Générateur PWM IC 555 - Un regard sur les circuits de modulation de largeur d'impulsion

La modulation de largeur d'impulsion (PWM) est une technique essentielle dans la conception de circuits électriques. Il contrôle le transfert de puissance entre les composants électriques en basculant rapidement entre le transfert de puissance complet et aucun. Voyons donc tout ce que vous devez savoir sur le générateur PWM IC 555.

Qu'est-ce que la modulation de largeur d'impulsion ?

Fig 1 :Circuit imprimé de gradateur à modulation de largeur d'impulsion (PWM) à LED ronde verte

PWM réduit la puissance moyenne d'un signal électrique en le découpant en signaux ON et OFF discrets. Par conséquent, il aide à ajuster ou à dimensionner une puissance ou une tension de sortie d'une charge de circuit selon les exigences de l'application.

La tension moyenne dépendra du rapport cyclique du signal.

Circuit générateur PWM à minuterie 555

Fig 2 :Schéma de brochage IC 555

Schéma de circuit du mode astable de la minuterie IC 555

Vous pouvez utiliser la minuterie IC 555 pour divers circuits, y compris les temporisations, la génération d'impulsions, l'oscillation et la modulation de largeur d'impulsion. Dans cette section, nous examinons son utilisation dans les multivibrateurs astables.

Un oscillateur multivibrateur à fonctionnement libre ou astable est un circuit oscillant sans état stable.

Voici son circuit interne.

Fig 3 :Schéma du circuit en mode astable de la minuterie IC 555

La connexion des broches 2 et 6 élimine le besoin d'une impulsion de déclenchement externe. La broche 4 est la broche de réinitialisation externe qui, lorsqu'elle n'est pas utilisée, doit être liée au Vcc.

De plus, filtrez le bruit externe en connectant la broche 5 à la terre via un condensateur de 0,01 uF. Vous formerez ensuite un circuit de synchronisation des résistances R1, R2 et R3 pour déterminer la largeur d'impulsion de sortie.

IC 555 PWM utilisant des diodes

IC 555 PWM utilisant des diodes fonctionne comme un multivibrateur astable standard avec un contrôle de sortie de période ON/OFF. L'IC 555 utilise les propriétés du réseau de diodes et du potentiomètre pour déterminer la période ON/OFF.

Fig 4 :IC 555 PWM utilisant des diodes

Tout d'abord, vous commencerez par connecter le circuit, comme indiqué dans le schéma ci-dessus.

Le temps ON est le temps nécessaire pour charger un condensateur de circuit à 2/3 de Vcc. De même, le temps OFF est la période pendant laquelle le condensateur se décharge en dessous de 1/3 du Vcc.

Et voici comment régler l'heure ON/OFF du circuit

Tout d'abord, le temps ON/OFF peut être réglé indépendamment ou fixé par des diodes bifurquantes et un potentiomètre. La diode latérale appropriée divise le temps ON du circuit IC 555. La diode de gauche dont la cathode est connectée à la broche 7 divise le temps OFF du cours.

Deuxièmement, vous pouvez utiliser un potentiomètre pour faire varier la résistance sur le réseau de diodes. Lorsque le bras du potentiomètre glisse vers la gauche, cela provoque une diminution du temps de décharge de la diode gauche. Le temps de décharge inférieur augmente le temps ON et diminue le temps OFF de la minuterie IC 555.

Cependant, faire glisser le bras du potentiomètre vers la droite diminue le temps OFF et augmente le temps ON.

IC 555 PWM utilisant la modulation externe

Dans le circuit ci-dessous, nous avons connecté notre IC 555 en mode multivibrateur monostable. Pour chaque déclenchement négatif sur la broche 2, l'IC 555 génère une impulsion positive sur la broche 3. De plus, la broche 3 maintient la vibration pendant une période définie qui dépend des valeurs de C et Ra.

Fig 5 :IC 555 PWM utilisant la modulation externe

Affectez les broches deux et cinq comme entrées d'horloge et de modulation du circuit, respectivement. Et, si vous définissez bien votre parcours, vous devriez obtenir la sortie de la broche 3. 

Et pour notre circuit, nous devons fournir une entrée d'horloge ou une impulsion d'onde carrée à la broche 2. Cela nous permet de régler la fréquence de la sortie. De plus, appliquez des informations à la broche cinq dont le niveau de tension ou l'amplitude définit la dimension de la largeur d'impulsion.

Par conséquent, les impulsions à la broche 2 génèrent des ondes triangulaires alternées aux crochets 6/7. Ici, les valeurs de C et Ra déterminent la largeur des formes d'onde triangulaires.

L'application de plusieurs impulsions à la broche 2 et la modification de la tension de la broche 5 définissent les impulsions PWM nécessaires à la broche 3. L'amplitude de la tension de la broche 5 rend les impulsions PWM de sortie plus fines ou plus épaisses.

Comment générer un cycle de service fixe de 50 % à partir d'un circuit IC 555

Connectez votre circuit comme indiqué dans le schéma ci-dessous pour produire un rapport cyclique fixe de 50 % sur les 555 temporisateurs.

Fig 6 :Comment générer un cycle de service de 50 %

Vous pouvez trouver la configuration dans l'une des fiches techniques IC 555. Il fournit un cycle de service de 50 % à la broche 3. De plus, la conception est cruciale pour les tâches et les processus qui nécessitent un cycle de service fixe rapide et facile de 50 %.

Conclusion

En conclusion, la minuterie IC 555 fournit une variété de formes d'onde de sortie déterminées par le réseau RC.

Par conséquent, il a des applications dans les oscillateurs à rapport cyclique, la modulation de position d'impulsion, les sondes logiques numériques et les régulateurs de tension de sortie CC.

Vous pouvez également l'utiliser dans les alimentations à découpage (SMPS) pour contrôler la tension de sortie à des valeurs exactes.

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