利用555定时器实现宽范围脉宽调制器(PWM)

利用555定时器实现宽范围脉宽调制器(PWM)

脉宽调制器(PWM)常常用在开关电源(稳压)中,要使开关电源稳压范围宽(即输入电压范围大)，可利用555定时器构成宽范围PWM。

仅需把一个二极管和电位计添加到异步模式运转的555定时器上，就产生了一个带有可调效率系数为1%到99%的脉宽调制器(图1)。它的应用包括高功率开关驱动的电动机速度控制。

(原文件名:555_Figure_01.gif)

图1：在555定时器电路中增加一个二极管和电位计可构成一个宽范围PWM

这个电路的输出可以驱动MOSFET去控制通过电动机的电流，达到平滑控制电动机速度90%左右。这也应用于灯光的控制，灯光的强度可得以有效控制。

另一个应用是在开关式电源。PWM调整允许一个可变的输出电压。可通过555定时器(5个引脚)VC终端的反馈来调节电压。一个超过调节阈值限制的输出电压将提前结束基于周期循环的PWM信号，以维持输出电压的稳定。微处理器可以通过数字电位计直接调节PWM去控制电动机速度、灯光强度或者电源输出电压。对于周期因子(DF)：

(原文件名:555_Figure_03.gif)

其中，

(原文件名:555_Figure_04.gif)

而α是终端２和终端１之间电阻与终端3和终端１之间电阻的比值。选R3=R1，R2=100×R1，这时DF为1%至99%。如上所述，数字电位计可以代替R2。通过的电流有限是在该应用中使用数字电位计的主要约束。对于一个100kΩ的数字电位计，R1和R3可以达到1kΩ，则

峰值电流为5mA。

标准二极管可在递减线性下当作D来使用。对于理想的二极管，k=0.693，则有：

(原文件名:555_Figure_05.gif)

DF和α之间为线性关系。图2显示了当α变化时VOUT的波形。

(原文件名:555_Figure_02.gif)

图2：这三个波形显示了VOUT如何随α变化而变化。

作者：Henry Santana，Kavlico Corp

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呵呵，原来在这里8楼就有详细的解释

(原文件名:图2.gif)

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老外的图，是不是比3.2.3a少接一个VD2？

阿莫的楼主位公式是不是应该改成3.2.3b那样？

我个人觉得,有了光偶就可以省掉74HC14.有了HC14就可以省去光偶.

74HC14换成CD40106如何?这样就不用额外的5V电源了.

C2容量较大,是否在7812上并联反向二极管较为保险.

印象中的555第3脚,好象拉电流能力强,输出电流好象很弱

有一个小细节，有人能解释吗？

IRFZ48N 的GS我加入了1K的电阻，是作为GS快速释放电荷使用的。将它换成10K 或

100K ，用示波器看G极的极形，会在上升沿有一个1.4V左右的小尖峰。

将R3电阻焊走，这个小尖峰就会消失，G极上便能测得比较完美的脉冲波。

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加了这个电阻,关断比较快,自然有过冲了.所以有些时候速度过快也不是件好事

1. HC14不能省。来自PC并口，或运动控制卡的信号会有差异。HC14将这类信号全部转成标准的TTL电平。

有了标准的TTL电平，才能更可靠与没有意外的控制光偶。

2. 5V供电是来自接口板。配合光偶，才能产生地线隔离效果。也就是说，这5V电压，是完全与12V隔离的。

12V是来自主轴电机的降压。

我们的雕刻机，隔离设计很严谨的，保证了我们的电路的稳定性与可靠性。

3. 7812加入反向二极管的作用，仅仅是在关机的时候，能快还将C2的电荷放掉。还有其它用途吗？

如果没有，其实不加也完全没有问题。

当然，加入感觉严格一点。

4. IRF的驱动电流不用大。最重要的波形好。我一会展示的波形图片，你就会发现，波形是很好的:)

驱动电流我觉得不要太大，否则有过冲时，15V的稳压管反而可能承受不了。

这个设计，源自国外网站：/elect/pwm/pwm1/

Pulse Width Modulator for 12 and 24 V olt applications 12和24伏的脉宽调制器的应用

A pulse width modulator (PWM) is a device that may be used as an efficient light dimmer or DC motor speed controller. The circuit described here is for a general purpose device that can control DC devices which draw up to a few amps of current. The circuit may be used in either 12 or 24 V olt systems with only a few minor wiring changes. This device has been used to control the brightness of an automotive tail lamp and as a motor speed control for small DC fans of the type used in computer power supplies.

PWM可以用于灯光亮度调节及直流电机的速度控制。在这里讨论的电路可以为通用设备提供几安培的驱动能力。改变一些跳线可以方便的用于12或24V的场合。这个装置可以控制