IC 555 PWM 발생기 - 펄스 폭 변조 회로 살펴보기

펄스 폭 변조(PWM)는 전기 회로 설계에서 필수적인 기술입니다. 전체 전력 전송과 전력 전송 없음 사이를 빠르게 전환하여 전기 구성 요소 간의 전력 전송을 제어합니다. 이제 IC 555 PWM 발생기에 대해 알아야 할 모든 것을 살펴보겠습니다.

펄스 폭 변조란 무엇입니까?

그림 1:녹색 원형 LED PWM(펄스 폭 변조) 조광기 PCB

PWM은 전기 신호를 개별 ON 및 OFF 신호로 절단하여 평균 전력을 줄입니다. 따라서 애플리케이션 요구 사항에 따라 회로 부하의 출력 전력 또는 전압을 트리밍하거나 치수를 지정하는 데 도움이 됩니다.

평균 전압은 신호의 듀티 사이클에 따라 달라집니다.

555 타이머 PWM 발생기 회로

그림 2:IC 555 핀아웃 다이어그램

IC 555 타이머 안정 모드 회로도

시간 지연, 펄스 생성, 발진 및 펄스 폭 변조를 포함한 다양한 회로에 IC 555 타이머를 사용할 수 있습니다. 이 섹션에서는 불안정한 멀티바이브레이터에서의 사용을 살펴봅니다.

자유 실행 또는 불안정 멀티바이브레이터 발진기는 안정적인 상태가 없는 발진 회로입니다.

다음은 내부 회로입니다.

그림 3:IC 555 타이머 비안정 모드 회로도

핀 2와 6을 연결하면 외부 트리거 펄스가 필요하지 않습니다. 핀 4는 사용하지 않을 때 Vcc와 관련되어야 하는 외부 리셋 핀입니다.

또한 0.01uF 커패시터를 통해 핀 5를 접지에 연결하여 외부 노이즈를 필터링합니다. 그런 다음 저항 R1, R2 및 R3의 타이밍 회로를 구성하여 출력 펄스 폭을 결정합니다.

다이오드를 사용하는 IC 555 PWM

다이오드를 사용하는 IC 555 PWM은 ON/OFF 기간 출력 제어가 있는 표준 불안정 멀티바이브레이터처럼 작동합니다. IC 555는 다이오드 네트워크의 속성과 전위차계를 사용하여 ON/OFF 기간을 결정합니다.

그림 4:다이오드를 사용하는 IC 555 PWM

먼저 위의 다이어그램과 같이 회로를 연결하여 시작합니다.

ON 시간은 회로 커패시터를 Vcc의 2/3까지 충전하는 데 걸리는 시간입니다. 마찬가지로 OFF 시간은 커패시터가 Vcc의 1/3 이하로 방전되는 기간입니다.

그리고 회로의 ON/OFF 시간을 설정하는 방법은 다음과 같습니다.

첫째, ON/OFF 시간은 분기 다이오드와 전위차계를 통해 독립적으로 설정하거나 고정할 수 있습니다. 적절한 측면 다이오드는 IC 555 회로의 ON 시간을 나눕니다. 음극이 핀 7에 연결된 왼쪽 다이오드는 코스의 OFF 시간을 나눕니다.

둘째, 전위차계를 사용하여 다이오드 네트워크에서 저항을 변경할 수 있습니다. 전위차계 암이 왼쪽으로 미끄러지면 왼쪽 다이오드의 방전 시간이 감소합니다. 낮은 방전 시간은 IC 555 타이머의 ON 시간을 늘리고 OFF 시간을 줄입니다.

그러나 전위차계 암을 오른쪽으로 밀면 OFF 시간이 줄어들고 ON 시간이 늘어납니다.

외부 변조를 사용하는 IC 555 PWM

아래 회로에서 IC 555를 단안정 멀티바이브레이터 모드로 연결했습니다. 핀 2에서 모든 음의 트리거에 대해 IC 555는 핀 3에서 양의 펄스를 생성합니다. 또한 핀 3은 C 및 Ra 값에 따라 달라지는 설정 기간 동안 진동을 유지합니다.

그림 5:외부 변조를 사용하는 IC 555 PWM

핀 2와 5를 회로의 클록 및 변조 입력으로 각각 할당합니다. 그리고 코스를 잘 설정했다면 3번 핀에서 출력이 나와야 합니다. 

그리고 우리 회로의 경우 핀 2에 클록 입력 또는 구형파 펄스를 제공해야 합니다. 이를 통해 출력 주파수를 설정할 수 있습니다. 또한 전압 레벨 또는 진폭이 펄스 폭 치수를 설정하는 핀 5에 정보를 적용합니다.

따라서 핀 2의 펄스는 후크 6/7에서 삼각파를 교대로 생성합니다. 여기서 C와 Ra의 값은 삼각파형의 폭을 결정합니다.

핀 2에서 여러 펄스를 적용하고 핀 5 전압을 변경하면 핀 3에서 필요한 PWM 펄스가 설정됩니다. 핀 5 전압의 진폭은 출력 PWM 펄스를 더 얇거나 두껍게 만듭니다.

IC 555 회로에서 고정 50% 듀티 사이클을 생성하는 방법

아래 다이어그램과 같이 회로를 연결하여 555 타이머에서 고정된 50% 듀티 사이클을 생성합니다.

그림 6:50% 듀티 사이클을 생성하는 방법

IC 555 데이터 시트 중 하나에서 설정을 찾을 수 있습니다. 핀 3에서 50% 듀티 사이클을 제공합니다. 또한 설계는 빠르고 쉬운 50% 고정 듀티 사이클이 필요한 작업 및 프로세스에 중요합니다.

결론

결론적으로 IC 555 타이머는 RC 네트워크에 의해 결정된 다양한 출력 파형을 제공합니다.

결과적으로 듀티 사이클 발진기, 펄스 위치 변조, 디지털 로직 프로브 및 DC 출력 전압 조정기에 응용 프로그램이 있습니다.

스위치 모드 전원 공급 장치(SMPS)에서 이를 사용하여 전압 출력을 정확한 값으로 제어할 수도 있습니다.

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