Parus16.ru

Парус №16
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ НА ТАЙМЕРЕ 555

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ НА ТАЙМЕРЕ 555

Рассмотрим конструкцию простого преобразователя напряжения на основе таймера 555 серии. Устройство, из себя представляет однотактный повышающий преобразователь напряжения, который имеет достаточно широкую область применения. Простой и качественный преобразователь напряжения, который может быть использован в самодельных высоковольтных генераторах (катушка Теслы, генератор Маркса и т.п.). Основные части — генератор, мощный полевой ключ и повышающий трансформатор. Принципиальная эл-схема:

Схема электрическая ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ НА ТАЙМЕРЕ 555

Транзистор IRF540 установлен на небольшой теплоотвод (если преобразователь предназначен для кратковременной работы). При долговременной работе транзистор будет сильно перегреваться, поэтому и теплоотвод будет нужен побольше.

Транзистор IRF540 установлен на небольшой теплоотвод

Мощность такого преобразователя напряжения, главным образом зависит от используемого транзистора. Возможно также использование биполярных транзисторов обратный обратной проводимости. Из отечественных можно ставить КТ805, КТ819, а еще лучше КТ827. Но в случае использовании биполярных транзисторов, изменяются намоточные данные трансформатора.

ГЕНЕРАТОР ЗАДАЮЩИЙ ИМПУЛЬСЫ НА ТАЙМЕРЕ 555

Первичная обмотка содержит 10 витков провода, с диаметром 0.7-1.2 мм. Для удобности намотки можно использовать несколько жил более тонкого провода. Вторичная обмотка может содержать любое количество витков в зависимости от нужд. Например для зарядки конденсаторов гаусс-гана, она содержит содержит 80 витков провода диаметром 0.4 мм. Диаметр вторичной обмотки подбирается тоже исходя от нужного тока на выходе.

схема преобразователя напряжения на основе микросхемы - таймера 555 серии и мощного полевого транзистора IRF540

Резистор на выходе генераторы снимает перегруз с микросхемы, в следствии чего генератор не перегреется даже при долговременной работе. При использовании полевых транзисторов, первичная обмотка трансформатора может содержать 5-7 витков провода с сечением от 0,5 до 1,5мм. Максимальное входное напряжение не должно превышать 20Вольт, при повышении питающего напряжения, нарушается правильная работа генератора. Сердечник может иметь буквально любую форму. Можно использовать Ш-образные половинки, броневые чашки или ферритовые кольца, при этом, намоточные данные трансформатора не меняются. Мощность преобразователи достаточно высокая, что дает возможность зарядить емкость 1000 мкФ всего за одну секунду.

Originally posted 2019-09-05 06:02:31. Republished by Blog Post Promoter

Блок питания на таймере 555

Микросхема, которая будет использована в нашем ШИМ регуляторе мощности нагрузки, называется «Интегральный таймер». У разных производителей этот таймер называется по разному.

Перечислим несколько аналогов интегрального таймера: КР1006ВИ1, ECG955M, XR-555, NE555, HA555, SE555/NE555, LC555, ICM7555, MC1455/MC1555, LM1455/LM555C, NTE955M, RM555/RC555, CA555/CA555C, LC7555, SN52555/SN72555.

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема ШИМ регулятора мощности нагрузки на интегральном таймере 555.

В электронной схеме на рис. 1 диоды D1, D2 Д2Б, транзистор Q1 2N2222. Вообще-то я использовал те элементы что были под рукой. При выборе элементов следует руководствоваться следующим принципом: диоды выбирайте с минимальным прямым падением напряжения, транзистор должен выдерживать ток нагрузки. Средняя рабочая частота генератора зависит от номинала конденсатора C1 и переменного резистора R1. Резистор R3 ограничивает ток базы ключевого транзистора.

Особо хочется отметить применение 555-го таймера в этой схеме. Микросхема таймера допускает напряжение питания от 4,5 до 16 Вольт, Что в свою очередь допускает питание схемы управления мощностью нагрузки от того же источника питания который применяется для питания нагрузки, без использования дополнительного стабилизатора напряжения. Например, светодиодные лампы и ленты можно питать от источника 12 Вольт, а отдельные светодиоды — от 5 Вольт через резистор.

