PWM variable con el CI 555

El siguiente proyecto permite generar una señal PWM variable a una frecuencia fija. Es un aplicación típica del temporizador 555 configurado como astable. El circuito es como se muestra a continuación:

En esta configuración el pin 7 (discharge) se toma como salida. Las ecuación de diseño es la siguiente:

Donde VCC se refiere al voltaje de polarización, y f a la frecuencia de la señal PWM.

Tenga en cuenta:

- El ciclo útil se puede variar desde 5% hasta 95%.
- El voltaje VCC debe estar entre 4.5 voltios (mínimo) y 16 voltios (máximo).

- En caso de que C sea un condensador electrolítico, en el diagrama aparece como debe ir conectado.
- Se asume que el voltaje en directo de los diodos 1n4148 es de 0.7 voltios.

Calculadora PWM variable con el CI 555

Como usar la calculadora:

- Para los datos de entrada en caso de tener decimales se usa el punto no la coma. De usar la coma se produce error.

- La frecuencia f se puede ingresar en Hertz (Hz), kilohertz (kHz) o en Megahertz (MHz).
- El voltaje de polarización Vcc se debe ingresar en voltios.
- El condensador C se puede ajustar a picofaradios (pF), nanofaradios (nF), microfaradios (uF) o en milifaradios (mF).

Descarga la simulación en proteus 7.9 de PWM variable con el CI 555 aqui.

Descarga la simulación en proteus 8.3 de PWM variable con el CI 555 aqui.

Ejemplo 1. Se quiere generar un PWM variable a una frecuencia de 1Hz. Como salida se tendrá un led en donde se podrá observar el cambio en el ciclo útil. Se cuenta además con una fuente de 12 voltios. Diseñe el circuito.

Solución. Hallamos ahora el valor de C:

El circuito queda de la siguiente manera:

La simulación es la siguiente:

La línea de color amarilla es la señal pwm de salida a una frecuencia de 1Hz, y la línea de color amarilla es la señal de carga y descarga del condensador.

Ejemplo 2. Diseñe un circuito para controlar la velocidad de un motor dc de 12 voltios de 2w. Se quiere que la señal de control sea PWM a una frecuencia de 300Hz.

Solución. Se agregara un transistor bjt en serie a la salida para controlar al motor. Además se usará una fuente de 12 voltios. Ahora hallamos el valor de C:

El circuito queda de la siguiente manera:

La función del diodo 1n4148 que esta en paralelo al motor es la proteger al transistor 2n2222a. La simulación es la siguiente:

La línea de color amarilla es la señal pwm de salida a 300Hz, y la señal roja es la señal de carga y descarga del condensador.

Ejemplo 3. Se quiere controlar la velocidad de un motor dc de 12 voltios de 36w con una señal PWM a una frecuencia de 15kHz. Diseñe el circuito de control y el circuito de potencia.
Solución. En vista que el motor consume 3 amperios se agregara un mosfet en serie a la salida. También se usara una fuente de 12 voltios. Hallamos el valor de C:

Y el circuito queda de la siguiente manera:

La función de los transistores 2n3904 y 2n3906 es la de manejar la carga y la descarga del condensador parásito que tiene el mosfet. La forma en que están montados se llaman totempole y es el driver típico de los transistores mosfet. El diodo 1n5822 es un diodo Schottky de 3A que tiene como función proteger al mosfet irf1010. La simulación es la siguiente: