ER 03.3 - Controle de velocidade de Motor (PWM) com circuito integrado NE555

O uso da modulação por largura de pulso (PWM) para controlar um motor pequeno tem a vantagem de que a perda de potência no transistor de chaveamento é pequena porque o transistor está totalmente ligado “ON” ou totalmente desligado “OFF”. Como resultado, o transistor de chaveamento tem uma dissipação de potência muito reduzida, dando-lhe um tipo de controle linear que resulta em melhor estabilidade de velocidade.

Além disso, a amplitude da tensão do motor permanece constante, de modo que o motor está sempre com força total. O resultado é que o motor pode ser girado muito mais lentamente sem parar. Então, como podemos produzir um sinal de modulação por largura de pulso para controlar o motor. Fácil, use um circuito Oscilador astável 555 conforme mostrado abaixo.

Este circuito simples baseado no familiar chip temporizador NE555 é usado para produzir o sinal de modulação de largura de pulso necessário em uma saída de frequência fixa. O capacitor de temporização C é carregado e descarregado pela corrente que flui através das redes de temporização RA e RB, conforme vimos no tutorial do 555 Timer.

O sinal de saída no pino 3 do 555 é igual à tensão de alimentação comutando os transistores totalmente “ON”. O tempo necessário para C para carga ou descarga depende dos valores de RA , RB.

O capacitor é carregado através da rede RA, mas é desviado em torno da rede resistiva RB e através do diodo D1 . Assim que o capacitor é carregado, ele é imediatamente descarregado através do diodo D2 e da rede RB no pino 7. Durante o processo de descarga, a saída no pino 3 está em 0V e o transistor é desligado.

Então, o tempo que leva para o capacitor C passar por um ciclo completo de carga-descarga depende dos valores de RA , RB e C com o tempo T para um ciclo completo sendo dado como:

O tempo, T H , para o qual a saída está “ON” é: T H  = 0,693 (RA ) .C

O tempo, T L , para o qual a saída está “OFF” é: T L = 0,693 (RB ) .C

Tempo de ciclo total “ON” - “OFF” dado como:   T = TH + TL   com a frequência de saída sendo ƒ = 1 / T

Com os valores dos componentes mostrados, o ciclo de trabalho da forma de onda pode ser ajustado de cerca de 8,3% (0,5 V) a cerca de 91,7% (5,5 V) usando uma fonte de alimentação de 6,0 V. A frequência astável é constante em cerca de 256 Hz e o motor é ligado e desligado nesta taxa.

Resistor R 1 mais a parte “superior” da potenciômetro, VR1 representam a rede resistiva de R Um . Enquanto a parte “inferior” do potenciômetro mais R2 representam a rede resistiva de RB acima.

Esses valores podem ser alterados para atender a diferentes aplicações e motores CC, mas contanto que o circuito 555 Astable funcione rápido o suficiente a algumas centenas de Hertz no mínimo, não deve haver irregularidades na rotação do motor.

O diodo D3 é o diodo usado para proteger o circuito eletrônico da carga indutiva do motor. Além disso, se a carga do motor for alta, coloque um dissipador de calor no transistor de chaveamento ou MOSFET.

A modulação por largura de pulso é um ótimo método de controlar a quantidade de energia fornecida a uma carga sem dissipar qualquer perda de energia. O circuito acima também pode ser usado para controlar a velocidade de um ventilador ou diminuir o brilho de lâmpadas DC ou LEDs. Se você precisar controlá-lo, use a modulação por largura de pulso para fazê-lo.

O diagrama elétrico do controle de velocidade de Motor (PWM) com NE555 está disponível em: 20_08_05 CVM_PWM_CE_SRG.

O layout da placa de controle de velocidade de Motor (PWM) com NE555 está disponível em: 20_08_05 CVM_PWM_LY_SRG.

A máscara de componentes do controle de velocidade de Motor (PWM) com NE555 está disponível em : 20_08_05 CVM_PWM_MC_SRG.

© Direitos de autor. 2014: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 10/08/2014