NE555-basierte Geschwindigkeitsreglerschaltung - Widersprüchliche Stifte in 2 Tutorials

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Ich bin ein Neuling in der Elektronik und lerne es als Hobby. Im Laufe der Zeit wurde mir klar, dass elektronische Blogs nicht der beste Ort sind, um Elektronik zu lernen, es sei denn, Sie verfügen über fundierte Grundlagen und können dumme Fehler in online veröffentlichten Schaltplänen korrigieren. Oft fällt es mir schwer, eine Schaltung zum Laufen zu bringen, weil sie kleinere Tippfehler oder Fehler aufweist.

Jetzt stecke ich in einer solchen Situation fest. Ich beziehe mich auf zwei separate Elektronik-Blogs, die in der Google-Suche angezeigt werden und einige widersprüchliche Schaltpläne eines auf NE555 basierenden DC-Motordrehzahlreglers veröffentlicht haben. Ich weiß nicht, ob einer oder beide richtig sind. Die Schaltungen verwenden Pin 3 bzw. Pin 7 des IC, um den MOSFET / Transistor anzusteuern.

Schaltplan 1:

http://pcbheaven.com/circuitpages/PWM_Fan_controller_using_a_555/

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

und

Schaltplan 2:

http://www.gadgetronicx.com/dc-motor-speed-control-circuit-ic555/

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Meine Fragen sind:

  1. Sind beide richtig? Wenn ja, sind es wirklich ein paar aufregende Schaltkreise, um zu verstehen, wie beide funktionieren, wenn Pin 3 und Pin 7 in diesen beiden Schaltplänen genau umgekehrt verwendet werden. Macht die Verwendung von MOSFET gegen Transistor den Unterschied?
  2. Wenn einer von ihnen richtig ist - welcher ist das?

Diese Frage ist für Stackexchange möglicherweise nicht neu, da diese widersprüchlichen Diagramme gleichermaßen im gesamten Internet veröffentlicht werden. Leider konnte ich es auf SE nicht finden. Bitte verknüpfen Sie die Frage, falls Sie sie bereits haben.

Nach meinem Verständnis sollte Schaltplan 2 funktionieren. Da es der Astable-Multivibrator-Konfiguration von NE555 ähnlich ist, scheint Pin 3 Rechtecksignale (dh PWM-Signale) zu erzeugen, um den MOSFET / Transistor anzusteuern. Bitte lassen Sie mich wissen, ob ich falsch liege und warum.

Vielen vielen Dank im Voraus !!

Sribasu
quelle
Dies ist eine sehr interessante Frage. Im 555-Diagramm können wir sehen, dass der 7 (Entladungs-) Pin mit dem Kollektor eines Transistors verbunden ist, dessen Basis mit derselben Schiene verbunden ist, die den Wechselrichter (Puffer) des regulären Ausgangsstifts 3 speist. Auf diese Weise könnte möglicherweise jemand verwenden Ausgang von Pin 7 (aber warum?). Ich würde meine Wette auf einen fehlerhaften Wechsel der Stifte 3 und 7 im ersten Schaltplan setzen.
mguima
Ja, mein Verständnis ist auch das gleiche! Aber ich bin überrascht zu sehen, dass diese beiden Diagramme fast gleichermaßen in den Blogs veröffentlicht werden. Keines davon ist wirklich ein Eckpfeiler - also bezweifle ich wirklich, ob eines davon falsch ist! Als Anfänger würde ich nicht erwarten, dass die Blogger wiederholt einen so großen Fehler machen! :)
Sribasu

Antworten:

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Sie sind beide akzeptable Lösungen.

Beachten Sie, dass bei einem 555-Timer der Entladestift einfach eine Open-Collector-Version des Ausgangssignals ist.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

In Schaltplan 1 ist der 555-Timer als Rechteckwellengenerator konfiguriert. Der Lade- / Entladepfad für den Zeitsteuerungskondensator stammt vom 555s-Ausgang, der sich in der Nähe der oberen oder unteren Schiene befindet. Da bei einem Pot von 50% der Widerstand gegen die Kappe in beiden Zuständen gleich ist, wird der Akku mit der gleichen Geschwindigkeit geladen und entladen. Daher die Bezeichnung "Rechteckwelle".

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Der Entladestift ist daher in dieser Konfiguration überschüssig, obwohl er immer noch normal schaltet. Stattdessen wird es verwendet, um das MOSFET-Gate während des Entladezyklus herunterzuziehen.

In Schaltung 2, der traditionelleren Verkabelung, wird die Laderate unabhängig von der Topfeinstellung durch R2 + definiert, während die Entladung ausschließlich durch den Topf erfolgt. Bei diesem Design beträgt die mittlere Reichweite des Topfes nicht 50% des Platzes. Ferner verschwendet diese Schaltung während des Entladezyklus beträchtlichen Strom (12 mA) durch R2 ohne Zweck.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Als solches ist Schaltung 1 wohl die bessere.

Beachten Sie jedoch, dass in diesen beiden speziellen Beispielen das Design des MOSFET-Gate-Treibers stattdessen 12 mA verschlingt, sodass diese beiden Schaltungen hinsichtlich der Effizienz ziemlich nahe beieinander liegen. Eine bessere Gate-Treiberschaltung würde das beheben.

Persönlich hätte ich es so gemacht. Ich könnte sogar eine schöne LED parallel zum Motor hinzufügen, damit ich erkennen kann, wie stark der Controller fährt.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein Ich müsste überprüfen, ob beide Endpunkte des Topfes wie erwartet funktionierten.

Trevor_G
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Großartig! Einfach verstanden. Aber noch eine Frage bezüglich der Bezeichnung der ersten "weniger effizient". Während Pin 7 nach unten zieht (Entladezyklus), verschwendet es keine Energie durch den daran angeschlossenen 1K-Widerstand? Oder verstehe ich es falsch?
Sribasu
@sribasu Ich habe nicht gesagt, dass es effizienter ist, obwohl es hätte sein können. Ich sagte, der zweite verschwendet 12mA, den er nicht braucht. In diesen beiden speziellen Beispielen sind sie mit 50% ungefähr gleich effizient, da der Mosfet stattdessen 12 mA auf der Gate-Antriebsseite verschlingt.
Trevor_G
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@sribasu, aber das ist ein Fehler der Gate-Treiberschaltung, nicht wirklich der 555-Schaltung, wenn Sie wissen, was ich meine.
Trevor_G
Einverstanden. Dies ist im Allgemeinen ein Fehler des Gate-Treibers, der nichts mit der PWM-Generierung zu tun hat.
Sribasu
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Beim 555 sind die Pins 3 und 7 nahezu gleichwertig, mit dem einzigen Unterschied, dass Pin 7 ein offener Kollektor ist, während Pin 3 einen Totempfahlausgang hat. In beiden Schaltkreisen ist ein 1K-Widerstand an Pin 7 angeschlossen, um die Pullup-Funktion bereitzustellen und diesen Unterschied effektiv zu beseitigen.

Dave Tweed
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Ich habe das gelernt - Pin 3 und 7 sind fast gleichwertig! Vielen Dank!
Sribasu