Gerador IC 555 PWM - Uma análise dos circuitos de modulação por largura de pulso

A modulação por largura de pulso (PWM) é uma técnica essencial no projeto de circuitos elétricos. Ele controla a transferência de energia entre os componentes elétricos, alternando rapidamente entre transferência de energia total e nenhuma. Então, vamos ver tudo o que você precisa saber sobre o gerador IC 555 PWM.

O que é modulação por largura de pulso?

Fig 1:Placa de dimmer de modulação de largura de pulso com led redondo verde (PWM)

O PWM reduz a potência média de um sinal elétrico dividindo-o em sinais discretos ON e OFF. Portanto, ele ajuda a ajustar ou dimensionar uma potência de saída ou tensão de uma carga de circuito de acordo com os requisitos da aplicação.

A tensão média dependerá do ciclo de trabalho do sinal.

Circuito Gerador PWM Temporizador 555

Fig 2:Diagrama de pinagem IC 555

Diagrama de circuito do modo astável do temporizador IC 555

Você pode usar o temporizador IC 555 para vários circuitos, incluindo atrasos de tempo, geração de pulso, oscilação e modulação de largura de pulso. Nesta seção, veremos seu uso em multivibradores astáveis.

Um oscilador multivibrador de funcionamento livre ou astável é um circuito oscilante sem um estado estável.

Aqui está o seu circuito interno.

Fig 3:Diagrama de circuito do modo astável do temporizador IC 555

A conexão dos pinos 2 e 6 elimina a necessidade de um pulso de disparo externo. O pino 4 é o pino de reset externo que, quando não estiver em uso, deve estar relacionado ao Vcc.

Além disso, filtre o ruído externo conectando o pino 5 ao terra através de um capacitor de 0,01 uF. Você então formará um circuito de temporização de resistores R1, R2 e R3 para determinar a largura do pulso de saída.

IC 555 PWM usando diodos

O IC 555 PWM usando diodos funciona como um multivibrador astável padrão com um controle de saída de período ON/OFF. O IC 555 usa as propriedades da rede de diodos e do potenciômetro para determinar o período ON/OFF.

Fig 4:IC 555 PWM usando diodos

Primeiro, você começará conectando o circuito, conforme mostrado no diagrama acima.

O tempo ON é o tempo necessário para carregar um capacitor do circuito a 2/3 de Vcc. Da mesma forma, o tempo OFF é o período para o capacitor descarregar abaixo de 1/3 do Vcc.

E, aqui está como você pode definir o tempo de ligar/desligar do circuito

Primeiramente, o tempo ON/OFF pode ser ajustado de forma independente ou fixo através de diodos bifurcados e um potenciômetro. O diodo lateral adequado divide o tempo ON do circuito IC 555. O diodo do lado esquerdo cujo cátodo está conectado ao pino 7 divide o tempo OFF do curso.

Em segundo lugar, você pode usar um potenciômetro para variar a resistência na rede de diodos. Quando o braço do potenciômetro desliza para a esquerda, provoca uma diminuição no tempo de descarga do diodo esquerdo. O menor tempo de descarga aumenta o tempo ON e diminui o tempo OFF do temporizador IC 555.

No entanto, deslizar o braço do potenciômetro para a direita diminui o tempo OFF e aumenta o tempo ON.

IC 555 PWM usando modulação externa

No circuito abaixo, conectamos nosso IC 555 em um modo multivibrador monoestável. Para cada trigger negativo no pino 2, o IC 555 gera um pulso positivo no pino 3. Além disso, o pino 3 mantém a vibração por um período definido que depende dos valores de C e Ra.

Fig 5:IC 555 PWM usando modulação externa

Atribua os pinos dois e cinco como entradas de clock e modulação do circuito, respectivamente. E, se você definir bem seu curso, deverá obter saída do pino 3.

E para o nosso circuito, precisamos fornecer uma entrada de clock ou pulso de onda quadrada no pino 2. Isso nos permite definir a frequência da saída. Além disso, aplique informações no pino cinco cujo nível de tensão ou amplitude define a dimensão da largura do pulso.

Portanto, os pulsos no pino 2 geram ondas triangulares alternadas nos ganchos 6/7. Aqui, os valores de C e Ra determinam a largura das formas de onda triangulares.

Aplicando vários pulsos no pino dois e alterando a tensão do pino cinco define os pulsos PWM necessários no pino 3. A amplitude da tensão do pino cinco torna os pulsos PWM de saída mais finos ou mais espessos.

Como gerar um ciclo de trabalho fixo de 50% a partir de um circuito IC 555

Conecte seu circuito conforme mostrado no diagrama abaixo para produzir um ciclo de trabalho fixo de 50% nos 555 temporizadores.

Fig 6:Como gerar um ciclo de trabalho de 50%

Você pode encontrar a configuração em uma das folhas de dados do IC 555. Ele fornece um ciclo de trabalho de 50% no pino 3. Além disso, o design é crucial para tarefas e processos que exigem um ciclo de trabalho fixo de 50% rápido e fácil.

Conclusão

Em conclusão, o temporizador IC 555 fornece uma variedade de formas de onda de saída determinadas pela rede RC.

Consequentemente, tem aplicações em osciladores de ciclo de trabalho, modulação de posição de pulso, sondas lógicas digitais e reguladores de tensão de saída CC.

Você também pode usá-lo em fontes de alimentação comutadas (SMPS) para controlar a saída de tensão para valores exatos.

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