基于IC555的直流燈調光電路

在這篇文章中，我們將學習如何使用IC 555的控制引腳#5來構建一個簡單的PWM控制的直流調光電路。

所提出的直流燈調光器可用于控制工作電壓在6 V至12 V之間的任何直流燈的光強度。

燈可以是任何 12V 白熾燈泡或 LED 燈泡，最高 50 瓦

IC 555的引腳#5如何用于PWM直流燈調光

IC 555基本上是一個8引腳振蕩器IC，但它可以配置為實現各種不同的電路應用。

它可以配置為單穩態多諧振蕩器電路（單脈沖定時器）、非穩態多諧振蕩器（ON/OFF振蕩器）、PWM發生器、延遲定時器等等。

我們的直流燈調光器電路中使用的配置是非穩態多諧振蕩器和可變PWM發生器的組合。

從根本上說，假設引腳#5未連接，電路的工作方式類似于普通的ON/OFF振蕩器，它以特定的頻率速率在其輸出引腳#3上連續產生ON/OFF脈沖。

這些ON/OFF脈沖的頻率速率和寬度由IC 555的引腳#3、2、6、7上連接的電阻/電容網絡決定。

然而，一旦作為IC控制引腳的引腳#5與電位計連接，電路就會變成可調PWM發生器。

通過這種設置，電路的輸出ON/OFF脈沖現在可以調整到任何所需的標記/空間比。這意味著輸出脈沖的脈沖寬度或ON/OFF持續時間現在可以根據需要使用引腳#5上的此電位器調整到不同的電平。

當MOSFET和燈連接在輸出端時，它們響應這些變化的PWM脈沖，并根據脈沖寬度調整對燈產生調光或增亮效果。

電路的工作原理

如果移除下圖所示電路圖中IC 555引腳#5處的電位計RV1，它就變成了一個普通的非穩態多諧振蕩器。

以這種形式，它在其輸出引腳#3上產生連續的ON/OFF脈沖。

電阻R1和電容決定ON/OFF脈沖的頻率，而R2決定脈沖的脈沖寬度。這也意味著R2在某種程度上也可以用來調節輸出PWM，盡管R2在這里是一個固定電阻。

以下公式可用于計算脈沖的輸出導通時間和輸出關斷時間：

T上≈ 0.7（R1 + R2）C

T關閉≈ 0.7 R2C

引腳#5上的電位計如何工作

如上所述，只要我們在引腳#5處連接電位計RV1，它現在就可以快速調整IC輸出引腳#3處的PWM。

當電位游標向正電源移動時，它增加了IC引腳#5上的電位，因此C2的充電時間增加，放電時間更快，這導致ON脈沖變寬，OFF脈沖變短。

當電位刮水器被拖向電源的接地線時，情況恰恰相反。

現在引腳#5上的電位減小，導致脈沖的導通時間縮短，脈沖的關斷時間增加。

MOSFET 如何在燈上執行調光功能

MOSFET在這里基本上就像一個開/關開關。

MOSFET 通過來自 MOSFET 柵極引腳 #3 的 PWM 脈沖快速切換。由于燈連接在 MOSFET 的漏極處，因此燈也會快速打開/關閉。

然而，由于視覺的持續存在，我們最終看到燈不斷發光。

隨著引腳#3的脈沖寬度變化，MOSFET的開關速率也會變化。

PWM 如何影響燈泡亮度

當調整RV1以產生導通時間和關斷時間較長的PWM時，這會導致MOSFET在燈上產生更長的導通周期和更短的關斷周期。

同樣，由于視覺的持久性，我們看不到燈的開/關開關，而是只能注意到PWM的平均效果，導致燈以相應的平均強度發光。

當RV1向正電源軌移動時，脈沖寬度增加，導致平均MOSFET和燈開關導通時間增加。這會增加直流燈的亮度。

當RV1朝接地電源線旋轉時，MOSFET Q1和燈的平均關斷持續時間減少，導致燈的平均強度下降，燈變暗。

因此，當RV1游標向地線移動時，會對燈的強度產生調光效應，反之亦然。