555产生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。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。/TD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)：其中，而a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：DF和α之间为线性关系。图2显示了当α变化时VOUT的波形。图2：这三个波形显示了VOUT如何随α变化而变化。作者：HenrySantana，KavlicoCorp.图中：8、4脚接电源正，1接地，5通过电容C2接地，3是输出。电阻R1、R2和二极管D1、D2以及电位器WR、电容C1组成RC充放电回路。电源上电后，由于电容C1的存在，555管脚2和6低电位，7脚处于断开状态，3脚输出高电位（1）。此时，电源通过电阻R1、二极管D1和电位器WR的上半部分通过电位器中心抽头向电容C1充电。等待若干时间，电容C1的电压上升到2/3电源电压后，555时基电路6脚置位触发，3脚变低电位（0），7脚打开接地，此时，电阻R1下端电位被7脚拉为零，不能再通过二极管D1和电位器向电容C1充电。而电容C1却通过电位器WR的下半部分和电阻R2、二极管D2向7脚放电。再过若干时间，电容C1的电位下降到1/3电源电压以下，低于2脚的阀值电压使555复位，产生一个振荡周期。重复以上步骤，往复循环。由于电容C1的充放电分别经过电位器WR的上下两端，调节电位器，在增加减少充电时间的同时，也相应减少和增加了放电时间，使充放电时间之和保持不变，也就是说振荡周期不变。所以这是一个固定脉冲频率，可以改变脉宽的PWM调节电路。