在本教程中,我們將學習如何使用555定時器IC制作PWM DC電動機速度控制器。我們將詳細介紹555定時器PWM發生器電路如何工作,如何將其用于控制直流電動機的速度以及如何為其定制電路板。
我們可以通過控制電動機的輸入電壓來控制直流電動機的速度。為此,我們可以使用PWM或脈沖寬度調制。
PWM直流電動機速度控制
PWM是一種方法,通過該方法,我們可以通過快速打開和關閉流向電子設備的電源來生成可變電壓。平均電壓取決于信號的占空比,或者取決于信號在單個時間段內導通的時間量與信號關斷的時間量。

555定時器PWM發生器電路
555定時器在設置為不穩定模式時能夠生成PWM信號。這是555定時器以基本模式工作的基本電路,我們可以注意到,當電容器C1通過電阻R1和R2充電時,輸出為HIGH。

另一方面,當電容器C1放電但僅通過電阻R2時,IC的輸出為LOW。因此,我們可以注意到,如果我們更改這三個分量中任何一個的值,我們將獲得不同的ON和OFF時間,或方波輸出信號的不同占空比。一種簡單而即時的方法是用電位計代替R2電阻,并在電路中增加兩個二極管。

在這種配置中,接通時間將取決于電阻器R1,電位器的左側和電容器C1,而斷開時間將取決于電容器C1和電位器的右側。我們還可以注意到,在這種配置下,一個周期的周期(即頻率)將始終是相同的,因為在充電和放電時總電阻將保持不變。

通常,R1電阻遠小于電位計的電阻,例如1K而不是電位計的100K。這樣,我們可以對電路中的充電和放電電阻進行99%的控制。555定時器的控制引腳未使用,但已連接到100nF電容器,以消除該端子的任何外部噪聲。復位(引腳號4)為低電平有效,因此將其連接至VCC,以防止任何不必要的輸出復位。
555定時器的輸出可向負載吸收或提供200mA的電流。因此,如果要控制的電動機超過此額定值,則需要使用晶體管或MOSFET來驅動電動機。在此示例中,我使用了(TIP122)達林頓晶體管,該晶體管可以處理高達5A的電流。

IC的輸出需要通過一個電阻連接到晶體管的基極,在我的情況下,我使用了1k電阻。為了防止電動機產生任何電壓尖峰,我們需要使用與電動機并聯連接的反激二極管。