使用脉冲宽度调制速度控制DC电动机

介绍

在这个项目中,我将展示如何使用555和脉宽调制(PWM)实现直流电机的速度控制。

在我们的日常生活中,我们在许多系统中使用直流电机。例如CPU风扇、通风柜、玩具车等都是直流电机,由直流电源操作。大多数时候,我们将不得不根据我们的要求调整电机的速度。

例如,当CPU预先格式化游戏或视频编辑时,必须高速运行CPU风扇。但对于正常使用,如编辑文件,风扇的速度可以减少。

虽然一些系统具有用于风扇速度的自动调节系统,但并非所有系统都具有此功能。因此,我们将偶尔调整DC电机的速度。

直流电机的速度控制

如何实现DC电机的速度控制?

有多种方式来调整直流电机的速度手动。实现这一点的最简单的方法是通过一个可变电阻的帮助,即我们可以通过使用一个与电机串联的可变电阻调整直流电机的速度。

但这种方法通常没有准备两个原因。第一个原因是能源浪费即,电阻器将过量的能量消失为热量。第二种原因是我们想使用像微控制器等任何设备,或者任何其他数字设备用于自动化我们的直流电机速度控制,那么该方法不能使用。

采用脉宽调制技术对直流电机的转速进行控制是一种更有效的方法。

还阅读了相关的帖子 -步进电机控制器使用AT89C51微控制器

基于PWM的直流电动机速度控制电路图

直流电机电路图的速度控制

组件的要求

  • 555个定时器ic
  • 12V直流电动机
  • 1 n5819 x 2
  • 1 n4007
  • 100年nf
  • 100 pf
  • 10kΩ电阻
  • 100 kΩ电位计
  • IRF540 MOSFET.
  • 迷你面包板
  • 12 v电源
  • 连接电线

电路设计

我不打算解释555 IC的引脚图,将假设你已经熟悉了。继续设计电路,555引脚1接地。引脚8和4连接到+12V电源。

引脚6和引脚2短,引脚2和GND之间接100nF电容。POT的刮脚连接到555的引脚3。两个肖特基二极管(1N5819)连接到POT的其他两个引脚,如图所示。

二极管的共同点连接到销2.销7在10kΩ电阻的帮助下被拉高。MOSFET的栅极端子连接到销7的555.电动机连接在MOSFET的+ 12V电源和漏极之间,而MOSFET源连接到GND。

PN结二极管通过电机端子连接,以防止后部EMF。

注意:我没有使用肖特基二极管,而是用简单的1N4007二极管代替它们,因为PWM的频率更少(大约220Hz)。

直流电机的速度控制

直流电机电路的速度控制如何工作?

在该电路中,直流电机由555集成电路操作。电路中的IC 555工作在不稳定模式下,产生连续的高、低脉冲。

在此模式下,555 IC可以用作脉冲宽度调制器,对电路具有一些小的调整。电路的操作频率由连接到其附接的电阻和电容器的被动参数提供。

阅读下面的帖子:使用555计时器的水位报警

注意:

  • 关于该电路的最佳事物之一是您可以使其作为一个令亚博彩票下载人瞩目的多谐振荡器,具有很小的硬件和少的成本,这可以节省所涉及的成本以及印刷电路板(PCB)上的空间。
  • 如果你想要一个复杂的脉宽调制器,工作更准确,可以有更多的调整能力,那么最好使用基于微控制器的脉宽调制器,而不是我们现在使用的。
  • 然而,我们使用脉宽调制器的电路或应用不是那么敏感,因此不需要那么高的精度。在这种情况下,我们使用裸IC 555电路是更好的,因为它节省了我们的金钱和空间资源,在建设电路。
  • 电路的占空比可以通过改变电位计的值来改变。如果我们增加占空比,电机的速度会增加,如果我们减少占空比,电机的速度会降低。

您是否有兴趣使用微控制器进行此项目?然后去帖子 -基于PWM的直流电机速度控制电路如何用单片机工作

26日反应

  1. 先生,我在11级学习科学,你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. 我在另一个站点检查了同一项目,但在那我发现某些组件的值不同。所以我想知道它是否正常或不使用相同项目的不同组件值。

    1. 不,你不能……因为相对于你所说的一般bc547晶体管的额定容量,它的电流需求相对较高,所以会烧毁。具有更高电流容量的mosfet优于一般晶体管。

    1. 不好意思,我觉得电路图中7脚和3脚的连接有一个错误,实际上这是因为7脚不能连接在IRF540晶体管的栅极上,必须连接在100k电位计的滑动点上。并且引脚3不能在100k电位器的滑动接触处连接:但必须在IRF540晶体管的门,这是因为引脚3是555的输出。还有不是?。谢谢。

    1. 在12v和6v电压下,电路可以正常工作。电流处理能力的电路电机取决于哪个MOSFET你正在使用。

      1. MOSFET IRF540
        最大功耗(PD):150 W
        最大漏源极电压|Vds|: 100v
        最大栅极源电压| VGS |:20 V
        Maximum Gate-Threshold Voltage |Vgs(th)|: 4v
        最大漏极电流| ID |:30 A

  3. 我需要用它来降低VW微泡的12V冷却风扇的速度。功耗为40A,正常速度为12V,但需要降低速度30%。我假设MOSFET IRF 540必须在可以处理200W.any的散热器上换取某些东西的东西?

    1. 尝试IRF1404,
      最大功耗(Pd): 200w
      最大漏源极电压|Vds|: 40v
      最大栅极源电压| VGS |:20 V

      ID @ 25°C -连续漏极电流,VGS @ 10V - 202 A
      ID @ 100°C -连续漏极电流,VGS @ 10V - 143 A

      最大结温(Tj): 150°C

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    这个信息!谢谢!

    1. 肯定没有。
      它会烧断电路。
      但是,简单地运行电机(无负载),你使用这个电路通过缓慢启动电机(避免启动电流)与适当的散热器MOSFET。

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