{"id":2376,"date":"2011-11-02T06:46:51","date_gmt":"2011-11-02T05:46:51","guid":{"rendered":"http:\/\/www.elektronik-kompendium.de\/news\/?p=2376"},"modified":"2020-05-13T18:25:34","modified_gmt":"2020-05-13T16:25:34","slug":"der-555-cmos-timer-als-impulsbreitenmodulator-zur-steuerung-eines-kleinen-dc-ventilators","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.elektronik-kompendium.de\/news\/der-555-cmos-timer-als-impulsbreitenmodulator-zur-steuerung-eines-kleinen-dc-ventilators\/","title":{"rendered":"Der 555-CMOS-Timer als Impulsbreitenmodulator zur Steuerung eines kleinen DC-Ventilators"},"content":{"rendered":"

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Die Impulsbreitenmodulation, auch Pulsweitenmodulation (PWM) genannt,\u00a0ist ein beliebtes Thema im Forum des Elektronik-Kompendium und dies\u00a0haupts\u00e4chlich in Verbindung mit dem 555-Timer-IC. Ich nahm dies zum\u00a0Anlass, die PWM-Schaltung mit der moderneren CMOS-Version LMC555\u00a0(TLC555) zu untersuchen. Diese CMOS-Version ist schon deshalb\u00a0interessant, weil ein Rechteckgenerator mit nur einem Widerstand und\u00a0einem Kondensator besonders einfach zu realisieren ist. Die\u00a0PWM-Erweiterung besteht im Wesentlichen darin, den Widerstand durch ein\u00a0Potmeter zu ersetzen und dass mittels zweier Dioden der Lade- und\u00a0Entladestrom des Kondensators getrennte Wege flie\u00dfen. Die Herleitung\u00a0vom einfachen zeitsymmetrischen Rechteckgenerator bis zur PWM-Schaltung\u00a0wird in diesem Elektronik-Minikurs schrittweise mit vier Bildern\u00a0anschaulich erkl\u00e4rt. Mit dem vierten Bild wird zugleich eine praktische\u00a0Anwendung gezeigt, zu lesen im Kapitel DIE PWM-SCHALTUNG F\u00dcR DEN\u00a0TISCHVENTILATOR.<\/p>\n

Und so kam die Motivation zustande:<\/p>\n

Eine Elektronik-Discount-Kette in der Schweiz vertrieb einen kleinen\u00a0batteriebetriebenen Tischventilator f\u00fcr nur 15 Franken. Die\u00a0Betriebsspannung ist 6 VDC. Die Spannungsquelle besteht aus vier\u00a01.5V-Batterien des Typs AA. Einen solchen Ventilator kaufte ich, weil\u00a0ich wissen wollte, wieviel Leistung er verbraucht und damit, mit welcher\u00a0Lebensdauer der vier Batterien zu rechnen ist. Es sind wenige Stunden.\u00a0F\u00fcr mein Umweltbewusstsein ist es unverantwortlich ein solches\u00a0Massenprodukt \u00fcberhaupt herzustellen und zu vertreiben. Das ist heute\u00a0nicht mehr opportun, umweltethisch betrachtet, au\u00dfer man setzt\u00a0zumindest wiederaufladbare Akkus ein. Dies veranlasste mich, f\u00fcr\u00a0interessierte ELKO-Leser eine am 230VAC-Netz betriebene PWM-Schaltung\u00a0mit einem LMC555 (TLC555) und einem Power-MOSFET zu realisieren. Dies\u00a0ist die Schaltung in Bild 4. Es brauchte dann noch einen kleinen Trick,\u00a0damit der Ventilator bei niedriger Einstellung der Geschwindigkeit\u00a0sicher startet. Ein kleiner NPN-Transistor und ein paar passive Teile\u00a0sorgen daf\u00fcr, dass beim Einschalten der PWM-Schaltung kurzzeitig der\u00a0Tastgrad des Rechtecksignales so gro\u00df wird, damit der Ventilator\u00a0sicher anl\u00e4uft. Warum Tastgrad und nicht Tastverh\u00e4ltnis wird auch\u00a0erkl\u00e4rt.<\/p>\n

Genau der selbe Ventilator ist nicht mehr erh\u00e4ltlich. Es geht aber auch\u00a0mit jedem andern mit einer Betriebsspannung von 6 VDC und einem Strom\u00a0von etwa 1A. F\u00fcr andere Spannungen und Str\u00f6me ist es dem kundigen Leser\u00a0\u00fcberlassen, selbst die n\u00f6tigen Modifikationen vorzunehmen.<\/p>\n