IC 555 ఉపయోగించి PWM ను ఎలా ఉత్పత్తి చేయాలి (2 పద్ధతులు అన్వేషించబడ్డాయి)

IC 555 చాలా ఉపయోగకరమైన మరియు బహుముఖ పరికరం, ఇది ఎలక్ట్రానిక్స్ రంగంలో అనేక ఉపయోగకరమైన సర్క్యూట్లను కాన్ఫిగర్ చేయడానికి వర్తించవచ్చు. ఈ ఐసి యొక్క చాలా ఉపయోగకరమైన లక్షణం పిడబ్ల్యుఎం పప్పులను ఉత్పత్తి చేయగల సామర్థ్యం, ​​ఇది అప్లికేషన్ లేదా సర్క్యూట్ యొక్క అవసరాలకు అనుగుణంగా కొలతలు లేదా ప్రాసెస్ చేయవచ్చు.

పిడబ్ల్యుఎం అంటే ఏమిటి

పిడబ్ల్యుఎమ్ అంటే పల్స్ వెడల్పు మాడ్యులేషన్, ఇది పల్స్ వెడల్పుల నియంత్రణ, లేదా ఓసిలేటర్ సర్క్యూట్ లేదా మైక్రోకంట్రోలర్ వంటి నిర్దిష్ట మూలం నుండి ఉత్పత్తి అయ్యే ఆన్ / ఆఫ్ కాలాలు లేదా తార్కిక ఉత్పాదనలను కలిగి ఉంటుంది.

వ్యక్తిగతంగా లేదా అనువర్తన అవసరాలకు అనుగుణంగా ఒక నిర్దిష్ట లోడ్ యొక్క అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ లేదా శక్తిని కొలవడానికి లేదా కత్తిరించడానికి PWM ఉపయోగించబడుతుంది.

ఇది శక్తిని నియంత్రించే డిజిటల్ మార్గం మరియు అనలాగ్ లేదా లీనియర్ పద్ధతుల కంటే చాలా ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది.
ఇచ్చిన పారామితులను నియంత్రించడంలో PWM యొక్క సమర్థవంతమైన ఉపయోగాన్ని వివరించే అనేక ఉదాహరణలు ఉన్నాయి.

DC మోటారుల వేగాన్ని నియంత్రించడానికి, అవుట్పుట్ AC యొక్క RMS ను నియంత్రించడానికి ఇన్వర్టర్లలో లేదా కోసం ఇది ఉపయోగించబడుతుంది సవరించిన సైన్ వేవ్ అవుట్‌పుట్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది .

అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ను ఖచ్చితమైన స్థాయిలకు నియంత్రించడానికి SMPS విద్యుత్ సరఫరాలో కూడా దీనిని చూడవచ్చు.
LED డిమ్మింగ్ పనితీరును ప్రారంభించడానికి ఇది LED డ్రైవర్ సర్క్యూట్లలో కూడా వర్తించబడుతుంది.

స్థూలమైన ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లను ఉపయోగించకుండా పదవీవిరమణ లేదా స్టెప్-అప్ వోల్టేజ్‌లను పొందటానికి ఇది బక్ / బూస్ట్ టోపోలాజీలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

కాబట్టి ప్రాథమికంగా ఇది మా స్వంత ప్రాధాన్యతల ప్రకారం అవుట్పుట్ పరామితిని టైలరింగ్ చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

చాలా ఆసక్తికరమైన అనువర్తన ఎంపికలతో, పద్ధతి చాలా క్లిష్టంగా లేదా కాన్ఫిగర్ చేయడానికి ఖరీదైనదిగా ఉందా?

సమాధానం ఖచ్చితంగా, లేదు. వాస్తవానికి ఇది ఒకే ఐసి LM555 ను ఉపయోగించి చాలా సరళంగా అమలు చేయవచ్చు.