Читайте так же:
Впаянный процессор в ноутбуке

Ниже, на рисунках 2, 3, 4, представлены осциллограммы снятые на ножке 7 микросхемы U1 при разном положении резистора R1. От одного до другого крайнего положения ручки переменного резистора и в среднем положении.

Рис. 2. Осциллограмма управляющего сигнала. 1% мощности.

Рис. 3. Осциллограмма управляющего сигнала. 50% мощности.

Рис. 4. Осциллограмма управляющего сигнала. 99% мощности.

На представленных выше осциллограммах Вы можете видеть, что вращая ручку переменного резистора R1 мы меняем не только скважность импульсов от 1% до 99%, но так же меняется и частота следования импульсов от 6 кГц до 3 кГц.

Остаётся добавить, если вы управляете электродвигателем с помощью ШИМ управления и слышите сигнал звуковой частоты, повышайте рабочую частоту ШИМ генератора. В схеме рис. 1 повысить рабочую частоту генератора можно, уменьшив емкость конденсатора C1 и сопротивление резистора R1. На более высоких частотах генератора может немного уменьшиться диапазон регулирования мощности нагрузки.

  • Электроника
  • Назад
  • Вперед
  • Вы здесь:  
  • Главная />
  • Робототехника />
  • ШИМ на 555-м таймере

Простые термостабилизаторы на LM555

Нередко бывает необходимо поддерживать вполне определенную температуру в заданном объеме, например в аквариуме, террариуме и т. п. На рис. 5.43 приведена схема, которая позволяет выполнить эту задачу с довольно высокой точностью (до 0,1 °С при стабилизации питающего напряжения). В качестве датчиков температуры (RK1, RK2) могут использоваться два одинаковых терморезистора с отрицательным коэффициентом изменения сопротивления (NTC любого типа), т. е. уменьшающим свое сопротивление при нагреве (располагаются в зоне нагрева). Так как термодатчики подключены по мостовой схеме, малейшее изменение у них сопротивления приводит к переключению компараторов. Благодаря высокой точности срабатывания компараторов имеется возможмость установить независимо верхний (регулятором R1) и нижний |R4) пороги переключения исполнительного устройства. Управляющее напряжение появляется на выходе микросхемы при повышении температуры выше установленного верхнего уровня, а пропадает при ее снижении ниже нижнего порога.

Простые термостабилизаторы на LM555

Рис. 5.43. Схема для поддержания температуры в заданных пределах

Второй вариант схемы для поддержания заданной температуры приведен на рис. 5.44 [Л28, стр. 133]. В ней используется только один термодатчик RK1, который располагается в зоне, где необходимо обеспечить термостабилизацию. В устройстве, как и в первом варианте, термодатчик включен по мостовой схеме (входы компараторов находятся в диагонали моста, образованного внешними и находящимися внутри микросхемы резисторами).

Простые термостабилизаторы на LM555

Рис. 5.44. Вариант регулятора температуры, работающий с одним термодатчиком

С ростом температуры будет увеличиваться напряжение на пороговом входе (2), пока оно не достигнет 0,66Un. Тогда состояние выходного каскада таймера (вывод 3) изменится с высокого на низкий уровень, и это послужит сигналом для включения охлаждающего блока или же просто для отключения имеющегося в термостате подогревателя (зависит от назначения устройства). После этого температура начнет падать, и когда напряжение на входе запускающего компаратора достигнет 0,33Un, выходной каскад вернется в первоначальное состояние, что послужит сигналом для выключения охлаждающегося блока или включения подогревателя.

Читайте так же:
Для чего служит устройство компьютерная мышь

Терморезистор RK1 — подойдет любой с отрицательным ТКС (NTC). Но чтобы пределы температуры, на которые установлен термостабилизатор, соблюдались достаточно точно, необходимо рассеивать на термодатчике как можно меньшую электрическую мощность (снизить саморазогрев за счет протекающего через него тока). Этого легко можно добиться, увеличив номинал термодатчика, а также понизив питающее напряжение схемы, что уменьшит и ток в цепи.

При регулировке схемы сначала с помощью резистора R1 устанавливают верхний, а затем подстройкой R3 — нижний предел регулируемой температуры.

