Wie bekomme ich mehr Strom aus dem 555-Timer?

Ein Emitterfolger hat eine Spannung im Emitter, die etwa 0,6 V niedriger ist als die Spannung an der Basis. Es funktioniert, wenn Sie kein Problem mit dem reduzierten Spannungspegel haben. Beachten Sie, dass ein 555 mit 5-V-Versorgung je nach Ausgangsstrom einen Ausgang von nur 3 V haben kann.

Die Alternative besteht darin, einen Transistor oder Mosfet als Low-Side-Schalter zu verwenden (Schalten der Masseseite der Last).

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Der Mosfet ist eine bessere Lösung (effizienter), da er einen geringeren Spannungsabfall aufweist (Drain-Source) und keinen konstanten Strom im Gate (für den statischen Betrieb) benötigt, wie dies beim Transistor der Fall ist. Wählen Sie einfach einen Nmosfet mit Logikpegel, damit er sich mit geringem Widerstand vollständig einschalten kann

Als High-Side-Treiber ist der 555 nur für etwa 100 mA ausgelegt und benötigt bei diesem Strom einen ausreichend großen Ausgangsspannungsstoß, sodass er niemals direkt als Motortreiber funktioniert.

Der von Ihnen gezeigte Emitterfolger ist besser, aber Sie können ihn nicht in die Sättigung treiben, sodass Sie im eingeschalteten Zustand immer noch etwa ein Volt am Transistor verlieren und Ihren Motor etwas aushungern.

Wenn Sie einen P-Kanal-MOSFET mit einem angemessenen Rds (on) für den High-Side-Treiber verwenden, erhalten Sie beim Einschalten des MOSFET fast die gesamte 5-V-Versorgung über den Motor und verbrauchen nur sehr wenig Leistung.

Die unten gezeigte Schaltung geht davon aus, dass Sie mit einem High-Side-Treiber feststecken, und es funktioniert mit einem bipolaren 555. Die LTspice-Schaltungsliste ist hier , wenn Sie mit der Schaltung spielen und auf eine niedrige Seite wechseln möchten Fahrer Q1B loswerden und R6 durch den Motor und D2 ersetzen.

Nur nebenbei gesagt, der FDS4559 ist ein Paar von etwa 3-A-MOSFETs im selben Gehäuse, ein P-Kanal und ein N-Kanal für weniger als einen Dollar in Onesies bei DigiKey.

Die Verwendung des Transistors als Emitterfolger funktioniert, aber Sie erhalten am Ausgang nur etwa 4,3 V, da der BE-Übergang des Transistors um 0,7 V abfällt.

Wenn möglich, wäre es besser, die Last auf die "hohe Seite" des Transistors zu legen - zwischen der +5-V-Versorgung und dem Kollektor, wobei der Emitter direkt mit Masse verbunden ist. Sie benötigen außerdem einen Widerstand in Reihe mit der Basis des Transistors, um den Strom zu begrenzen. 100 Ω würden Ihnen einen Basisstrom von 50 mA geben, was ausreichend sein sollte.

Ersetzen Sie für noch geringere Verluste den NPN-Transistor durch einen N-Kanal-MOSFET.

Ob das funktioniert?

Nö. Nicht annähernd. Sehen Sie sich das NE555-Datenblatt S. 5 „High-Level-Ausgangsspannung“ an. Obwohl Sie einen zusätzlichen Transistor verwenden, um die Belastung des 555 zu reduzieren, zeigt dies, dass der Ausgang nicht gut Strom liefern kann. Fügen Sie den Basis-Emitter-Abfall im Transistor hinzu (~ 0,7 Volt), und Sie sind sich überhaupt nicht sicher, ob Sie einen guten Motorantrieb erhalten. Dies hingegen wird:

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Je nachdem, wie viel der Motor zieht, muss R6 möglicherweise verringert werden. Dies wird sicherlich bis 150 mA funktionieren.

Beachten Sie, dass Sie die Schaltung vereinfachen können, wenn Sie einen PNP für die Ausgangsstufe verwenden. Dann verschwindet Q3 und der Kollektor von Q2 wird zum Motor +, mit Motor - auf Masse. R4 steuert dann die Menge des Antriebsstroms und müsste definitiv reduziert werden.