Содержание
Схема. Импульсные источники питания на 555-м таймере. Три устройства.
Микросхема 555-го таймера (отечественный аналог КР1006ВИ1) настолько универсальна, что ее можно встретить в самых неожиданных узлах РЭА. В этой статье рассмотрены схемы импульсных источников питания, в которых используется эта микросхема.
В домашней лаборатории, особенно в полевых условиях, необходим маломощный источник разных постоянных напряжений, который можно запитать от аккумуляторов или гальванических элементов, легкий и портативный. Подобные схемы импульсных источников питания, которые принято называть DC/DC-преобразователями, можно создать на 555-м таймере. Так получилось, что мы в своих конструкциях используем микросхему NE555, но в рассматриваемых схемах можно использовать любые ее аналоги.
Схема импульсного источника питания двухполярного напряжения
Он собран на одной микросхеме NE555 (рис.1), которая служит задающим генератором прямоугольных импульсов. Генератор собран по классической схеме. Частота следования выходных импульсов генератора 6,474…6,37 кГц. Она изменяется в зависимости от напряжения питания, которое может быть 3,6 В (3 аккумулятора в кассете питания) и 4,8 В (при 4 аккумуляторах в кассете). В схеме импульсного источника питания были использованы аккумуляторы ENERGIZER типоразмера АА емкостью 2500 мА-ч.
Прямоугольные импульсы с выхода 3 МС 555 через ограничивающий резистор R5 подаются на базу транзисторного ключа VT1, нагрузкой которого является дроссель L1 индуктивностью 3 мГн. При резком запирании этого транзистора в дросселе L1 наводится большая ЭДС самоиндукции. Полученные таким образом высоковольтные импульсы поступают на два параллельных выпрямителя с удвоением напряжения, на выходах которых будут два разнополярных напряжения ±4,5…15 В.
Эти напряжения можно регулировать, изменяя скважность выходных импульсов с помощью потенциометра R1. Постоянное напряжение с движка R1 попадает на вывод 5 МС555 и меняет скважность, а следовательно, и выходные напряжение обоих выпрямителей.
Выходные напряжения этого источника будут идеально равны только в том случае, когда скважность импульсов генератора будет равна 2 (длительность импульсов равна паузе между ними). При другой скважности импульсов выходные напряжения источника в точках А и Б будут несколько разниться (до 1…2 В). Столь небольшая разница обеспечивается применением в схеме импульсного источника питания выпрямителей удвоения, конденсаторы которых заряжаются как положительными, так и отрицательными импульсами. Этот недостаток компенсируется простотой и дешевизной схемы.
В этой схеме импульсного источника питания можно использовать дроссели от электронных балластов негодных экономичных ламп дневного света. Разбирая эти лампы, старайтесь не повредить спиральные или U-образные стеклянные трубки, так как они содержат ртуть. Делать это лучше на открытом воздухе.
На некоторых дросселях, особенно импортных, нанесена величина индуктивности в мГн (2.8, 2.2, 3.0, 3,6 и т.д.).
Входные и выходные напряжения, потребляемый ток и частоты следования импульсов для схемы рис.
1 приведены в табл.1.
Схема импульсного источника питания на двух NE555
На рис.2 показана схема импульсного источника питания с двумя таймерами NE555. Первая из этих микросхем (DD1) включена по схеме мультивибратора, на выходе которого проявляются короткие прямоугольные импульсы, снимаемые с ножки 3. Частота следования этих импульсов изменяется с помощью потенциометра R3.
Этим импульсы поступают на дифференцирующую цепочку C3R5 и параллельно подключенный к резистору R5 диод VD1. Поскольку катод диода подключен к шине питания, короткие положительные всплески продифференцированных импульсов (фронты) шунтируются малым прямым сопротивлением диода и имеют незначительную величину, а отрицательные всплески (спады), попадая на запертый диод VD1, свободно проходят на вход ждущего мультивибратора МС DD2 (ножка 2) и запускают его. Хотя на схеме VD1 указан как Д9И, в этой позиции желательно использовать маломощный диод Шотки, а, в крайнем случае, можно использовать кремниевый диод КД 522.
Резистор R6 и конденсатор С6 определяют длительность выходного импульса ждущего мультивибратора (одновибратора) DD2, управляющего ключом VT1.
