如何使用555定时器IC生成PWM信号？

在本教程中，我将向您展示如何使用555定时器IC生成PWM信号。我们将了解有关555个计时器IC的一些知识，它如何作为Andibable Multivibrator运行，以及如何使用555个计时器PWM信号来调整LED的亮度。

什么是PWM？

PWM（脉冲宽度调制的缩写）是现代电子产品中的一个重要概念。它通常用作电动机控制和照明控制系统中的电力输送机制。

在PWM技术中，必须提供给直流电动机或LED的电压以快速开关脉冲而不是连续的模拟信号提供。PWM信号的“占空比”和“频率”决定了输出电压。

PWM信号的占空比描述了脉冲在一个周期中保持较高的时间。通常表示为百分比。

如果t_高的是脉冲在一个周期中高的持续时间和t_低的是脉搏低的持续时间，然后脉冲的周期为

t = t_高的+ t_低的

占空比=（t_高的/ t） * 100

PWM信号的频率描述了信号完成一个周期的速率。

上图显示了不同的PWM信号以及不同的占空比以及输出电压。

使用555定时器IC生成PWM信号很容易。但是，在查看如何生成555个计时器PWM信号之前，您需要了解555个计时器IC的不可分割的多振动器操作。

一旦理解了这一点，然后进行小修改，就可以使用555个计时器毫不费力地生成PWM信号。

555计时器如何在不明的模式下工作？

顾名思义，不可稳定的多振动器是一个没有稳定状态的振荡电路，即它自动在两个状态之间进行切换。因此，不可分割的多振动器也被称为免费运行多振动器或免费运行振荡器。

仅使用其他三个组件，我们可以使555个计时器在不可识别的模式下工作。他们是几个电阻和电容器。

555计时器Ambtable模式电路图

下图显示了一个简化的电路555计时器IC在敏捷模式下。

手术

我撰写了一个专门的教程使用555个计时器的可观多振动器”。有关详细说明，请查看。要了解以敏捷模式的555计时器的工作，请查看555计时器的内部电路。

最初，当重置555个计时器IC时，其输出很低。这将打开内部晶体管，这将为电容器通过R2提供排放路径。

当电容器电压下降到1/3 V以下_CC，输出变高，晶体管被关闭。这将使电容器通过R1和R2充电。当电容器电压上升到2/3 V以上_CC，输出变低，周期继续。

下图显示了电容器电压和输出电压之间的关系。

从本质上讲，R1，R2和C的值将确定输出高或低的持续时间。

占空比

我想您可以理解上述解释的方向。由于输出的持续时间高或低取决于电容器的充电时间和放电时间，因此我们可以控制占空比和输出脉冲的频率。

在“ Andtable模式”教程中，我得出了所有时间和频率相关值。我将在这里写最终值。

t_上= 0.693 *（R1 + R2） * C

t_离开= 0.693 * r2 x c

周期t = t_上+ t_离开= 0.693 *（R1 +2 * R2） * C

频率F = 1 / T = 1.44 /（（R1 + 2R2） * C）Hz

下表显示了R1，R2和C的一些共同值以及相应的频率。

555计时器PWM生成

从上面的555个计时器的电路图以敏感模式下，很明显，电容器在R1和R2时仅通过R2释放，可以通过R1和R2充电。

因此，如果我们用电位计替换R2，我们可以控制电容器的充电和放电齿状，而基本上是PWM信号的占空比。

我选择R1作为1kΩ电阻，R2作为10kΩ电位器，C为10NF（0.01µF）电容器。此外，我添加了两个快速开关二极管，一个在充电路径中，另一个在放电路径中。

电路原理图

下图显示了555个计时器PWM生成的电路图。

需要组件

• 555计时器IC
• 1kΩ电阻
• 10kΩ电位器
• 10NF（0.01µF）电容器X 2
• 1N4148快速开关二极管X 2
• 470Ω电阻
• 引领
• 面包板
• 12V电源
• 连接电线

555计时器PWM生成的工作

笔记：我不为R1进行1kΩ电阻，而是连接了两个470Ω电阻。另外，我没有在555 IC中的引脚5和GND之间连接10NF电容器。

在了解555计时器PWM生成电路的工作之前，如果要根据所选组件计算PWM信号的占空比和频率，则可以使用上述公式。

现在继续工作，电容器通过R1，D2和R2的右侧充电，并通过R2和D1的左侧排放。因此，当我们滑动电位计的雨刮器时，我们正在控制电容器的充电时间。

由于电容器的充电和放电与输出脉冲的开关和关闭持续时间直接相关，因此我们可以轻松地改变PWM信号的占空比。

结论

这里展示了一个简单的项目，用于使用555定时器IC生成PWM信号。为了显示结果，我将LED用作输出设备。您可以轻松地修改上述电路以控制直流电动机的速度。