Если в этой схеме установить стандартный терморезистор, для которого зависимость сопротивления от температуры известна, расчет схемы достаточно прост. Методика расчета всех номиналов резисторов в зависимости от диапазона изменения сопротивления у терморезистора следующая [Л38].

Используем постоянный коэффициент К, определяемый как К = Rmc/Rmн, где Rmc — сопротивление терморезистора (RK1) в нижней точке интервала температур, a Rmн — сопротивление в верхней точке. Когда Rmc больше Rmн в два или более раз, чтобы в делителе соблюдались правильные соотношения между сопротивлениями, нужно, чтобы:

Простые термостабилизаторы на LM555

Если в системе действуют значительные помехи или же терморезистор подключается к схеме с помощью проводников большой длины, чтобы предотвратить ложные срабатывания от помех и наводок, необходимо зашунтировать входы компаратора емкостями, как показано (С2, СЗ). Это особенно важно, когда установлены большие номиналы сопротивления в делителе.

Для улучшения отвода тепла от радиаторов в радиоаппаратуре иногда используют принудительное охлаждение при помощи вентилятора. На рис. 5.45 приведена схема управления скоростью вращения вентилятора в зависимости от температуры. При этом электромотор питается импульсами, у которых скважность меняется от0,33 до 1 (33. 100%), в зависимости от сопротивления терморезистора, установленного на охлаждаемом объекте. Чем больше температура, тем быстрее будет вращаться вентилятор М1.

Еще один вариант выполнения схемы для управления скоростью вращения электромотора вентилятора показан на рис. 5.46. Она в пояснениях не нуждается.

Простые термостабилизаторы на LM555

Рис. 5.45. Автоматический регулятор рабочей скорости вентилятора в зависимости от температуры

Простые термостабилизаторы на LM555

Рис. 5.46. Автоматический регулятор скорости вращения вентилятора, используемого в компьютере

Радиолюбительские схемы на ИС типа 555

Название: Радиолюбительские схемы на ИС типа 555

Автор: Роберт Трейстер

Как самому собрать и отладить звуковой генератор и электронный орган, метроном и электронный таймер, устройство Тревожной сигнализации и схему задержки? В книге американского автора приведены 33 схемы разнообразных электронных устройств, в которых используется широко распространенная ИС 555 (отечественный аналог — КР1006ВИ1). Каждая схема снабжена подробными рекомендациями по сборке, наладке и эксплуатации.

