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NE555构成的直流电机PWM调速器原理分

析！

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导语：直流电机调速大多使用PWM〔脉冲宽度调制〕方式

实现。NE555可以简便的构成直流电机PWM调速器。

直流电机调速大多使用PWM〔脉冲宽度调制〕方式实现。

PWM调速实际就是改变通断电的时间比例，即：占空比〔脉

冲宽度〕可调的脉冲，从时间上积分以后实现控制电流的大

小改变电机的转速。

NE555可以简便的构成直流电机PWM调速器。下面将向您

介绍它的实现原理。

NE555简介

NE555是8脚时基IC，大约在1971年由SigneticsCorporation

发布，是当时唯一非常快速且贸易化的时基IC，之后的40

年间被非常普遍地使用，并且被群众延伸出很多的应用电路。

NE555性能特点：

仅需简单的电阻、电容便可完成特定的振荡延时功能。延时

范围很广从几微秒到几小时都可以实现。

它的工作电源范围很大，能方便的与TTL，CMOS等逻辑电路

配合，即：它的输入输出电平均能与这些逻辑电路的上下电

平匹配。

它的输出电流较大，可直接驱动多种自动控制的负载。

它的计时准确度高、温度稳定性好，而且价格廉价。

NE555内部逻辑功能框图

下面将向您介绍NE555构成的直流电机PWM调速器实现原

理。

步骤1：间接反应型无稳态震荡器

NE555构成的间接反应型无稳态震荡器

震荡经过：

CC经过RA和RB给C充电，C电压上升到触发电平后触发翻

转。

触发翻转后7脚放电端对地导通，C通过RB对地放电，C电

压下降到复位电平后触发翻转。

触发翻转后7脚放电端对地阻断，C通过RA和RB再次充电，

回到第1步的动作，周而复始。

电容C充放电时间和频率计算：

T1〔充电时间〕=0.693*(RARB)*C

T2〔放电时间〕=0.693*RB*C

F〔震荡频率〕=1.443/(RA2RB)*C

震荡器用处：

脉冲输出、音响报警、家电控制、电子玩具、检测仪器、电

源变换、定时器等。

步骤2：占空比可调的脉冲震荡器

NE555构成的占空比可调的脉冲震荡器

震荡经过：

CC经过R1和RA和D1给C充电，C电压上升到触发电平后

触发翻转。

触发翻转后7脚放电端对地导通，C通过RB和D2和R2对

地放电，C电压下降到复位电平后触发翻转。

触发翻转后7脚放电端对地阻断，C通过R1和RA和D1再

次充电，回到第1步的动作，周而复始。

电容C充放电时间和频率计算：

其中RA=R1RA、RB=R2RB’

T1〔充电时间〕=0.693*RA*C

T2〔放电时间〕=0.693*RB*C

F〔震荡频率〕=1.443/(RARB)*C

震荡器用处：

同上〔步骤1〕。

步骤3：直流电机PWM调速器

NE555构成的直流电机PWM调速器

工作原理：

它是一个占空比可调的脉冲震荡器。电机M是用它的输出脉

冲驱动的。

脉冲的占空比越大〔导通时间越长〕，那么电机的驱动电流

越大，转速快；

脉冲的占空比越小〔导通时间越短〕，那么点击的驱动电流

越小，转速慢。

因此可以条件RP控制占空比，进而调节电机的转速。

假如电机的工作电流小于200mA，那么可以用NE555第3引

脚直接驱动；假如电机需要更大的驱动电流，应增加驱动和

功放级，以便匹配电机的输出功率。

图中D3是续流二极管，在功放管截止〔关断〕期间为电机

驱动电流提供通路，既保证驱动电流的连续性，又可以防止

电机线圈的自感反向电动势损坏功放管。

图中C2和电阻R3是补偿网络，它可以使负载呈现出电阻性

质。

整个电路的脉冲频率在3~5KHz之间；频率太低电时机抖动，

太高会因占空比范围太小使得电机调速范围减小。

通过这三个步骤的原理理论，便可构成一个PWM直流电机

调速器，有兴趣的您，可以亲身动手试试。