Alimentare cu impulsuri reglate pentru ne555. Descriere detaliată, aplicație și diagrame de circuit pentru pornirea temporizatorului NE555

De asemenea, cronometrele merită atenție în construcția surselor de alimentare de laborator. Dispunând de versatilitate, proprietăți bune de încărcare și funcționând într-un interval de frecvență destul de larg, cronometrele sunt potrivite în mod ideal pentru a crea LBP-uri simple cu impulsuri. De aici, aparent, dragostea creatorilor celor mai populare serii de controlere SHI pentru oscilatoarele master „timer”, deoarece, după cum știți, partea de setare a timpului din seria 38XX și multe familii de alți producători, inclusiv legendarul Viper , este realizat tocmai pe un astfel de generator.

Spre deosebire de omologii săi mai specifici din atelierul „pulse-power”, celebrul este mai puțin pretențios în privința condițiilor de pornire, funcționând în intervalul de tensiune 3-18V și nu este mai puțin versatil, ceea ce vă permite să creați un „nucleu” autosuficient. ” pentru controlul unui LBP pulsat pe baza acestui microcircuit simplu, fără parametri mai răi decât pe microcircuite specializate.

Schema 6

Diagrama 6 prezintă o versiune simplă a conceptului puls-liniar.
După cum puteți vedea, diagrama folosește aproape toate aceleași componente cheie și circuite de reglare, așa că nu are prea mult sens să le descriem separat și din nou.

De asemenea, circuitul de comutare a temporizatorului nu are secrete. Voi atrage atenția doar asupra modului în care este organizată reglarea tensiunii de ieșire. Pinii 5 și 6 ai temporizatorului sunt intrări multi-proporționale ale etapei diferențiale a comparatorului încorporat. La intrarea directă (pin 6) a comparatorului, folosind R3, C4 și un tranzistor de descărcare încorporat în temporizator, se formează o tensiune triunghiulară, al cărei nivel este comparat cu tensiunea de la intrarea inversă a comparatorului (pin 5). ).

Cu cât nivelul tensiunii este mai scăzut la intrarea inversă (care este inițial format de divizorul de tensiune încorporat), cu atât mai devreme, ieșirea (pinul 3) a temporizatorului trece la „0”, cu atât impulsul pozitiv de ieșire este mai scurt, cu cât întrerupătorul de alimentare VT3 este mai puțin în starea deschisă, saturând circuitul L1-C6, cu atât tensiunea de ieșire LBP este mai mică. Prin creșterea tensiunii la pinul 5, obținem imaginea opusă. ÎN în acest caz,, în raport cu circuitele 6 și 7, controlul tensiunii la pinul 5 al temporizatorului este realizat de optocuplatorul IC1.
Când se atinge o anumită cădere de tensiune la intrarea/ieșirea DA2 (2,9-3,3V aproximativ, în funcție de tipul optocuplerului, rezistența R5), LED-ul optocuplerului se aprinde provocând deblocarea propriului tranzistor, care, la rândul său, dezactivează intrarea inversă a comparatorului temporizatorului încorporat. Ieșirea temporizatorului trece la „0”, blocând întrerupătorul de alimentare VT3 (blocarea driverului VT1 în circuitul 7).

Note asupra diagramei. Pentru funcționarea normală a acestui LBP, a cărui cheie este realizată pe un tranzistor puternic cu efect de câmp, nu trebuie să neglijați prezența unui stabilizator pe VT1, deoarece în caz contrar, calitatea impulsurilor de control poate fi deteriorată din cauza impulsului relativ mare. curenti la momentul incarcarii portii PT.
Această remarcă este valabilă și pentru alte scheme (anterioare și ulterioare, unde acest stabilizator este „înregistrat”) descrise în acest articol.

Schema 7

Schema 7 este un prototip al Schemei 1 și nu pot spune nimic nou despre aspectul LBP prezentat în Schema 7. Această opțiune a fost testată la aceleași tensiuni de intrare și este capabilă să ofere aceiași parametri de ieșire (în condiții limitate de ansamblul prototipului) ca și prototipul construit pe familia de cipuri 38XX.

