在本教程中我们将学习如何做一个PWM直流电机速度控制器使用555定时器IC。我们将详细研究555定时器PWM发生器电路是如何工作的,如何使用它来控制直流电机的速度和如何制作一个自定义PCB。
我们可以通过控制电机的输入电压来控制直流电机的速度。为此，我们可以使用PWM(脉宽调制)。
PWM直流电机调速
PWM是一种方法，我们可以通过快速打开和关闭通向电子设备的电源来产生可变电压。平均电压取决于信号的占空比，或者在一段时间内信号打开的时间和关闭的时间。
555定时器PWM发生器电路
555定时器能够产生PWM信号时，设置在一个不稳定的模式。如果你不熟悉555定时器，你可以检查我之前的教程，我详细解释了里面的内容555定时器IC如何工作。
这是一个在不稳定模式下工作的555定时器的基本电路，我们可以注意到当电容C1通过电阻R1和R2充电时输出是高的。
另一方面，当电容C1放电但仅通过电阻R2时，IC的输出很低。所以我们可以注意到，如果我们改变这三个分量中的任何一个的值，我们将得到不同的开断时间，或者不同的方波输出信号的占空比。一种简单快捷的方法是用电位器替换R2电阻器，并在电路中增加两个二极管。
在这种配置下，On时间将取决于电阻R1，电位器左侧和电容C1，而Off时间将取决于电容C1和电位器右侧。我们还可以注意到，在这种配置中，一个周期的周期，也就是频率，将始终是相同的，因为在充放电时，总电阻将保持不变。
通常R1电阻要比电位器的电阻小得多，例如1K电位器的电阻要比100K电位器的电阻小得多。这样我们就可以控制电路中99%的充放电电阻。555定时器的控制引脚没有使用，但它连接到一个100nF电容，以消除来自该终端的任何外部噪声。复位，引脚号码4，是低活跃，因此它连接到VCC，以防止任何不想要的输出复位。
555定时器的输出可以接收或产生200mA的电流到负载。因此，如果我们想控制的电机超过这个额定值，我们需要使用晶体管或MOSFET来驱动电机。在这个例子中，我使用了一个(TIP122)达林顿晶体管，它可以处理高达5A的电流。
IC的输出需要通过一个电阻连接到晶体管的基部，在我的情况下，我使用了1k电阻。为了防止电机产生的任何电压尖峰，我们需要使用一个反激二极管，它与电机并联。
PWM直流电机转速控制器的PCB设计
现在我们可以继续为这个电路设计一个定制的PCB。为此，我将使用EasyEDA免费在线软件。在这里，我们可以开始搜索并将组件放置在空白画布上。这个库有成千上万的组件，所以我没有任何问题找到这个PWM直流电机速度控制器电路所需的所有组件。
插入组件后，我们需要创建板的大纲，并开始安排组件。两个电容应该放置在555定时器附近，而其他组件可以放置在任何我们想要的地方，但仍然按照电路原理图的逻辑安排。
使用跟踪工具，我们需要连接所有的组件。跟踪工具是相当直观和容易的工作。我们可以使用顶部和底部层，以避免交叉和使轨道更短。
需要连接到地面的部件的垫块通过垫块属性标签设置为接地，当垫块被选中时，我们需要将GND类型设置为“净”标签。
我们可以使用丝绸层添加文字到板上。此外，我们能够插入一个图像文件，所以我增加了我的网站标志上的图像打印在板上。最后使用铜面积工具，我们需要创建PCB的地面区域。
你可以找到EasyEDA项目文件这个项目。
一旦我们完成了设计，我们只需要点击“Gerber output”按钮，保存项目，我们就可以下载用于PCB制造的Gerber文件。我们可以从JLCPCB订购PCB他们是易易达的PCB制造服务公司，也是本视频的赞助商。
在这里，我们可以简单地拖放下载的gerber文件的zip文件。上传后，我们可以在Gerber查看器中再次查看PCB。如果一切正常，我们可以选择10个多氯联苯，只需要2美元。
组装PWM直流电机调速控制器PCB
然而，一个星期后，PCB已经到达，我必须承认，有你自己的PCB设计制造是相当令人满意的。pcb的质量是伟大的，一切都是完全相同的设计。
好了，现在我们可以把元件插入PCB上了。
你可以从下面的链接中获得这个例子所需要的组件:
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- R1 = R2 = 1k欧姆...............................亚马逊/Banggood/阿里巴巴全球速卖通
- C1 = C2 = 100 nf ...................................亚马逊/Banggood/阿里巴巴全球速卖通
- D1 = D2 = D3 = 1N4004......................亚马逊/Banggood/阿里巴巴全球速卖通
- 电位计= 100k欧姆................亚马逊/Banggood/阿里巴巴全球速卖通
- 晶体管-达林顿TIP122..........亚马逊/Banggood/阿里巴巴全球速卖通
- 2闭塞终端...............................亚马逊/Banggood/阿里巴巴全球速卖通
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首先，我插入较小的元件，电阻、二极管和电容。
我弯曲他们的另一边的铅，以便他们停留在位置时，我翻转板焊接。至于更大的组件，我使用了一个掩蔽胶带，把他们在地方翻转板。
这里是最后的外观的板，什么是剩下的现在是连接直流电机和一个合适的电源为它。
我使用12V高扭矩直流电机，我使用3.7V锂离子电池串联，给大约12V。因此，现在使用电位器我们可以控制直流电机的速度，或由555定时器IC产生的PWM信号。
我希望您喜欢本教程并学到了一些新东西。请在下面的评论部分提出任何问题。
你好，非常好的教程。
我想知道它能提供的最大输出电流是多少?
问候,
谢谢。最大的输出电流取决于晶体管，在我的例子中，它是TIP122，可以处理高达5A的电流。
如果没有散热片，tip122只能达到约1.5安培，如果有好的散热片，则可以达到5安培。对于更高的电流操作，我建议用IRLB8743 FET替换晶体管，这是好的约20安培没有散热器。如果运行在超过5安培，我将加强二极管与功率肖特基二极管在2引脚到220包，如DSS25。伟大的电路，我使用了一个类似的控制我刷RC车之前，我去刷无刷。
我一直在努力做这个项目。
你的PCB是我一直尝试在eagle做的，但失败了。
因为他们有你的Gerber文件，我可以从他们那里订购你的PCB吗?
如何?
如果您有一个链接和Gerber文件
我点击的所有东西都没有显示你的电路板。
我有一个12伏的风扇。
我有一个12伏的水泵。
我有一个12伏的LED灯带。
我想他们都能很好地配合你的董事会。
李
嘿，我已经更新了文章并加入了一个链接到EasyEDA项目文件。请检查上面PCB设计的部分，你会找到的。
谢谢!伟大的项目和良好的解释。
伟大的思想!我试图建立一个24v 2A直流电机的PWM控制器。我将用它和我的绕线机一起来缠绕变压器。我在业余无线电项目中使用变压器。bet188me你也给了我一些pcb设计软件的基本想法。向您表示感谢和亲切的问候。
很高兴你觉得有用。玩得开心!