基于IC555的直流灯调光电路

在这篇文章中，我们将学习如何使用IC 555的控制引脚#5来构建一个简单的PWM控制的直流调光电路。

所提出的直流灯调光器可用于控制工作电压在6 V至12 V之间的任何直流灯的光强度。

灯可以是任何 12V 白炽灯泡或 LED 灯泡，最高 50 瓦

IC 555的引脚#5如何用于PWM直流灯调光

IC 555基本上是一个8引脚振荡器IC，但它可以配置为实现各种不同的电路应用。

它可以配置为单稳态多谐振荡器电路（单脉冲定时器）、非稳态多谐振荡器（ON/OFF振荡器）、PWM发生器、延迟定时器等等。

我们的直流灯调光器电路中使用的配置是非稳态多谐振荡器和可变PWM发生器的组合。

从根本上说，假设引脚#5未连接，电路的工作方式类似于普通的ON/OFF振荡器，它以特定的频率速率在其输出引脚#3上连续产生ON/OFF脉冲。

这些ON/OFF脉冲的频率速率和宽度由IC 555的引脚#3、2、6、7上连接的电阻/电容网络决定。

然而，一旦作为IC控制引脚的引脚#5与电位计连接，电路就会变成可调PWM发生器。

通过这种设置，电路的输出ON/OFF脉冲现在可以调整到任何所需的标记/空间比。这意味着输出脉冲的脉冲宽度或ON/OFF持续时间现在可以根据需要使用引脚#5上的此电位器调整到不同的电平。

当MOSFET和灯连接在输出端时，它们响应这些变化的PWM脉冲，并根据脉冲宽度调整对灯产生调光或增亮效果。

电路的工作原理

如果移除下图所示电路图中IC 555引脚#5处的电位计RV1，它就变成了一个普通的非稳态多谐振荡器。

以这种形式，它在其输出引脚#3上产生连续的ON/OFF脉冲。

电阻R1和电容决定ON/OFF脉冲的频率，而R2决定脉冲的脉冲宽度。这也意味着R2在某种程度上也可以用来调节输出PWM，尽管R2在这里是一个固定电阻。

以下公式可用于计算脉冲的输出导通时间和输出关断时间：

T上≈ 0.7（R1 + R2）C

T关闭≈ 0.7 R2C

引脚#5上的电位计如何工作

如上所述，只要我们在引脚#5处连接电位计RV1，它现在就可以快速调整IC输出引脚#3处的PWM。

当电位游标向正电源移动时，它增加了IC引脚#5上的电位，因此C2的充电时间增加，放电时间更快，这导致ON脉冲变宽，OFF脉冲变短。

当电位刮水器被拖向电源的接地线时，情况恰恰相反。

现在引脚#5上的电位减小，导致脉冲的导通时间缩短，脉冲的关断时间增加。

MOSFET 如何在灯上执行调光功能

MOSFET在这里基本上就像一个开/关开关。

MOSFET 通过来自 MOSFET 栅极引脚 #3 的 PWM 脉冲快速切换。由于灯连接在 MOSFET 的漏极处，因此灯也会快速打开/关闭。

然而，由于视觉的持续存在，我们最终看到灯不断发光。

随着引脚#3的脉冲宽度变化，MOSFET的开关速率也会变化。

PWM 如何影响灯泡亮度

当调整RV1以产生导通时间和关断时间较长的PWM时，这会导致MOSFET在灯上产生更长的导通周期和更短的关断周期。

同样，由于视觉的持久性，我们看不到灯的开/关开关，而是只能注意到PWM的平均效果，导致灯以相应的平均强度发光。

当RV1向正电源轨移动时，脉冲宽度增加，导致平均MOSFET和灯开关导通时间增加。这会增加直流灯的亮度。

当RV1朝接地电源线旋转时，MOSFET Q1和灯的平均关断持续时间减少，导致灯的平均强度下降，灯变暗。

因此，当RV1游标向地线移动时，会对灯的强度产生调光效应，反之亦然。