Schema 8

Cea mai simplă versiune a unui LBP pulsat folosind un temporizator este prezentată în Diagrama 8. Nu există caracteristici speciale, cu excepția faptului că un tranzistor cu efect de câmp de putere redusă este utilizat ca element care monitorizează tensiunea la punctul de mijloc al divizorului P1-R8. KP501A, care face față multor sarcini din circuitele de mai sus mai bine decât omologii săi bipolari. Este mult mai ieftin decât prototipurile sale străine.

Oscilograme

Oscilogramele 1-4 arată modurile PID și releu în funcție de ajustările tensiunii de ieșire la sarcină aproape zero. Se poate observa că atunci când domeniul de reglare este deplasat către tensiuni joase, controlul PSI este combinat cu controlul releului. Acest mod este tipic pentru toate schemele prezentate în articol.

Forma de unda 1

Forma de undă 2

Forma de undă 3

Forma de undă 4

Fotografii

Figura 1, 2 prezintă o secțiune a panoului pe care au fost testate circuitele LBP.
În ciuda instalării, care este neobișnuită pentru dispozitivele cu impulsuri de putere, circuitele montate au produs rezultatele declarate.

Un circuit regulator bazat pe modularea lățimii impulsului, sau pur și simplu, poate fi utilizat pentru a schimba viteza unui motor de 12 volți DC. Reglarea vitezei arborelui folosind PWM oferă performanțe mai mari decât utilizarea simpla schimbare tensiune constantă furnizată motorului.

Calea regulatorului de turatie a motorului

Motorul este conectat la tranzistorul cu efect de câmp VT1, care este controlat de un multivibrator PWM bazat pe popularul temporizator NE555. Datorită aplicației, schema de control al vitezei s-a dovedit a fi destul de simplă.

După cum sa menționat mai sus, regulator de turație a motorului realizat folosind un generator de impuls simplu generat de un multivibrator astable cu o frecventa de 50 Hz realizat pe timer-ul NE555. Semnalele de la ieșirea multivibratorului oferă polarizare porții tranzistorului MOSFET.

Durata impulsului pozitiv poate fi reglată cu rezistența variabilă R2. Cu cât este mai mare lățimea impulsului pozitiv care intră în poarta tranzistorului MOSFET, cu atât mai multă putere este furnizată motorului de curent continuu. Și invers, cu cât lățimea sa este mai îngustă, cu atât se transmite mai puțină putere și, ca urmare, se reduce turația motorului. Acest circuit poate funcționa de la o sursă de alimentare de 12 volți.

Caracteristicile tranzistorului VT1 (BUZ11):

• Tip tranzistor: MOSFET
• Polaritate: N
• Putere disipată maximă (W): 75
• Tensiune maximă admisă a sursei de scurgere (V): 50
• Tensiune maximă admisă poartă-sursă (V): 20
• Curent de scurgere continuu maxim admisibil (A): 30

Regulatorul de comutare este proiectat pentru a alimenta lămpi cu incandescență sau cu halogen de joasă tensiune. Figura prezintă schema de circuit a dispozitivului, NE555 este folosit ca oscilator astable și produce impulsuri cu ciclu de lucru variabil (0,1 până la 0,99). Ciclul de lucru este controlat de rezistența R4. NE555 controlează funcționarea tranzistorului VT1, dispozitivul poate fi utilizat cu lămpi cu putere de până la 60 W (12V), în timp ce radiatorul pentru tranzistor […]

În locul unei baterii KRONA se folosește o sursă de alimentare de dimensiuni mici și este plasată în compartimentul pentru baterii al dispozitivului. Sursa de alimentare folosește un convertor de tensiune (15 kHz). Tensiunea de ieșire a sursei de alimentare este de 9V la un curent de sarcină de 50 mA. Redresorul cu diodă VD1 este alimentat de limitatorul de tensiune dioda zener VD2. Tensiunea redresată furnizată convertorului (VT1) este de 15V. Tensiunea de la înfășurarea secundară a transformatorului este redresată de o diodă […]