పల్స్ వెడల్పు మాడ్యులేషన్ అవుట్‌పుట్‌ను రూపొందించడానికి IC 555 ను ప్రాథమికంగా రెండు పద్ధతులు ఉపయోగించవచ్చు. మొదటి పద్ధతి ఒకే ఐసి 555 ను మాత్రమే ఉపయోగిస్తుంది మరియు డయోడ్లు, పొటెన్షియోమీటర్ మరియు కెపాసిటర్ వంటి కొన్ని అనుబంధ భాగాలను ఉపయోగిస్తుంది. రెండవ పద్ధతి ప్రామాణిక మోనోస్టేబుల్ IC 555 కాన్ఫిగరేషన్‌ను ఉపయోగించడం మరియు బాహ్య మాడ్యులేషన్ సిగ్నల్‌ను ఉపయోగించడం.

డయోడ్లను ఉపయోగించి IC 555 PWM

మొదటి పద్ధతి సరళమైనది మరియు ప్రభావవంతమైనది, ఇది క్రింద చూపిన విధంగా ఆకృతీకరణను ఉపయోగిస్తుంది:

వీడియో ప్రదర్శన

పైన చూపిన రెండు డయోడ్ IC 555 PWM సర్క్యూట్ యొక్క పని చాలా సులభం. ఇది నిజానికి ఒక ప్రామాణిక అస్టేబుల్ మల్టీవైబ్రేటర్ డిజైన్ అవుట్పుట్ యొక్క స్వతంత్ర ఆన్ / ఆఫ్ వ్యవధి నియంత్రణ మినహా.

IC 555 PWM సర్క్యూట్ యొక్క ON సమయం పిన్ # 7 రెసిస్టర్ ద్వారా 2/3 వ Vcc స్థాయిలో ఛార్జ్ చేయడానికి దాని కెపాసిటర్ తీసుకున్న సమయం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుందని మనకు తెలుసు, మరియు OFF సమయం కెపాసిటర్ యొక్క ఉత్సర్గ సమయం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. పిన్ # 7 ద్వారా 1/3 వ Vcc క్రింద.

పై సరళమైన PWM సర్క్యూట్లో, ఈ రెండు పారామితులను పొటెన్షియోమీటర్ ద్వారా మరియు రెండు విభజించే డయోడ్ల ద్వారా స్వతంత్రంగా సెట్ చేయవచ్చు లేదా పరిష్కరించవచ్చు.

పిన్ # 7 తో అనుసంధానించబడిన కాథోడ్ ఉన్న ఎడమ వైపు డయోడ్ OFF సమయాన్ని వేరు చేస్తుంది, అయితే పిన్ # 7 కి అనుసంధానించబడిన దాని యానోడ్ ఉన్న కుడి వైపు డయోడ్ IC అవుట్పుట్ యొక్క సమయం వేరు చేస్తుంది.

ఎప్పుడు అయితే పొటెన్షియోమీటర్ స్లైడర్ ఆర్మ్ ఎడమ వైపు డయోడ్ వైపు ఎక్కువగా ఉంటుంది, ఇది కెపాసిటర్ యొక్క ఉత్సర్గ మార్గంలో తక్కువ నిరోధకత కారణంగా ఉత్సర్గ సమయం తగ్గుతుంది. ఇది ON సమయం పెరుగుతుంది మరియు IC PWM యొక్క OFF సమయం తగ్గుతుంది.

దీనికి విరుద్ధంగా, కుండ స్లయిడర్ కుడి వైపు డయోడ్ వైపు ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, కెపాసిటర్ యొక్క ఛార్జింగ్ మార్గంలో కుండ యొక్క నిరోధకతను తగ్గించడం వలన ఇది ON సమయం తగ్గుతుంది. ఇది OFF వ్యవధిలో పెరుగుదలకు దారితీస్తుంది మరియు IC అవుట్పుట్ PWM ల యొక్క ON కాలాలలో తగ్గుతుంది.

2) బాహ్య మాడ్యులేషన్ ఉపయోగించి IC 555 PWM

రెండవ పద్ధతి పైన పేర్కొన్నదానికంటే కొంచెం క్లిష్టంగా ఉంటుంది మరియు IC అవుట్పుట్ వద్ద దామాషా ప్రకారం మారుతున్న పల్స్ వెడల్పును అమలు చేయడానికి IC యొక్క పిన్ # 5 (కంట్రోల్ ఇన్పుట్) పై బాహ్య వైవిధ్యమైన DC అవసరం.