Как в предыдущей схеме импульсного источника питания ток через транзистор VT1 регулируется резистором R7, а нагрузкой служит дроссель из балласта экономичных ламп дневного света 3 мГн.
Поскольку частота генерации МС ниже, чем в первой схеме, то конденсатор выпрямителя с удвоением напряжения С7 имеет емкость 10 мкФ, а для уменьшения габаритов в этой позиции использован керамический SMD-конденсатор, но можно использовать и другие типы конденсаторов: К73, КБГИ, МБГЧ, МБМ или электролитические на подходящее напряжение.
Входные и выходные напряжения, потребляемый ток и частоты следования импульсов для схемы рис.2 приведены в табл.2.
Схема импульсного источника питания на таймере NE555 и операционном усилителе
Схема импульсного источника питания, показанная на рис.3, подобна, но в качестве задающего генератора прямоугольных импульсов используется операционный усилитель (ОУ) типа К140 УД12 или КР140 УД 1208.
Этот ОУ очень экономичен, может работать от однополярного напряжения питания от 3 до 30 В или от двуполярного ±1,5… 15 В.
Частоту генерации регулируют потенциометром R3. Для увеличения широкополосности выводы 1,4,5 объединяют и заземляют на общий провод. Резистор R6, регулирующий токуправления, уменьшают до минимально возможного значения 100 кОм. Ток потребления ОУ в пределах 1,5…2 мА. Между выходом ОУ и дифференцирующей цепочкой C3R10VD1, от которой запускается одновибратор DD1, включен буферный усилитель на транзисторе VT1 типа ВС237, который служит для увеличения крутизны фронта и спада выходного импульса МС DA1.
В нагрузке ключа VT2 использован дроссель L1 из тех же балластов от экономичных ламп. От перенапряжения этот дроссель защищен цепочкой R13VD2. Его индуктивность 1,65 мГн, но намотан он более толстым проводом, следовательно, его активное сопротивление меньше, а добротность выше. Это позволяет получить на выходе выпрямителя с удвоением VD3VD4 напряжение приблизительно 24…25 В.
Необходимо также отметить, что схема импульсного источника питания рис.3 может работать от однополярного напряжения питания 3,3 В.
Входные и выходные напряжения, потребляемый ток и частоты следования импульсов для схемы рис.3 приведены в табл.3.
Похожие статьи:
Малогабаритный импульсный источник питания на микросхеме LNK501
Импульсный источник питания на однопереходном транзисторе
Импульсный источник питания паяльника и дрели
Импульсный источник питания мощностью 20 Вт
Post Views:
9 722
Tool Electric: Преобразователь напряжения 9 В
| Схема преобразователя |
Ещё одна схема очень простого преобразователя постоянного напряжения с минимумом элементов, обеспечивающего несколько
миллиампер тока напряжением 400…425 В при потребляемом токе 80…90 мА
от источника 9 В.
На таймере NE555 выполнен мультивибратор на частоту 14 кГц, КПД
устройства сильно зависит от добротности катушки индуктивностью 1 мГн.
Преобразователь очень маленький получился, можно впихнуть в счётчик гейгера, или запитать лампу дневного света. Стабилизации выходного напряжения нету, да и не нужно оно там… Полевой транзистор на теплоотвод ставить не нужно, не будет греться. Рыбу ловить им тоже не получится, в воде прибор не потянет :). Питать устройство можно от 5 до 12 вольт, изменится соответственно выходное напряжение, что думаю, не очень критично.
Теперь поподробнее о таймере NE555. 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. Микросхема NE555 включает около 20 транзисторов,
15 резисторов, 2 диода. Выходной ток 200 мА, ток потребления примерно
на 3 мА больше. Напряжение питания от 4,5 до 18 вольт.
Точность таймера
не зависит от изменения напряжения питания и составляет не более 1%
от расчетного значения. 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. Выпускается в различном исполнении, начиная от классического DIP корпуса
стандартного и SOIC для SMD монтажа и до миниатюрного корпуса версии
SSOP или SOT23-5.
- Максимальная частота более чем 500 кГц.
- Длина одного импульса от 1 мсек до часа.
