản, bạn sẽ không cần nhiều part1. NE555, LM555 hoặc 7555 (cmos) 2. hai điốt 1n4148 được khuyên dùng nhưng bạn cũng có thể sử dụng điốt sê-ri 1n40xx 3.100k nồi (nồi điều khiển âm lượng rất tốt cho điều này mạch) 4.100nf nắp xanh 5.220pf gốm nắp6.breadbord7.power transistor Dễ dàng phải không?

Bước 5: Xây dựng nó $$$$

Chỉ cần làm theo sơ đồ và đặt tất cả các bộ phận trên bảng mạch điện. Kiểm tra mọi thứ hai lần trước khi bạn bật nguồn. nhưng nếu bạn chỉ muốn điều khiển một nguồn sáng hoặc một động cơ hiệu quả thì nên đặt giới hạn định mức cao hơn 2200uf. Nếu đặt nắp này và điều khiển động cơ ở chế độ 40% thì động cơ của bạn sẽ đạt hiệu suất 60% ở tốc độ gần như tương tự. Mô-men xoắn. Hãy xây dựng nó ngay bây giờ có hai video. bạn có thể xem cách pwm hoạt động. và pwm của tôi thực sự hoạt động với bất kỳ op amp1 nào. bạn có thể thấy quạt bắt đầu quay 1/2 giây sau đó bắt đầu quay ở chu kỳ làm việc 90%. bạn có thể thấy đèn led nhấp nháy giống như đèn nháy của ô tô khi nó đang ở chu kỳ làm việc 80%. với đánh giá cao hơn. Tôi mới 15 tuổi. Tạm biệt người hướng dẫn tiếp theo sẽ là một loa vòng cung với pwm