కింది సాధారణ సర్క్యూట్ కాన్ఫిగరేషన్ నేర్చుకుందాం:

IC 555 Pinout

రేఖాచిత్రం IC 555 ను సులభంగా మోనోస్టేబుల్ మల్టీవైబ్రేటర్ మోడ్‌లో చూపిస్తుంది. ఈ మోడ్‌లో IC దాని పిన్ # 2 వద్ద ప్రతి ప్రతికూల ట్రిగ్గర్‌కు ప్రతిస్పందనగా పిన్ # 3 వద్ద సానుకూల పల్స్‌ను ఉత్పత్తి చేయగలదని మాకు తెలుసు.

పిన్ # 3 వద్ద ఉన్న పల్స్ రా మరియు సి విలువలను బట్టి కొన్ని ముందుగా నిర్ణయించిన కాలానికి నిలబడుతుంది. పిన్ # 2 మరియు పిన్ # 5 ను వరుసగా గడియారం మరియు మాడ్యులేషన్ ఇన్‌పుట్‌లుగా కేటాయించవచ్చు.

అవుట్పుట్ చిప్ యొక్క సాధారణ పిన్ # 3 నుండి తీసుకోబడుతుంది.

పై సూటిగా ఆకృతీకరణలో, అవసరమైన PWM పప్పులను ఉత్పత్తి చేయడానికి IC 555 అన్నీ సెట్ చేయబడ్డాయి, దీనికి కేవలం పిన్ # 2 వద్ద చదరపు వేవ్ పల్స్ లేదా క్లాక్ ఇన్పుట్ అవసరం, ఇది అవుట్పుట్ ఫ్రీక్వెన్సీని నిర్ణయిస్తుంది మరియు పిన్ # 5 వద్ద వేరియబుల్ వోల్టేజ్ ఇన్పుట్ దీని వ్యాప్తి లేదా వోల్టేజ్ స్థాయి అవుట్పుట్ వద్ద పల్స్ వెడల్పు కొలతలు నిర్ణయిస్తుంది.

పప్పులు పిన్ # 2 IC యొక్క పిన్ # 6/7 వద్ద తదనుగుణంగా ప్రత్యామ్నాయ త్రిభుజం తరంగాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, దీని వెడల్పు RA మరియు C టైమింగ్ భాగాలచే నిర్ణయించబడుతుంది.

పిన్ # 3 అవుట్పుట్ వద్ద పిడబ్ల్యుఎంల పప్పులను కొలవడానికి పిన్ # 5 వద్ద వర్తించే వోల్టేజ్ యొక్క తక్షణ కొలతతో ఈ త్రిభుజం తరంగాన్ని పోల్చారు.

సరళమైన మాటలలో, ఐసి యొక్క పిన్ # 3 వద్ద అవసరమైన పిడబ్ల్యుఎం పప్పులను సాధించడానికి పిన్ # 2 వద్ద పప్పుల రైలును మరియు పిన్ # 5 వద్ద మారుతున్న వోల్టేజ్‌ను సరఫరా చేయాలి.

పిన్ # 5 వద్ద వోల్టేజ్ యొక్క వ్యాప్తి అవుట్పుట్ PWM పప్పులను బలంగా లేదా బలహీనంగా లేదా మందంగా లేదా సన్నగా చేయడానికి నేరుగా బాధ్యత వహిస్తుంది.

మాడ్యులేషన్ వోల్టేజ్ చాలా తక్కువ కరెంట్ సిగ్నల్ కావచ్చు, అయినప్పటికీ ఇది ఉద్దేశించిన ఫలితాలను ఇస్తుంది.

ఉదాహరణకు, మేము పిన్ # 2 వద్ద 50 హెర్ట్జ్ స్క్వేర్ వేవ్ మరియు పిన్ # 5 వద్ద స్థిరమైన 12 విని వర్తింపజేద్దాం అనుకుందాం, అవుట్పుట్ వద్ద ఫలితం పిడబ్ల్యుఎంలను 12 వి యొక్క ఆర్ఎంఎస్ మరియు 50 హెర్ట్జ్ ఫ్రీక్వెన్సీతో చూపుతుంది.

