PWM DENGAN MENGGUNAKAN IC 555

VARIABEL DUTY CYCLE 

MENGGUNAKAN IC 555

 

Jika untuk membangun PWM menggunakan rangkaian astable multivibrator ( AMV ) yang umum dari IC 555, maka duty cycle dapat diperkirakan dengan mengambil asumsi - asumsi sebagai berikut:

Jika r sangat kecil dibanding Rx, maka duty cycle hanya bisa diatur dari kisaran  50% hingga mendekati 100% 
Jika r = Rx, maka duty cycle hanya bisa diatur dari 25% hingga 75%

Sehingga dengan rangkaian diatas duty cycle - nya tidak pernah bisa diatur dari kisaran  nilai minimum hingga mendekati maksimum.

Untuk mengatasi kekurangan kinerja tersebut akan diberikan sebuah alternatif membangun rangkaian variable duty cycle yang bisa diatur dari 1% hingga 99% dengan menggunakan IC 555 dengan sedikit melakukan modifikasi pada rangkaian standar AMV tersebut di atas

RANGKAIAN VARIABLE DUTY CYCLE (PWM) MENGGUNAKAN IC 555

Ciri rangkaian PWM:

• frekuensi ( f ) tetap, sehingga periode ( T ) tetap. 
• Lebar pulsa saat on ( tON ) dan lebar pulsa saat off ( tOFF ) dapat divariasi; ketika lebar pulsa on bertambah maka lebar pulsa off berkurang dan ketika lebar pulsa on berkurang maka lebar pulsa off bertambah sedemikian rupa sehingga periode ( T ) pulsa tersebut tetap.  
• Duty cycle ( tON/T ) dapat divariasi.
  

Kerja rangkaian PWM ini sama dengan prinsip - prinsip kerja rangkaian pewaktu yaitu ditentukan oleh nilai R dan C.

• Pada saat terjadi pengisian muatan kapasitor maka timer ON.
  Pengisian muatan kapasitor tersebut melalu jalur: r -- R -- D1 -- C
  

         tON = 0,7( r + R ) . C

• Pada saat terjadi pengosongan muatan kapasitor maka timer OFF.
  Pengosongan muatan tersebut melalui jalur: C -- D2 -- r -- ( Rx - R ) -- pin 7
  

         tOFF = 0,7( r + Rx - R ) . C

        T = tON + tOFF

        T = 0,7( 2r + Rx ) . C

• Duty cycle adalah rasio antara waktu on terhadap periode (tON / T)

Ketika duty cycle minimum diasumsikan R saat tON adalah 0 ( Rx dalam posisi minimum turning ) sehingga waktu tOFF ditentukan oleh nilai ( r + Rx ) dan C.

Dari hasil perhitungan yang diperlihatkan diatas dengan mengambil Rx = 100r maka sudah dipastikan duty cycle minimum tidak dari 1% 

Ketika duty cycle maksimum diasumsikan R saat tON adalah Rx ( Rx dalam posisi full turning ) sehingga waktu tOFF hanya ditentukan oleh nilai r dan C.

Dengan mengambil data yang telah di peroleh Rx = 100r, maka duty cycle maksimum adalah 101/102. Nilai duty cycle ini tidak kurang dari 99% .

Jika r <<< Rx, maka secara otomatis perubahan duty cycle hanya dipengaruhi oleh perubahan - perubahan nilai R, sehingga persamaan duty cycle dapat ditulis: