Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) играет важную роль в управлении различными цепями. Она позволяет конструкции работать медленнее или быстрее в зависимости от скважности генерируемых импульсов. ШИМ может применяться не только для управления двигателями, но и для регулирования яркости (диммирования) светодиодов и светодиодных ламп и панелей. И в данном материале будет представлена схема такого диммера с ШИМ на основе таймера NE555 компании Texas Instruments. Принцип работы диммера можно представить в виде следующей блок-схемы.
Кратко принцип можно описать так. Напряжение 12 В источника постоянного тока подается на таймер NE555, который используется для генерации ШИМ-сигнала. Ширина ШИМ-сигнала всегда зависит от скважности, поэтому изменяя скважность, мы можем изменять яркость свечения светодиодной лампы. Схема диммера на основе таймера NE555 представлена далее.
Источник питания 12 В дает таймеру NE555 напряжение для работы. Вывод сброса RST также подключен к источнику питания напрямую, что позволит сбросить микросхему при возникновении неполадок в цепи. Вывод 5 или вывод контроля напряжения не используется в данном случае, поэтому он заземлен через конденсатор C1. Вывод триггера (вывод 2) и пороговый вывод (вывод 6) подключены к напряжению питания через резистор R12. С помощью потенциометра R4, подключенного к выводу 7, можно изменять скважность импульсного сигнала. Линия выхода 3 подключена к светодиодной панели через биполярный NPN-транзистор 2N2222 с токоограничивающим резистором R1. Этот транзистор работает в режиме ключа, обеспечивая светодиоды импульсами с заданной скважностью.
В данном приложении таймер NE555 работает в режиме нестабильного мультивибратора. Резисторы R12, R2, потенциометр R4 и конденсатор C2 играют важную роль. Выводы 2 и 6 обеспечивают компараторы верхнего логического уровня и нижнего логического уровня соответственно. Первый компаратор срабатывает по значению 2/3 от напряжения питания, второй компаратор срабатывает по значению 1/3 от напряжения питания. Если нестабильный мультивибратор находится в верхнем логическом уровне при старте, конденсатор C2 начинает заряжаться через резисторы R12, R2 и потенциометр R4. Когда напряжение на конденсаторе достигает 2/3 от питания, первый компаратор меняет логическое состояние мультивибратора на низкое. Когда же напряжение на конденсаторе при разряде достигает 1/3 от напряжения питания, то второй компаратор снова переводит мультивибратор в верхний логический уровень. Таким образом генерируются импульсы. Диод D1 в схеме также играет важную роль. Он не позволяет протекать обратному току, когда мультивибратор находится в высоком логическом уровне или разряжается конденсатор.
© digitrode.ru