Această sursă de alimentare comutată poate fi utilizată în amplificatoare stereo. Etapa de ieșire este realizată conform unui circuit cu un singur ciclu cu conectare inversă a redresoarelor. Convertorul de pre-ieșire este realizat conform unui circuit fără transformator folosind 3 tranzistoare VT1-VT3. Un impuls negativ este îndepărtat de la pinul 13 al IC, a cărui durată este proporțională cu tensiunea de feedback furnizată pinului 3 al IC. Un impuls de polaritate pozitivă îndepărtat din colectorul VT1 deschide VT2, […]

Când alimentarea este pornită, C1 este încărcat fără probleme prin R4, care servește la protejarea podului de diode de suprasarcină în momentul pornirii. Un proces oscilator are loc în circuitul oscilator datorită divizoarelor R2R6, R1R3, R5R7. Energia este eliminată din circuitul oscilator prin înfășurările secundare IV și V. Oscilațiile HF sunt rectificate de diodele VD5VD6 și netezite de condensatorul C3. Sarcina de stabilizare este o diodă zener VD7. Actual […]

Deoarece majoritatea microcircuitelor digitale au o sursă de alimentare de +5V, atunci când se utilizează un indicator de vid, apar probleme cu alimentarea acestuia. Faptul este că aproape toți indicatorii de tip IV sau IVL sunt proiectați pentru o tensiune anodică de 22-27V și o tensiune alternativă de 3-3,5V. Astfel de indicatori sunt absolut inoperabili cu o sursă de alimentare de 5V. Pentru a asigura funcționarea normală a indicatorului de la 5V, este necesar să introduceți […]

Pentru a alimenta dispozitivele pe amplificatorul operațional, este necesară o tensiune de +/-10...15V, cu un consum de curent de cel mult 10-20mA (2-3 amplificatori operaționali), acest UPS este conceput pentru astfel de dispozitive . Tensiunea de rețea este suprimată la un nivel de 50V folosind un stabilizator parametric - C1 VD1 C2 VD2. Această tensiune alimentează un generator de impulsuri în 2 cicluri pe VT1 VT2, asamblat conform unui circuit multivibrator simetric. Spre circuitul colector […]

Sursa de alimentare neîntreruptibilă oferă o putere de ieșire de până la 220 W. În circuit (vezi figura) și tensiunea de plumb baterie auto GB1 este atașat la oscilatorul principal de pe cipul DD1 cu o frecvență de 50 Hz, care balansează tranzistori cheie puternici care aplică alternativ 12 V înfășurărilor Ia și Ib ale transformatorului T2. De la înfășurarea secundară, tensiunea T2 este de 220 V cu o frecvență de 50 […]

Sursa de comutare (vezi figura) constă din redresoare de tensiune de rețea, un oscilator principal, un model de impuls dreptunghiular cu lățime reglabilă, un amplificator de putere în două trepte, redresoare de ieșire și un circuit de stabilizare a tensiunii de ieșire. Oscilatorul principal, realizat pe elemente de microcircuit DD1.1, DD1.2 (K555LA3), produce impulsuri dreptunghiulare cu o frecvență de 150 kHz. Un declanșator RS este asamblat pe elementele DD1.3, DD1.4, la ieșirea cărora frecvența semnalelor de ieșire este […]

Cipul de cronometru 555 (analog domestic al lui KR1006VI1) este atât de universal încât poate fi găsit în cele mai neașteptate componente electronice. Acest articol discută despre comutarea circuitelor de alimentare care utilizează acest microcircuit.
Într-un laborator de acasă, mai ales în teren, este nevoie de o sursă de putere redusă, de diferite tensiuni constante, care poate fi alimentată de la baterii sau celule galvanice, ușoară și portabilă. Circuite similare ale surselor de alimentare cu comutare, care sunt denumite în mod obișnuit convertoare DC/DC, pot fi create folosind un temporizator 555. Se întâmplă că folosim microcircuitul NE555 în proiectele noastre, dar oricare dintre analogii săi poate fi utilizat în circuitele luate în considerare.

