Hallo!
Ich möchte zu Übungszwecken eine PWM mit dem Timer-Baustein NE555 realisieren. Einen Schaltplan habe ich bereits gezeichnet, und würde von euch gerne Wissen, ob meine Überlegungen richtig sind und die PWM auch funktionieren würde.
Der Widerstand R1 und die LED D1 (grün) zeigen an, dass Spannung da ist. Das baue ich übrigens in jede Schaltung ein, da ich es für nützlich finde und es nett aussieht, wenn bei der Schaltung im Betrieb etwas leuchtet.
Nun zur eigentlichen PWM:
Kern des ganzen bildet der Timer-IC NE555, Pin1 liegt an Masse und Pin8 an der Versorgungsspannung, ebenso ist Pin4 an der Versorgungsspannung, da wir ja wollen, dass das ganze arbeitet (wäre ja sonst die Reset-Funktion). Pin5 liegt über einen kleinen Kondensator an Masse um Spannungsspitzen herauszufiltern und sicherzustellen, dass das ganze sauber arbeitet.
Die "Steuerung" bilden die Widerstände R2 und R3, das Poti R4 und der Elko C1. Sie sind so mit dem IC geschalten, dass das IC wie ein astabiler Multivibrator arbeitet. Über das Poti R4 kann eingestellt werden, wie lange der Ausgang des NE555 (Pin3) eingeschaltet bleibt.
Die Zeiten:
Ausgang 0 (bei Poti auf 0Ohm): 0.000693s
Ausgang 0 (bei Poti auf 1MOhm): 0.000693s
Ausgang 1 (bei Poti auf 0Ohm): 0.001386s
Ausgang 1 (bei Poti auf 1MOhm): 0.5943s
Das heißt, dass der Motor auf (fast) voller Drehzahl läuft, wenn der Schleifer des Potis auf 1MOhm steht. Analog dazu steht der Motor still (oder die extrem kurzen Impulse reichen aus, um den Motor am Laufen zu halten - wir werden sehen, es soll ja eine Schaltung zum Lernen sein), wenn der Schleifer des Potis auf 0Ohm steht.
Nun zur Transistorstufe:
Ich wollte eigentlich anfangs den BC548C verwenden, allerdings war ich mir nicht sicher, welche Verlustleistung bei diesen schnellen Schaltzeiten entsteht. Deshalb entschied ich mich für den BD139 und setzte die maximale Last auf 0,5A an. Ich werde die Schaltung anfangs sowieso nur mit einem kleinen Motor mit max. 0,1A belasten und schauen, wie warm der Transistor wird. Wer weiß, vielleicht bleibt das ganze ja relativ kalt und eventuell geht sich ja auch ein Motor aus, der 1A zieht.
Den Basiswiderstand R5 habe ich mir über die Formel Ib=Ic/B ausgerechnet. Der Stromverstärkungsfaktor für den BD139 ist bei einem Kollektorstrom von 0,5A mit 60 angegeben. Daraus ergibt sich ein notwendiger Basistrom von 5,6mA. Dies würde für R5 2159,99Ohm ergeben. Da ich keinen solchen Widerstand habe, nehme ich 2KOhm (oder 1k, wäre diese Übersteuerung für den Transistor und dem IC zumutbar?).
Auf die Platine kommt noch eine Freilaufdiode (fälschlicherweise hier mit D1 bezeichnet - hab wieder mal beim Zeichnen nicht aufgepasst).
Wie schon oben geschrieben würde ich gerne von euch Wissen, ob der Schaltplan und die Dimensionierung der Bauteile richtig ist.
Noch eine kleine Anmerkung zum Schluss: Diese Schaltung dient zu Übungszwecken. Mir ist schon klar, dass man soetwas mit anderen ICs oder sogar µCs einfacher und vielleicht auch besser lösen kann, nur ich möchte keine Schaltung von irgendeiner Website ausdrucken und nachbauen, ohne die Funktionsweise verstanden zu haben. Ich habe mich vor kurzem mit dem NE555 vertraut gemacht und möchte einfach damit "spielen". So blöd wie das auch klingt, aber ich habe herausgefunden, dass ich so am meisten lerne. Ich habe schon viele solcher eigentlich für mich "sinnlosen" Schaltungen aufgebaut. "Sinnlos" deshalb, da ich sie nach dem Aufbau am Schreibtisch laufen lasse und alles durchmesse und nochmal durchdenke, bevor sie dann wieder entlötet wird und die Platine und einige Bauteile für die nächste Schaltung bereitstehen.
MfG
Thomas