IC 555는 전자 분야에서 많은 유용한 회로를 구성하는 데 적용 할 수있는 매우 유용하고 다재다능한 장치입니다. 이 IC의 매우 유용한 기능 중 하나는 애플리케이션 또는 회로의 요구에 따라 치수를 지정하거나 처리 할 수있는 PWM 펄스를 생성하는 기능입니다.

PWM이란?

PWM은 펄스 폭 변조, 펄스 폭 제어 또는 발진기 회로 또는 마이크로 컨트롤러와 같은 특정 소스에서 생성되는 ON / OFF 기간 또는 논리 출력을 포함하는 프로세스를 나타냅니다.

기본적으로 PWM은 개별 또는 애플리케이션 요구 사항에 따라 특정 부하의 출력 전압 또는 전력의 치수를 지정하거나 트리밍하는 데 사용됩니다.

전력을 제어하는 디지털 방식이며 아날로그 또는 선형 방식보다 효과적입니다.
주어진 매개 변수를 제어 할 때 PWM의 효과적인 사용을 보여주는 많은 예가 있습니다.

출력 AC의 RMS를 제어하기위한 인버터에서 또는 DC 모터의 속도를 제어하는 데 사용됩니다. 수정 된 사인파 출력 생성 .

출력 전압을 정밀한 수준으로 제어하기 위해 SMPS 전원 공급 장치에서도 볼 수 있습니다.
또한 LED 디밍 기능을 활성화하기 위해 LED 드라이버 회로에 적용됩니다.

부피가 큰 변압기를 사용하지 않고 강압 또는 강압 전압을 유도하기 위해 벅 / 부스트 토폴로지에서 광범위하게 사용됩니다.

따라서 기본적으로 우리 자신의 선호도에 따라 출력 매개 변수를 조정하는 데 사용할 수 있습니다.

흥미로운 응용 프로그램 옵션이 너무 많아서 구성 방법이 너무 복잡하거나 비용이 많이들 수 있다는 의미입니까 ??

대답은 확실히 아닙니다. 실제로 단일 IC 인 LM555를 사용하여 매우 간단하게 구현할 수 있습니다.

기본적으로 IC 555를 사용하여 펄스 폭 변조 출력을 생성하는 데 사용할 수있는 두 가지 방법이 있습니다. 첫 번째 방법은 단일 IC 555와 다이오드, 전위차계 및 커패시터와 같은 몇 가지 관련 부품 만 사용하는 것입니다. 두 번째 방법은 표준 단 안정 IC 555 구성을 사용하고 외부 변조 신호를 사용하는 것입니다.

다이오드를 사용하는 IC 555 PWM

첫 번째 방법은 다음과 같이 구성을 사용하는 가장 간단하고 효과적입니다.

“건전지는 어떻게 작동합니까 ”

비디오 데모

위에 표시된 두 개의 다이오드 IC 555 PWM 회로의 작동은 매우 간단합니다. 사실 표준 불안정한 멀티 바이브레이터 디자인 출력의 독립적 인 ON / OFF 기간 제어를 제외하고.

우리가 알고 있듯이 IC 555 PWM 회로의 ON 시간은 커패시터가 핀 # 7 저항을 통해 2/3 Vcc 레벨에서 충전하는 데 걸리는 시간에 의해 결정되고 OFF 시간은 커패시터의 방전 시간에 의해 결정됩니다. 핀 # 7 자체를 통해 1/3 Vcc 미만.

위의 간단한 PWM 회로에서이 두 매개 변수는 전위차계와 두 개의 분기 다이오드를 통해 독립적으로 설정되거나 고정 될 수 있습니다.

음극이 7 번 핀에 연결된 좌측 다이오드는 OFF 시간을 분리하고, 양극이 7 번 핀에 연결된 우측 다이오드는 IC 출력의 ON 시간을 분리합니다.

때 전위차계 슬라이더 암이 왼쪽 다이오드쪽으로 더 가까워지면 커패시터의 방전 경로에서 낮은 저항으로 인해 방전 시간이 감소합니다. 그 결과 ON 시간이 증가하고 IC PWM의 OFF 시간이 감소합니다.

반대로 포트 슬라이더가 오른쪽 다이오드쪽으로 더 가면 커패시터의 충전 경로에서 포트의 저항이 낮아져 ON 시간이 감소합니다. 그 결과 OFF 기간이 증가하고 IC 출력 PWM의 ON 기간이 감소합니다.

2) 외부 변조를 사용하는 IC 555 PWM

두 번째 방법은 위의 방법보다 약간 복잡하며 IC 출력에서 비례 적으로 변화하는 펄스 폭을 구현하기 위해 IC의 5 번 핀 (제어 입력)에 외부 가변 DC가 필요합니다.

다음과 같은 간단한 회로 구성에 대해 알아 보겠습니다.

IC 555 핀아웃

다이어그램은 간편한 단 안정 멀티 바이브레이터 모드로 연결된 IC 555를 보여줍니다. 이 모드에서 IC는 핀 # 2의 모든 네거티브 트리거에 대한 응답으로 핀 # 3에서 포지티브 펄스를 생성 할 수 있습니다.

핀 # 3의 펄스는 Ra와 C의 값에 따라 미리 정해진 시간 동안 유지됩니다. 핀 # 2와 핀 # 5가 각각 클럭 및 변조 입력으로 할당 된 것을 볼 수 있습니다.

출력은 칩의 일반적인 핀 # 3에서 가져옵니다.

“트랜지스터의 종류와 용도 ”

위의 간단한 구성에서 IC 555는 필요한 PWM 펄스를 생성하기 위해 모두 설정되어 있습니다. 출력 주파수를 결정하는 핀 # 2의 구형파 펄스 또는 클록 입력과 핀 # 5의 가변 전압 입력 만 있으면됩니다. 진폭 또는 전압 레벨이 출력에서 펄스 폭 치수를 결정합니다.

핀 # 2의 펄스는 IC의 핀 # 6 / 7에서 해당하는 교대 삼각파를 생성하며, 폭은 RA 및 C 타이밍 구성 요소에 의해 결정됩니다.

이 삼각파는 핀 # 3 출력에서 PWM 펄스를 디 멘싱하기 위해 핀 # 5에 적용된 전압의 순간 측정과 비교됩니다.

간단히 말해서 IC의 핀 # 3에서 필요한 PWM 펄스를 얻기 위해 핀 # 2에 펄스 열과 핀 # 5에 가변 전압을 공급하면됩니다.

핀 # 5의 전압 진폭은 출력 PWM 펄스를 더 강하거나 약하게 만들거나 단순히 두껍거나 얇게 만드는 데 직접적으로 책임이 있습니다.

변조 전압은 매우 낮은 전류 신호일 수 있지만 의도 한 결과를 제공합니다.

예를 들어 핀 # 2에 50Hz 구형파를 적용하고 핀 # 5에 일정한 12V를 적용한다고 가정하면 출력 결과는 RMS가 12V이고 주파수가 50Hz 인 PWM을 표시합니다.

RMS를 줄이려면 핀 # 5에서 전압을 낮추기 만하면됩니다. 변경하면 결과는 다양한 RMS 값을 갖는 다양한 PWM이됩니다.

이 다양한 RMS가 출력에서 MOSFET 드라이버 단계에 적용되면 MOSFET에서 지원하는 모든 부하도 이에 따라 다양한 높고 낮은 결과로 응답합니다.

모터가 MOSFET에 연결되면 다양한 속도로 응답합니다. 다양한 광도의 램프와 수정 된 사인파 등가 인 인버터가 있습니다.

출력 파형

위의 논의는 아래 주어진 파형 그림에서 목격하고 확인할 수 있습니다.

맨 위 파형은 핀 # 5의 변조 전압을 나타내고 파형의 돌출부는 상승 전압을 나타내며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

두 번째 파형은 핀 # 2에 적용된 균일 한 클록 펄스를 나타냅니다. 이는 IC가 특정 주파수에서 스위칭 할 수 있도록하기위한 것이며, 그렇지 않으면 IC가 PWM 생성 장치로 작동 할 수 없습니다.

세 번째 파형은 핀 # 3에서 실제 PWM 생성을 나타내며, 펄스 폭이 상단 변조 신호에 정비례 함을 알 수 있습니다.

'벌지 (bulge)'에 해당하는 펄스 폭은 변조 전압 레벨의 하락에 비례하여 더 얇고 희박 해지는 훨씬 더 넓고 밀접한 간격으로 볼 수 있습니다.

위의 개념은 위 기사의 앞부분에서 설명한 것처럼 전력 제어 애플리케이션에 매우 쉽고 효과적으로 적용 할 수 있습니다.

IC 555 회로에서 고정 50 % 듀티 사이클을 생성하는 방법

다음 그림은 핀 # 3에 고정 된 50 % 듀티 사이클 PWM을 제공하는 간단한 구성을 보여줍니다. 아이디어는 IC 555 데이터 시트 중 하나에 제시되었으며,이 디자인은 간단하고 빠른 50 % 고정 듀티 사이클 생성기 단계가 필요한 애플리케이션에 매우 흥미롭고 유용 해 보입니다.