Circuit de alimentare cu comutare de tensiune bipolară

Este asamblat pe un singur cip NE555 (Fig. 1), care servește ca un generator principal de impulsuri dreptunghiulare. Generatorul este asamblat conform schemei clasice. Rata de repetiție a impulsului de ieșire a generatorului este de 6,474…6,37 kHz. Aceasta variază în funcție de tensiunea de alimentare, care poate fi de 3,6 V (3 baterii într-o casetă de alimentare) și 4,8 V (cu 4 baterii într-o casetă de alimentare). În circuitul de alimentare cu comutație au fost utilizate baterii ENERGIZER AA cu o capacitate de 2500 mAh.
Impulsurile dreptunghiulare de la ieșirea 3 a MS 555 sunt alimentate prin rezistorul de limitare R5 la baza comutatorului tranzistorului VT1, a cărui sarcină este inductorul L1 cu o inductanță de 3 mH. Când acest tranzistor este închis brusc, în inductorul L1 este indus un EMF mare de auto-inducție. Impulsurile de înaltă tensiune obținute în acest fel sunt alimentate la două redresoare paralele cu dublare a tensiunii, ale căror ieșiri vor avea două tensiuni de polar opus ±4,5...15 V.

Aceste tensiuni pot fi ajustate prin modificarea ciclului de lucru al impulsurilor de ieșire folosind potențiometrul R1. Tensiunea constantă de la motorul R1 atinge pinul 5 al MC555 și modifică ciclul de lucru și, prin urmare, tensiunea de ieșire a ambelor redresoare. Tensiunile de ieșire ale acestei surse vor fi în mod ideal egale numai dacă ciclul de lucru al impulsurilor generatorului este egal cu 2 (durata impulsurilor este egală cu pauza dintre ele). Cu un ciclu de lucru diferit al impulsurilor, tensiunile de ieșire ale sursei în punctele A și B vor diferi ușor (până la 1...2 V). O diferență atât de mică este asigurată de utilizarea redresoarelor de dublare în circuitul de alimentare cu comutație, ai căror condensatori sunt încărcați atât prin impulsuri pozitive, cât și negative. Acest dezavantaj este compensat de simplitatea și costul scăzut al schemei.

În acest circuit de alimentare cu comutare, puteți utiliza șocuri de la balasturile electronice ale lămpilor fluorescente inutilizabile eficiente din punct de vedere energetic. Când dezasamblați aceste lămpi, aveți grijă să nu deteriorați tuburile de sticlă în spirală sau în formă de U, deoarece acestea conțin mercur. Este mai bine să faceți acest lucru în aer liber.
Pe unele choke, în special cele importate, este marcată valoarea inductanței în mH (2,8, 2,2, 3,0, 3,6 etc.).
Tensiunile de intrare și de ieșire, consumul de curent și ratele de repetiție a impulsurilor pentru circuitul din Fig. 1 sunt date în Tabelul 1.

Circuit de alimentare cu comutare pentru două NE555

Figura 2 prezintă un circuit de alimentare cu comutare cu două temporizatoare NE555. Primul dintre aceste microcircuite (DD1) este conectat conform unui circuit multivibrator, a cărui ieșire apar impulsuri dreptunghiulare scurte preluate de la pinul 3. Rata de repetare a acestor impulsuri este modificată cu ajutorul potențiometrului R3.
Aceste impulsuri sunt trimise la lanțul de diferențiere C3R5 și dioda VD1 conectată în paralel la rezistorul R5. Deoarece catodul diodei este conectat la magistrala de alimentare, rafale scurte pozitive de impulsuri diferențiate (margini) sunt deviate de rezistența mică înainte a diodei și au o valoare nesemnificativă, iar rafale negative (căderi), care cad pe dioda blocată. VD1, treceți liber la intrarea multivibratorului în așteptare MS DD2 (partea 2) și lansați-l. Deși VD1 este indicat în diagramă ca D9I, în această poziție este recomandabil să folosiți o diodă Schottky de putere redusă și, în cazuri extreme, puteți utiliza o diodă de siliciu KD 522.

