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STABILIZZATORE - PWM |
SPIEGAZIONE
L'NE555
viene utilizzato come generatore di onda quadra con duty-cycle variabile
variando la tensione del pin 5. Analizzando la carica e scarica di C1 da 47nF,
responsabile del periodo dell'onda quadra generata, si osserva che durante la
fase di carica (pin 7 open colector) D2 é interdetto pertanto la carica avviene
attraverso R4 da 390k e di conseguenza RC grande. In questa fase rimane il pin
3 a livello alto per un tempo lungo rispetto alla scarica che avviene quando
pin 7 chiude verso massa e scarica C1 con la resistenza R6 da 47K cioè RC
piccolo rispetto al precedente. Ne consegue che Q2 resta in saturazione per più
tempo di quanto sta interdetto; Q3 dunque fornirà tensione alla lampada per più
tempo di quanto non ne fornisca. Se la tensione de pin 5 aumenta C1 impiega più
tempo a caricarsi alla soglia di commutazione e di conseguenza pin 3 rimane più
a lungo alto così da tenere Q3 in conduzione e fornire più tensione alla
lampada. Viceversa se la tensione sul pin 5 scende C1 si carica prima e pin 3
rimane alto per meno tempo e Q3 conduce per meno così da fornire meno tensione
alla lampada. L'operazionale funge da comparatore e porta basso il pin 5 quando
l'uscita sulla lampada é tale da fornire al pin 2 del 741 una tensione
leggermente superiore a quella di riferimento di 5,1V del pin 3 del 741. In
pratica Q3 conduce tanto quanto basta affinché L'operazionale abbassa il pin 5
dell'NE555 così l'uscita pin 3 passa subito a livello basso e blocca Q3. Il
valore efficace della tensione sulla lampada vale :
Uout =
Ubat T2/(T1+T2)
dove
T2 = tempo che sta alto pin 3 dell'555 e T1 = tempo che sta basso (vedi forma
d'onda sullo schema). Quando Vbat scende sotto 12,3 V Q1 si interdice e il pin
4 del 555 é tenuto basso dalla 33k bloccando il pin 7 a 0V che attraverso D2 e
R6 porta pure pin 2 a 0V e di conseguenza il pin 3 va a livello alto così Q3
sarà sempre in conduzione; la Vout segue quella della batteria.
TARATURA
Con
Vbat d'ingrasso = 17V (simulato con alimentatore a tensione variabile) regolare
il trimmer multigiri R12 per avere in uscita, sulla lampada, una tensione di
12,3 V.
RISULTATI -
OTTENUTI
Il circuito funziona anche
per tensioni superiori ai 17V richiesti; a 25V d'ingresso la tensione d'uscita si
mantiene a 12,5V.
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Vbat |
Vout |
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17,0 |
12,3 |
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12,55 |
12,0 |
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12,3 |
11,8 |
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12,2 |
12,2 |
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<12,2 |
=Vbat |