使用脉冲宽度调制对直流电动机的速度控制

介绍

在此项目中,我将展示如何使用555和脉冲宽度调制(PWM)实现直流电动机的速度控制。

我们在日常生活中在许多系统中使用直流电动机。例如,CPU风扇,烟雾灭火器,玩具车等都是由DC电源操作的DC电机。在大多数情况下,我们将不得不根据我们的要求调整电动机的速度。

例如,CPU粉丝必须高速操作,当CPU预先完成游戏或视频编辑等重型任务时。但是,对于像编辑文档这样的正常用法,可以降低风扇的速度。

尽管某些系统具有用于风扇速度的自动调整系统,但并非所有系统都具有此功能。因此,我们将不得不偶尔自己调整直流电动机的速度。

直流电动机图像的速度控制1

如何实施直流电动机的速度控制?

有多种方法可以手动调整直流电动机的速度。实现此目的的最简单方法是借助可变电阻器,即我们可以通过与电动机串联使用可变电阻来调整直流电动机的速度。

但是这种方法通常不准备有两个原因。第一个原因是能量浪费,即电阻器将多余的能量作为热量消散。第二个原因是,如果我们要使用微控制器或任何其他数字设备等设备来自动化我们的直流电动机速度控制,则无法使用此方法。

一种更有效的方法是使用脉冲宽度调制技术来控制我们的直流电动机的速度。

还阅读相关文章 -使用AT89C51微控制器的步进电机控制器

基于PWM的直流电动机速度控制的电路图

直流电路图的速度控制

需要组件

  • 555计时器IC
  • 12V直流电动机
  • 1N5819 x 2
  • 1N4007
  • 100nf
  • 100pf
  • 10kΩ电阻
  • 100kΩ电位器
  • IRF540 MOSFET
  • 迷你面包板
  • 12V电源
  • 连接电线

电路设计

我不会解释您已经熟悉的555 IC和WillAmbume的PIN图。继续设计电路,引脚1中的555连接到GND。引脚8和4连接到 +12V电源。

引脚6和2很短,100NF电容器在引脚2和GND之间连接。锅的刮水器引脚连接到555的引脚3。两个Schottky二极管(1N5819)连接到锅的其他两个销钉,如电路图所示。

二极管的共同点连接到引脚2。在10kΩ电阻器的帮助下,销钉7被拔高。MOSFET的栅极端子连接到555引脚75. MOSFET源连接到GND时,电动机连接到 +12V的电源和漏极之间。

PN连接二极管在整个电机端子上连接,以防止后电动势。

笔记:我没有使用过Schottky二极管,但用简单的1N4007二极管代替了它们,因为PWM的频率较小(约220H​​z)。

直流电动机图像的速度控制2

直流电动电路的速度控制如何工作?

在该电路中,直流电动机由555集成电路操作。该电路中的IC 555正在以敏感模式运行,该模式会产生连续的高脉冲和低脉冲。

在此模式下,555 IC可以用作脉冲宽度调制器,对电路进行了几次调整。电路的操作频率由附着在电阻和电容器的被动参数提供。

还阅读以下帖子:使用555计时器的水位警报

笔记:

  • 关于该电路最好的事情之一是,您可以使其作为一个可观的多振荡器几乎没有硬件,几乎没有成本,这既可以节省制造它的成本,又可以节省印刷电路板(PCB)上的空间。
  • 如果您想要一个复杂的脉冲宽度调制器,它可以更准确地工作并且可以具有更多的调整功能,那么使用基于微控制器的脉冲宽度调制器比现在使用的脉冲宽度调制器更好。
  • 但是,我们使用的脉冲宽度调制器的电路或应用并不那么敏感,因此不需要太多的精度。在这种情况下,我们使用裸机IC 555使用的电路会更好,因为它可以节省我们的货币以及构建电路的空间资源。
  • 可以通过更改电位计的值来更改电路的占空比。如果我们增加了占空比,则电动机的速度会增加,如果我们降低了占空比,则电动机的速度会降低。

您有兴趣使用微控制器做这个项目吗?然后去帖子 -基于PWM的直流电动机速度控制电路如何使用微控制器工作

26个回应

  1. 先生,我正在第11级科学学习您可以根据我的水平给我物理项目,但实验部分应该在10到15页之间

  2. 我在另一个网站上检查了同一项目,但是我发现某些组件的值不同。因此,我想知道是否可以使用同一项目的组件的不同值是否可以。

    1. 不,您不能…。由于目前的需求较高,它将燃烧,而不是您所说的BC547晶体管的额定能力。具有较高电流容量的MOSFET优于一般晶体管。

    1. 抱歉,但是我的事情是电路图绘制引脚7和3的连接错误,实际上是因为PIN 7不得在IRF540晶体管的门口连接,但必须连接在100 K电位器的滑动点。并不能在100 K电位器的滑动接触时连接引脚3:而必须在IRF540,晶体管的栅极上,这是因为引脚3的输出为555。谢谢。

    1. 在12V和6V时,电路可以正常工作。电动机电路的当前处理能力取决于您使用的MOSFET。

      1. MOSFET IRF540
        最大功率耗散(PD):150 W
        最大排水源电压| VDS |:100 V
        最大栅极源电压| VGS |:20 V
        最大门 - 阈值电压| VGS(Th)|:4 V
        最大排水电流| ID |:30 A

  3. 我需要使用它来降低大众微孔上12V冷却风扇的速度。对于正常速度,功耗为12V时为40a,但需要降低速度30%。我认为必须将MOSFET IRF 540换成可以处理200W的散热器上的东西。有什么帮助吗?

    1. 尝试IRF1404,
      最大功率耗散(PD):200 W
      最大排水源电压| VDS |:40 V
      最大栅极源电压| VGS |:20 V

      ID @ 25°C - 连续排水电流,VGS @ 10V - 202 a
      ID @ 100°C - 连续排水电流,VGS @ 10V - 143 a

      最高连接温度(TJ):150°C

  4. 我的兄弟建议我可能喜欢这个网站。他是
    一旦完全正确。这竖起其实让我很快乐。

    你无法想象我花了多少时间
    此信息!谢谢!

    1. 绝对不
      它将油炸电路。
      但是,仅仅为了运行电动机(无负载),您就可以通过缓慢启动电动机(避免启动电流),并使用适当的MOSFET散热器。

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