RMS ను తగ్గించడానికి మనం పిన్ # 5 వద్ద వోల్టేజ్‌ను తగ్గించాలి. మేము దానిని మారుస్తే, ఫలితం వివిధ RMS విలువలతో విభిన్న PWM అవుతుంది.

అవుట్పుట్ వద్ద మోస్ఫెట్ డ్రైవర్ దశకు ఈ మారుతున్న RMS వర్తింపజేస్తే, మోస్ఫెట్ చేత మద్దతు ఇవ్వబడిన ఏదైనా లోడ్ కూడా తదనుగుణంగా అధిక మరియు తక్కువ ఫలితాలతో ప్రతిస్పందిస్తుంది.

మోటారు మోస్‌ఫెట్‌తో అనుసంధానించబడి ఉంటే, అది వేర్వేరు వేగాలతో ప్రతిస్పందిస్తుంది, వివిధ కాంతి తీవ్రతలతో కూడిన దీపం, సవరించిన సైన్ వేవ్ సమానమైన ఇన్వర్టర్.

అవుట్పుట్ తరంగ రూపం

పై చర్చను క్రింద ఇచ్చిన తరంగ రూప దృష్టాంతం నుండి చూడవచ్చు మరియు ధృవీకరించవచ్చు:

అగ్రశ్రేణి తరంగ రూపం పిన్ # 5 వద్ద మాడ్యులేషన్ వోల్టేజ్‌ను సూచిస్తుంది, తరంగ రూపంలోని ఉబ్బరం పెరుగుతున్న వోల్టేజ్‌ను సూచిస్తుంది మరియు దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటుంది.

రెండవ తరంగ రూపం పిన్ # 2 వద్ద వర్తించే ఏకరీతి గడియారపు పల్స్‌ను సూచిస్తుంది. ఇది ఒక నిర్దిష్ట పౌన frequency పున్యంలో మారడానికి IC ని ప్రారంభించడం కోసం, ఇది లేకుండా IC PWM జనరేటర్ పరికరంగా పనిచేయదు.

మూడవ తరంగ రూపం పిన్ # 3 వద్ద వాస్తవ పిడబ్ల్యుఎం ఉత్పత్తిని వర్ణిస్తుంది, పప్పుల వెడల్పు నేరుగా టాప్ మాడ్యులేషన్ సిగ్నల్‌కు అనులోమానుపాతంలో ఉందని మనం చూడవచ్చు.

'ఉబ్బెత్తు'కు అనుగుణమైన పల్స్ వెడల్పులను చాలా విస్తృతంగా మరియు దగ్గరగా ఉంచవచ్చు, ఇది మాడ్యులేషన్ వోల్టేజ్ స్థాయి పతనంతో అనులోమానుపాతంలో సన్నగా మరియు తక్కువగా మారుతుంది.

పై వ్యాసంలో ఇంతకుముందు చర్చించినట్లుగా విద్యుత్ నియంత్రణ అనువర్తనాలలో పై భావన చాలా సులభంగా మరియు సమర్థవంతంగా వర్తించవచ్చు.

IC 555 సర్క్యూట్ నుండి స్థిర 50% డ్యూటీ సైకిల్‌ను ఎలా ఉత్పత్తి చేయాలి

కింది బొమ్మ సరళమైన కాన్ఫిగరేషన్‌ను చూపిస్తుంది, ఇది మీకు పిన్ # 3 అంతటా స్థిరమైన 50% డ్యూటీ సైకిల్ PWM లను అందిస్తుంది. ఈ ఆలోచన IC 555 డేటాషీట్లలో ఒకదానిలో ప్రదర్శించబడింది మరియు ఈ డిజైన్ చాలా ఆసక్తికరంగా మరియు సరళమైన మరియు శీఘ్ర 50% స్థిర డ్యూటీ సైకిల్ జనరేటర్ దశ అవసరమయ్యే అనువర్తనాలకు ఉపయోగపడుతుంది.