Rezistorul R6 și condensatorul C6 determină durata impulsului de ieșire al multivibratorului de așteptare (one-shot) DD2, care controlează comutatorul VT1.
Ca și în circuitul de alimentare cu comutație anterior, curentul prin tranzistorul VT1 este reglat de rezistența R7, iar sarcina este o bobine realizată din balastul lămpilor fluorescente economice de 3 mH.
Deoarece frecvența de generare a MS este mai mică decât în ​​primul circuit, condensatorul redresor de dublare a tensiunii C7 are o capacitate de 10 μF, iar pentru a reduce dimensiunea, în această poziție este utilizat un condensator ceramic SMD, dar pot fi utilizate alte tipuri de condensatoare. : K73, KBGI, MBGCh, MBM sau electrolitic la o tensiune adecvată.
Tensiunile de intrare și de ieșire, consumul de curent și ratele de repetiție a impulsurilor pentru circuitul din Fig. 2 sunt date în Tabelul 2.

Circuit de alimentare cu comutare bazat pe cronometrul NE555 și amplificatorul operațional

Circuitul de alimentare cu comutare prezentat în Fig. 3 este similar, dar un amplificator operațional (OA) de tip K140 UD12 sau KR140 UD 1208 este utilizat ca un oscilator principal de impulsuri dreptunghiulare. Acest amplificator operațional este foarte economic, poate funcționa de la o sursă unipolară tensiune de la 3 la 30 V sau de la bipolar ±1,5... 15 V.
Frecvența de generare este reglată cu potențiometrul R3. Pentru a crește banda largă, pinii 1,4,5 sunt combinați și legați la pământ la un fir comun. Rezistorul R6, care reglează controlul curentului, este redus la valoarea minimă posibilă de 100 kOhm. Consumul de curent al amplificatorului operațional este între 1,5…2 mA. Între ieșirea amplificatorului operațional și circuitul de diferențiere C3R10VD1, de la care este lansat DD1 one-shot, la un tranzistor VT1 tip BC237 este conectat un amplificator tampon, care servește la creșterea abruptului față și a căderii ieșirii. puls MS DA1.


Sarcina comutatorului VT2 folosește inductorul L1 din aceleași balasturi de la lămpi eficiente din punct de vedere energetic. Acest inductor este protejat de supratensiune prin lanțul R13VD2. Inductanța sa este de 1,65 mH, dar este înfășurată cu un fir mai gros, prin urmare, rezistența sa activă este mai mică, iar factorul său de calitate este mai mare. Acest lucru vă permite să obțineți o tensiune de aproximativ 24...25 V la ieșirea redresorului cu dublarea VD3VD4.
De asemenea, trebuie remarcat faptul că circuitul de alimentare cu comutație din Fig. 3 poate funcționa de la o tensiune de alimentare unipolară de 3,3 V.
Tensiunile de intrare și de ieșire, consumul de curent și ratele de repetiție a impulsurilor pentru circuitul din Fig. 3 sunt date în Tabelul 3.

Majoritatea radioamatorilor sovietici și străini sunt foarte familiarizați cu temporizatorul analog integrat SE555/NE555 (KR1006), produs de Signetics Corporation încă din îndepărtatul 1971. Este dificil de enumerat în ce scopuri nu a fost folosit acest microcircuit ieftin, dar multifuncțional, în perioada de aproape jumătate de secol a existenței sale. Cu toate acestea, chiar și cu dezvoltarea rapidă a industriei electronice în ultimii ani, continuă să fie popular și este produs în volume semnificative.
Circuitul simplu al unui regulator PWM de automobile oferit de Jericho Uno nu este un design profesional, complet depanat, remarcabil pentru siguranța și fiabilitatea sa. Acesta este doar un mic experiment ieftin, asamblat folosind piese bugetare disponibile și care satisface complet cerințele minime. Prin urmare, dezvoltatorul său nu își asumă responsabilitatea pentru nimic care s-ar putea întâmpla cu echipamentul dvs. atunci când operați circuitul simulat.