Читайте так же:
Включение камеры на ноутбуке asus

ОГЛАВЛЕНИЕ:
От редактора перевода
Введение
Глава 1. Микроэлектроника
Пленочные микросхемы
Гибридные микросхемы
Корпуса интегральных микросхем
Модифицированный корпус Т05
Проверка электронных компонентов
Омметры
Другое испытательное оборудование
Определение выводов немаркированных транзисторов
Проверка биполярных транзисторов
Проверка полевых транзисторов
Проверка диодов
Проверка тиристоров н симисторов
Проверка интегральных схем
Экспериментирование
Глава 2. Техника монтажа электронных схем
Инструмент
Техника пайки
Рабочее место радиолюбителя
Правила монтажа.
Глава 3. Компоненты электронных схем и измерения
Напряжение
Электрический ток
Проводники
Сопротивление
Мощность
Емкость
Индуктивность
Полупроводники
Диоды.
Транзисторы
Кремниевые управляемые выпрямители н снмисторы . .
Интегральные схемы
Измерении в электроинке
Предосторожности при работе с мультиметром
Измерение сопротивлений
Измерение напряжений
Измерении в децибелах
Измерения тока
Глава 4. Как работает интегральная микросхема 555
Работа в ждущем режиме
Работа в автоколебательном режиме
Детектор пропущенных импульсов
Делитель частоты.
Широтно-импульсная модуляция (ШИМ)
Фазоимпульсная модуляция (ФИМ)
Генератор тестовых последовательностей
Режимы работы ИС
Глава 5. Приобретение и хранение компонентов
Справочники по взаимозаменяемости компонентов
Радиолюбительский «ящик с хламом»
Организация хранения электронных компонентов
Интегральная схема 555
Глава 6. Тридцать три радиолюбительские схемы иа ИС 555
Схема 1. Миниатюрный передатчик
Схема 2. Дверное устройство тревожной сигнализации
Схема 3. Еще одно устройство тревожной сигнализации
Схема 4. Звуковой генератор на частоту 3500 Гц
Схема 5. Метроном
Схема 6. Генератор тонального сигнала для частной радиолинии
Схема 7. Электронный таймер
Схема 8. Звуковой генератор для обучения азбуке Морзе
Схема 9. НЧ-модулитор для портативной дуплексной радиостанции
Схема 10. 9-В источник питания
Схема 11. Стабилизированный источник питания с регулируемым выходным напряжением
Схема 12. Электронный испытательный пробник
Схема 13. 100-кГц частотный калибратор
Схема 14. Устройство для прослушивания передаваемых телеграфных сигналов
Схема 15. Другое устройство прослушивания передаваемых телеграфных сигналов
Схема 16. Внешний усилитель низкой частоты
Схема 17. Генератор звуковых эффектов
Схема 18. 10-с таймер
Схема 19. Генератор тактовых импульсов С частотой следования 100 Гц
Схема 20. Генератор тактовых импульсов с частотой следования 1 Гц
Схема 21. Пробник электрических цепей
Схема 22. Простое устройство охранной сигнализации
Схема 23. Более сложное устройство охранной сигнализации
Схема 24. Таймер с двумя выходами
Схема 25. Сирена на ИС 556
Схема 26. Электронный орган
Схема 27. Мигалка
Схема 28. Устройство охранной сигнализации со световым датчиком
Схема 29. Специализируемая схема задержки
Схема 30. Переключаемая схема задержки
Схема 31. Простейший мультивибратор
Схема 32. Мультивибратор с переключением частоты
Схема 33. Транзисторный усилитель-ограничитель
Заключение
Глава 7. Поиск и устранение неисправностей
Логический подход
Шесть этапов процедуры поиска и устранения неисправностей
Отыскание неисправностей в устройствах на ИС
Приложение
Назначение выводов ИС 555 и ИС 556
Обозначении интегральных схем 555 и 556
Рекомендации по выбору аналогов
Предметный указатель

Читайте так же:
Блок питания rb s500hq7 0

Легендарный таймер NE555 – описание и применение микросхемы

Таймер NE555 является, пожалуй, самой популярной интегральной микросхемой своего времени. Несмотря на то, что он был разработан более 40 лет назад (в 1972 году) он до сих пор выпускается многими производителями. В этой статье, постараемся подробно осветить вопросы описания и применения таймера NE555.

Умные соединения компаратора, сбрасываемый триггер и инвертирующий усилитель в одной монолитной интегральной микросхеме, наряду с несколькими другими элементами породили почти бессмертные схемы устройств, которые сегодня используется многими радиолюбителями.

555 Таймер был разработан американской компанией Signetics в 1972 году и зарегистрирован на мировом рынке. Два года спустя той же компании был разработана микросхема с обозначением 556, которая объединила в себе два отдельных таймера NE555 имеющих только общие выводы по питанию. Еще позже были разработаны микросхемы 557, 558 и 559 с применением до четырех таймеров NE555 в одном корпусе. Но позже они были сняты с производства и почти забыты.

Интегральная микросхема NE555 разрабатывалась в качестве таймера и содержит в себе комбинацию аналоговых и цифровых элементов в одном кристалле. Выпускается в различном исполнении, начиная от классического DIP корпуса стандартного и SOIC для SMD монтажа и до миниатюрного корпуса версии SSOP или SOT23-5. (Цены на таймер NE555)

Таймер NE555, кроме стандартного исполнения производиться так же в маломощном CMOS исполнении. Схема электропитания NE555 составляет от 4,5 до 15 вольт (18 вольт максимум), а CMOS вариант использует питание от 3 вольт. Максимальная выходная нагрузка выхода для NE555 200мА, у версии маломощного таймера только 20 мА при 9 вольт.

Стабильность работы стандартной версии 555 сильно зависит от качества источника питания. Это не так сильно сказывается в простых схемах с применением таймера, однако, в более сложных конструкциях, желательно устанавливать буферный конденсатор по цепи питания емкостью 100 мкф.

