Circuito del controlador de velocidad basado en NE555: pines contradictorios en 2 tutoriales

Soy un novato en electrónica y lo estoy aprendiendo como un hobby. Con el transcurso del tiempo, me di cuenta de que los blogs electrónicos no son el mejor lugar para aprender electrónica, a menos que tenga una base sólida y pueda corregir errores tontos en los diagramas de circuito publicados en línea. A menudo me resulta difícil hacer funcionar un circuito porque tienen errores tipográficos o errores menores.

Ahora, estoy atrapado en tal situación. Me refiero a dos blogs de electrónica separados que están apareciendo en la Búsqueda de Google que han publicado un par de diagramas de circuitos contradictorios de un controlador de velocidad de motor de CC basado en NE555. No sé si uno o ambos son correctos. Los circuitos utilizan el pin 3 y el pin 7 del IC respectivamente para controlar el MOSFET / Transistor.

Diagrama de circuito 1:

http://pcbheaven.com/circuitpages/PWM_Fan_controller_using_a_555/

Diagrama de circuito 2:

http://www.gadgetronicx.com/dc-motor-speed-control-circuit-ic555/

Mis preguntas son:

¿Ambos son correctos? En caso afirmativo, es realmente un par de circuitos emocionantes entender cómo funcionan ambos cuando el pin 3 y el pin 7 se usan de manera opuesta en estos dos diagramas de circuito. ¿El uso de MOSFET vs Transistor hace la diferencia?
Si uno de ellos es correcto, ¿cuál es ese?

Es posible que esta pregunta no sea nueva para Stackexchange porque estos diagramas contradictorios se publican igualmente en todo Internet. Lamentablemente no pude encontrarlo en SE. Enlace la pregunta, si ya la tiene.

Según mi entendimiento, el diagrama de circuito 2 debería estar funcionando. Debido a que es similar a la configuración astable-multivibrator de NE555 y el pin 3 parece estar generando señales de onda cuadrada (es decir, PWM) para controlar el MOSFET / Transistor. Por favor, avíseme si estoy equivocado y por qué.

Muchas gracias de antemano !!

pwm motor-controller ne555

— sribasu
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Esta es una pregunta muy interesante. En el diagrama 555 podemos ver que el pin 7 (descarga) está conectado al colector de un transistor cuya base está conectada al mismo riel que alimenta el inversor (buffer) del pin de salida regular 3. De esta manera, tal vez alguien podría usar salida del pin 7 (pero ¿por qué?). Colocaría mi apuesta en un cambio erróneo de los pines 3 y 7 en el primer esquema.

— mguima

Sí, ¡mi comprensión también es la misma! Pero me sorprende ver que ambos diagramas se publican casi por igual en los blogs, ninguno de ellos es realmente una piedra angular, ¡así que realmente dudo si alguno de ellos es incorrecto! Como principiante, ¡no esperaría que los bloggers cometan un error tan grande repetidamente! :)

— sribasu

Respuestas:

Ambas son soluciones aceptables.

Observe que en un temporizador 555, el pin de descarga es simplemente una versión de colector abierto de la señal de salida.

En el diagrama de circuito 1, el temporizador 555 está configurado como un generador de onda cuadrada. La ruta de carga / descarga para el capacitor de temporización es desde la salida del 555s que estará cerca del riel superior o del riel inferior. Dado que, con el bote al 50%, la resistencia al límite es la misma en ambos estados, se carga y descarga a la misma velocidad. De ahí la designación de configuración de "onda cuadrada".

El pasador de descarga es, por lo tanto, sobrante en esta configuración, aunque todavía cambia normalmente. En su lugar, se usa para bajar la compuerta MOSFET durante el ciclo de descarga.

En el circuito 2, el cableado más tradicional, la velocidad de carga se define por R2 + cualquiera que sea la configuración de la olla, mientras que la descarga es puramente a través de la olla. Con este diseño, el rango medio en el bote no tiene una marca del 50% en el espacio. Además, durante el ciclo de descarga, este circuito desperdicia una corriente considerable (12 mA) a través de R2 sin ningún propósito.

Como tal, el circuito 1 es posiblemente el mejor.

Sin embargo, tenga en cuenta que en estos dos ejemplos particulares, el diseño del controlador de puerta MOSFET engulle 12 mA en su lugar, por lo que estos dos circuitos tienen una eficiencia bastante cercana. Un mejor circuito de controlador de puerta solucionaría eso.

Personalmente, lo habría hecho de esta manera. Incluso podría agregar un buen LED en paralelo con el motor para poder decir qué tan duro está manejando el controlador.

Necesitaría verificar si ambos puntos finales del bote funcionaron como se esperaba.

— Trevor_G
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¡Excelente! Facilmente entendido. Pero aún queda una pregunta sobre llamar al primero "menos eficiente". Mientras el pin 7 está tirando hacia abajo (ciclo de descarga), ¿no desperdicia energía a través de la resistencia de 1K conectada a él? ¿O me estoy equivocando?

— sribasu

@sribasu No dije que fuera más eficiente, aunque podría haberlo sido. Dije que el segundo desperdicia 12 mA no es necesario. En estos dos ejemplos particulares, al 50% tienen aproximadamente la misma eficiencia ya que el mosfet uno consume 12 mA en el lado de la unidad de la puerta.

— Trevor_G

@sribasu, pero eso es un fallo del circuito del controlador de la puerta, no del circuito 555, si sabes a lo que me refiero.

— Trevor_G

Convenido. Esto es culpa del controlador Gate en general, nada que ver con la generación PWM.

— sribasu

En el 555, los pines 3 y 7 son casi equivalentes entre sí, con la única diferencia de que el pin 7 es de colector abierto, mientras que el pin 3 tiene una salida de tótem. En ambos circuitos, una resistencia de 1K está conectada al pin 7 para proporcionar la función pullup, eliminando efectivamente esa diferencia.

— Dave Tweed
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Aprendí esto: ¡los pines 3 y 7 son casi equivalentes! ¡Gracias!

— sribasu