Circuit regulator NE555 PWM

Pentru a crea un dispozitiv PWM veți avea nevoie de:

• fier de lipit electric;
• cip NE555;
• rezistor variabil 100 kOhm;
• rezistențe 47 Ohm și 1 kOhm 0,5W fiecare;
• condensator de 0,1 µF;
• două diode 1N4148 (KD522B).

Asamblarea pas cu pas a unui circuit analogic

Începem să construim circuitul prin instalarea de jumperi pe microcircuit. Folosind un fier de lipit, închidem între ele următoarele contacte ale temporizatorului: 2 și 6, 4 și 8.

Apoi, ghidați de direcția de mișcare a electronilor, lipim „brațele” punții de diode la un rezistor variabil (curgerea curentului într-o direcție). Evaluările diodelor au fost selectate dintre cele disponibile, ieftine. Le puteți înlocui cu oricare altele - acest lucru nu va avea practic niciun efect asupra funcționării circuitului.

Pentru a evita scurtcircuitele și arderea microcircuitului atunci când rezistența variabilă este deșurubată în poziția sa extremă, am setat rezistența de șunt al sursei de alimentare la 1 kOhm (pinii 7-8).

Deoarece NE555 acționează ca un generator de ferăstrău, pentru a obține un circuit cu o frecvență, durata impulsului și o pauză date, tot ce rămâne este să selectați un rezistor și un condensator. Un condensator de 4,7 nF ne va da o frecvență inaudibilă de 18 kHz, dar o astfel de valoare mică a capacității va provoca o dezaliniere a umerilor în timpul funcționării microcircuitului. Setăm valoarea optimă la 0,1 µF (contactele 1-2).

Evitați „scârțâitul” urât al circuitului și trageți ieșirea la nivel înalt O poți face cu ceva rezistență scăzută, de exemplu o rezistență de 47-51 Ohm.

Tot ce rămâne este să conectați puterea și sarcina. Circuitul este proiectat pentru tensiunea de intrare a rețelei de bord a mașinii 12V DC, dar pentru o demonstrație vizuală va porni și de la o baterie de 9V. Îl conectăm la intrarea microcircuitului, respectând polaritatea (plus pe piciorul 8, minus pe piciorul 1).

Tot ce rămâne este să facem față sarcinii. După cum se poate vedea din grafic, atunci când rezistorul variabil a scăzut tensiunea de ieșire la 6V, ferăstrăul de la ieșire (picioarele 1-3) a fost păstrat, adică NE555 în acest circuit este atât un generator de ferăstrău, cât și un comparator la acelasi timp. Cronometrul dumneavoastră funcționează în modul a-stabil și are un ciclu de funcționare mai mic de 50%.

Modulul poate rezista la 6-9 A de curent continuu, astfel încât, cu pierderi minime, puteți conecta la el atât o bandă LED într-o mașină, cât și un motor de putere redusă, care va risipi fumul și vă va sufla pe față la căldură. Ceva de genul asta:

Sau cam asa:

Principiul de funcționare al unui regulator PWM

Funcționarea unui regulator PWM este destul de simplă. Temporizatorul NE555 monitorizează tensiunea pe condensatorul C. Când este încărcat la maxim (încărcare completă), tranzistorul intern se deschide și la ieșire apare un zero logic. În continuare, se descarcă capacitatea, ceea ce duce la închiderea tranzistorului și la sosirea unuia logic la ieșire. Când capacitatea este complet descărcată, sistemul comută și totul se repetă. În momentul încărcării, curentul curge de-a lungul unei părți, iar în timpul descărcării curge în altă direcție. Folosind un rezistor variabil, schimbăm raportul rezistenței umărului, scăzând sau crescând automat tensiunea de ieșire. Există o abatere parțială de frecvență în circuit, dar nu se încadrează în domeniul audibil.

Urmăriți videoclipul cu funcționarea regulatorului PWM