- Может работать в режиме моностабильного мультивибратора.
- 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.
| NE555 |
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. 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.
555 таймер с выходным напряжением равным 5В?
спросил
Изменено
4 года, 3 месяца назад
Просмотрено
11 тысяч раз
\$\начало группы\$
Я (все еще) изучаю электронику и хочу приобрести таймер 555.
Из таблицы данных (стр. 5) видно, что когда входное напряжение составляет 5 В, выходное напряжение составляет всего 3,3 В.
Верно?
Если это так, существуют ли таймеры 555 (или аналогичные), которые будут работать на входах при напряжении около 5 В и выдавать на выходе также 5 В
(или точно так же, как и на входе)?
- напряжение
- таймер
- 555
\$\конечная группа\$
2
\$\начало группы\$
Для большинства моделей 555 выходное высокое напряжение соответствует напряжению питания. Итак, если вы дадите 555 9V будет выдавать 9В, если подать 5В, то будет 5В.
При условии, что напряжение питания находится в пределах значений, указанных в техническом паспорте.
В случае данного таймера TI 555 диапазон напряжения питания 5-15В
http://www.
ti.com/lit/ds/symlink/lm555.pdf
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
Выходное напряжение никогда не достигнет напряжения питания. Из вашего описания:
При нагрузке от 10 мА до +5 вы увидите падение на 100 мВ или более при понижении 10 мА и падение примерно на 1,45 В (что обычно означает выходное напряжение 3,55 В) при подаче 10 мА (нагрузка на землю).
Если вам нужно большее напряжение, чем это при малом токе (например, 1 мА), вы можете использовать CMOS 555, который падает всего на пару сотен мВ.
При большом токе вы можете добавить выходные транзисторы, такие как силовые полевые МОП-транзисторы, которые могут падать на несколько мВ для больших при умеренном токе, но никогда не до нуля.
\$\конечная группа\$
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но никогда не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.
Осциллограф
— слишком низкое выходное напряжение NE555
спросил
Изменено
7 лет назад
Просмотрено
3к раз
\$\начало группы\$
Пытаюсь сделать простую нестабильную схему. Это должно быть одно из самых простых в истории электроники, но я не могу понять, что не так с моей конструкцией:
имитация этой цепи – схема создана с помощью CircuitLab
Выходное напряжение остается слишком низким. Около 1,5 В от пика до пика.
(Для моего приложения это менее важно, но, возможно, было бы полезно также отметить, что расчетная частота отличается от реальной примерно на 30 кГц.
)
Я попробовал другой источник питания, а также другую микросхему ne555.
Может кто-нибудь объяснить мне, почему напряжение такое низкое?
- осциллограф
- 555
- нестабильный
\$\конечная группа\$
5
\$\начало группы\$
Я думаю, что ваша проблема может заключаться в том, что вы используете датчик осциллографа X10, но осциллограф считает, что у вас подключен датчик X1.
Выход NE555 не доходит до Vcc — внутреннее падение напряжения более 1 Вольта.
Если вы внимательно посмотрите на осциллограмму вашего осциллографа, я увижу амплитуду около 0,8 В (пробник X1) или 8 В (пробник X10). Я вкладываю деньги в зонд X10.
Также возможно, что компенсация пробника отрегулирована неправильно.
Другими словами, я думаю, что вы имеете дело с проблемой измерения, а не с проблемой схемы.
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
Расчетная частота (уравнение таблицы данных) для этой конфигурации составляет около 195 кГц.
Однако расчеты неверны, так как биполярная версия 555 (NE555) едва работает до 100 кГц.
Вы можете попробовать версию CMOS (например, TLC555), которая будет нормально работать на этой частоте. Возможно, вы захотите несколько увеличить значения резисторов (возможно, 3-5: 1) и уменьшить времязадающий конденсатор.
Вы можете проверить это на имеющейся у вас схеме, просто увеличив времязадающий конденсатор (скажем, до 10 нФ).
\$\конечная группа\$
7
\$\начало группы\$
Цепь исправна. Проблема в том, что частота слишком высока, и выходных сигналов LOW больше, чем HIGH, поэтому 555 не полностью включается в течение 1/3 времени, поэтому он не дает вам выходного напряжения.
Добавить комментарий