Основные характеристики интегрального таймера NE555

  • Максимальная частота более чем 500 кГц.
  • Длина одного импульса от 1 мсек до часа.
  • Может работать в режиме моностабильного мультвибратора.
  • Высокий выходной ток (до 200 мА)
  • Регулируемая скважность импульса (отношение периода импульса к его длительности).
  • Совместимость с TTL уровнями.
  • Температурная стабильность 0,005% на 1 градус Цельсия.

Микросхема NE555 в своем составе содержит чуть более 20 транзисторов и 10 резисторов. На следующем рисунке приводится структурная схема таймера от Philips Semiconductors.

В следующей таблице перечислены основные свойства NE555

Назначение выводов таймера NE555

№2 — Запуск (триггер)

Триггер переключается, если на этом выводе напряжение упадет ниже 1/3 напряжения питания. Данный вывод имеет высокое входное сопротивление, более 2 мОм. В нестабильном режиме используется для контроля напряжения на времязадающем конденсаторе, в бистабильном режиме к нему подключается элемент коммутации, например, кнопка.

№4 – Сброс

Читайте так же:
Болит ухо после наушников что делать

Если напряжение на этом выводе ниже 0,7 вольт, то происходит сброс внутреннего компаратора. В случае неиспользования, на данный вывод таймера NE555 необходимо подать напряжение питания. Сопротивление вывода составляет около 10 кОм.

№5 — Контроль

Может использоваться для регулировки длительности импульсов на выходе путем подачи напряжения 2/3 от напряжения питания. Если это вывод не используется, то его желательно подключить к минусу источника питания через конденсатор 0,01 мкф.

№6 — Стоп (компаратор)

Останавливает функционирование таймера, если напряжение на этом выводе будет выше 2/3 напряжения питания. Вывод имеет высокое входное сопротивление, более 10 мОм. Он обычно используется для измерения напряжения на времязадающем конденсаторе.

№7 — Разряд

Вывод через внутренний транзистор подключается к «земле», когда внутренний триггер находится в активном состоянии. Вывод (открытый коллектор) используется в основном для разряда времязадающего конденсатора.

№3 – Выход

Микросхема NE555 имеет всего один выход с током до 200 мА. Это значительно больше, чем у обычных интегральных микросхем. Вывод способен управлять, например, светодиодами (с токоограничивающим резистором), небольшими лампочками, пьезоэлектрическим преобразователем, динамиком (с конденсатором), электромагнитным реле (с защитным диодом) или даже маломощными двигателями постоянного тока. Если требуется более высокий выходной ток, то можно подключить подходящий транзистор в качестве усилителя.

Таймер NE555 — схема включения

Способность вывода 3 таймера NE555 создавать как высокий уровень напряжения, так и низкий (практически 0 вольт) позволяет управлять нагрузкой подключенной как к минусу питания, так и к плюсу. Как пример, подключение светодиодов. Это, конечно, не является обязательным требованием, и нагрузка (светодиод) может быть подключен либо к минусу, либо плюсу питания.

Если таймер NE555 работает в нестабильном состоянии (режим генератора), то к выходу его можно подключить динамик. Он подключается после разделительного конденсатора (например, 100 мкф) и должен иметь сопротивление не менее 64 Ом из-за ограниченного максимального тока нагрузки выхода таймера. Конденсатор предназначен для отделения постоянной составляющей сигнала и проводит только аудиосигнал.

Динамик с сопротивлением катушки ниже чем 64 Ом можно подключить либо через конденсатор с меньшей емкостью (реактивное сопротивление), являющегося дополнительным сопротивлением либо с помощью усилителя. Усилитель также может быть использован для подключения более мощного громкоговорителя.

Как и все интегральных микросхемы, выход таймера NE555 управляющий индуктивной нагрузкой (реле) должен быть защищена от скачков повышенного напряжения, созданное в индуктивности в момент отключения. Диод (например, 1N4148) всегда подключается параллельно к катушке реле в обратном направлении.

Однако, для микросхемы NE555 требуется второй диод, включенный последовательно с катушкой реле. Он ограничивает низкое напряжение, которое находится на выходе 3 таймера и предотвращает возбуждение реле небольшим током.

Таким диодом может быть, например, 1N4001 (1N4148 диод не подходит) либо светодиод.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector