6 најбољих истражених кругова претварача ИЦ 555

Шест јединствених дизајна у наставку објашњава нам како се уобичајени појединачни стабилни мултивибратор ИЦ 555 може ефикасно користити направити претварач без укључивања сложених фаза.

Нема сумње да је ИЦ 555 свестран ИЦ који има много примена у електронском свету. Међутим, када је реч о претварачима, ИЦ 555 постаје идеално погодан за њега.

У овом посту ћемо разговарати о 5 изванредних кругова претварача ИЦ 555, од једноставне варијанте квадратних таласа до нешто напреднијих дизајна синусних таласа СПВМ, и на крају о пуноправном кругу претварача једносмерног до једносмерног пвм на бази ферита. Почнимо.

Идеју је затражио господин нинграт_едан.

Основни дизајн

Позивајући се на приказани дијаграм, сингл ИЦ 555 се може видети конфигурисан у свом стандардном режиму рада , при чему се његов пин # 3 користи као извор осцилатора за имплементацију функције претварача.

НАПОМЕНА: Замените кондензатор од 1 нФ за кондензатор од 0,47 уФ за оптимизацију 50 Хз на излазу . То може бити поларни или неполарни .

Како то ради

Рад овог круга претварача ИЦ 555 може се разумети следећом корачном анализом:

ИЦ 555 је конфигурисан у стабилном мултивибратор моду, који омогућава његовом пину # 3 да непрекидно пребацује високе / ниске импулсе на одређеној фреквенцији. Ова брзина фреквенције зависи од вредности отпорника и кондензатора на њеном пину # 7, пину # 6, 2 итд.

Пин # 3 ИЦ 555 генерише потребну фреквенцију од 50 Хз или 60 Хз за МОСФЕТ-ове.

Као што знамо да су овде МОСФЕТ-ови дужни да се покрећу наизменично како би се омогућило пусх-пулл осциловање на приложеном намотају централне славине трансформатора.

Због тога се обе МОСФЕТ капије не могу повезати на пин # 3 ИЦ. Ако то учинимо, оба МОСФЕТ-а би истовремено радила, узрокујући да се оба примарна намотаја пребаце заједно. То би проузроковало два антифазна сигнала индукована на секундару узрокујући кратки спој излазног наизменичног напона, а на излазу би било нето нула наизменичног напона и загревање трансформатора.

Да би се избегла ова ситуација, два МОСФЕТ-а треба да раде наизменично у тандему.

Функција БЦ547

Да бисмо осигурали да се МОСФЕТ-ови наизменично пребацују на фреквенцији 50 Хз са пина # 3 ИЦ 555, уводимо БЦ547 фазу за инвертовање излаза пина 3 преко свог колектора.

Радећи ово, ефикасно омогућавамо импулсу пин 3 да креира супротне +/- фреквенције, једну на пин 3, а другу на колектору БЦ547.

Са овим аранжманом, једна МОСФЕТ капија ради са затича # 3, док друга МОСФЕТ ради из колектора БЦ547.

То значи да је МОСФЕТ на пин # 3 УКЉУЧЕН, МОСФЕТ на БЦ547 колектору ИСКЉУЧЕН и обрнуто.

Ово ефективно омогућава МОСФЕТ-овима да се наизменично пребацују за потребно пусх-свитцх пребацивање.

Како трансформатор ради

Тхе рад трансформатора у овом кругу претварача ИЦ 555 можете научити из следећег објашњења:

Када се МОСФЕТ-ови одвијају наизменично, одговарајући половични намотај снабдева се великом струјом из батерије.

Одговор омогућава трансформатору да генерише пусх-пулл пребацивање преко свог централног намотаја славине. Ефекат овога доводи до тога да се наизменична струја од 50 Хз или 220 В наизменична струја индукују преко његовог секундарног намотаја

Током периода укључења, одговарајући намотаји складиште енергију у облику електромагнетне енергије. Када се МОСФЕТ-ови ИСКЉУЧЕ, одговарајући намотај враћа своју ускладиштену енергију на секундарни мрежни намотај индукујући циклус од 220 В или 120 В на излазној страни трансформатора.

Ово се дешава наизменично за два примарна намотаја због чега се на секундарној страни развија наизменични мрежни напон од 220В / 120В.

Значај обрнутих заштитних диода

Ова врста топологије средишњег додира има лошу страну. Када примарни половични намотај баци обрнути ЕМФ, он се такође подвргава на МОСФЕТ терминалима за одвод / извор.

Ово може имати разарајући ефекат на МОСФЕТ-ове ако диоде за обрнуту заштиту нису обухваћени преко примарне стране трансформатора. Али укључујући ове диоде такође значи да се драгоцена енергија преусмерава на земљу, због чега претварач ради са мањом ефикасношћу.

Техничке спецификације:

• Излазна снага : Неограничено, може бити између 100 и 5000 вати
• Трансформатор : По жељи, снага ће бити према захтеву снаге излазног оптерећења
• Батерија : 12В, а оцена Ах би требала бити 10 пута већа од струје одабране за трансформатор.
• Таласни облик : Квадратни талас
• Фреквенција : 50 Хз или 60 Хз према коду државе.
• Излазни напон : 220В или 120В према коду државе

Како израчунати фреквенцију ИЦ 555

Учесталост ИЦ 555 подесиви осцилатор је у основи одређена РЦ (отпорником, кондензатором) мрежом конфигурисаном преко њеног пина # 7, пина # 2/6 и уземљења.

Када се ИЦ 555 примени као круг претварача, вредности ових отпорника и кондензатора израчунавају се тако да пин 3 на ИЦ произведе фреквенцију од око 50Хз или 60 Хз. 50 Хз је стандардна вредност компатибилна за 220В АЦ излаз, док се 60Хз препоручује за 120В АЦ излазе.

Формула за израчунавање РЦ вредности у кругу ИЦ 555 приказано је доле:

Ф = 1,44 / (Р1 + 2 к Р2) Ц.

Где је Ф предвиђени излаз фреквенције, Р1 је отпорник који је повезан између пина 7 и уземљења у кругу, док је Р2 отпорник између пина 7 и пина 6/2 ИЦ. Ц је кондензатор који се налази између пина # 6/2 и земље.

Запамтите да ће Ф бити у Фарадсу, Ф ће бити у херцима, Р ће бити у Охмима, а Ц ће бити у мицроФарадс (μФ)

Видео клип:

Слика таласног облика:

Коришћење БЈТ уместо МОСФЕТ-ова

У горњем дијаграму проучавали смо претварач заснован на МОСФЕТ-у са централним трансформатором славине. Дизајн је користио 4 транзистора за све што се чини мало дуготрајним и мање исплативим.

За хобисте који би могли бити заинтересовани за израду претварача ИЦ 555 користећи само неколико БЈТ-а снаге, сљедећи склоп ће бити врло користан:

НАПОМЕНА: Транзистори су погрешно приказани као ТИП147, а заправо су ТИП142

АЖУРИРАЊЕ : Да ли сте знали, можете направити хладни модификовани претварач синусног таласа једноставно комбиновањем ИЦ 555 са ИЦ 4017, погледајте други дијаграм из овог чланка : Препоручује се за све љубитеље претварача

2) ИЦ 555 пун мост претварача

Идеја представљена у наставку може се сматрати најједноставнијим интегрисаним мостом заснованим на ИЦ 555, што није само једноставна и јефтина за изградњу али је такође значајно моћан. Снага претварача може се повећати до било којих разумних граница и прикладно модификујући број МОСФЕТ-а у излазној фази.

Како то ради

Објашњени склоп најједноставнијег претварача снаге пуног моста захтева један ИЦ 555, неколико МОСФЕТ-а и трансформатор снаге као главне састојке.

Као што је приказано на слици, ИЦ 555 је ожичен као и обично у непокретном мултивибратор облику. Отпорници Р1 и Р2 одлучују о радном циклусу претварача.

Р1 и Р2 морају се прецизно прилагодити и израчунати да би се добио радни циклус од 50%, у супротном излаз претварача може генерисати неједнаки таласни облик, што може довести до неуравнотеженог АЦ излаза, опасног за уређаје, а такође ће и мосфетови имати тенденцију да се неједнако расипају што доводи до више проблема у колу.

Вредност Ц1 мора бити изабрана тако да излазна фреквенција достигне око 50 Хз за спецификације од 220В и 60 Хз за спецификације од 120В.

МОСФЕТ-ови могу бити било који МОСФЕТ-ови снаге, способни да рукују огромним струјама, могу бити и до 10 ампера или више.

Овде од операција је пун мост типа без икаквих интегрисаних ИЦ-а са потпуним мостом, уместо једне уграђене су две батерије за снабдевање потенцијала земље трансформатора и како би се секундарни намотај трансформатора реаговао и на позитивне и на негативне циклусе рада МОСФЕТ-а.

Идеју сам дизајнирао ја, међутим још увек није тестирана, тако да љубазно узмите ово питање у обзир приликом израде.

Претпоставља се да би претварач могао да поднесе лакоћу до 200 вати са великом ефикасношћу.

Излаз ће бити квадратни таласни тип.

Листа делова

• Р1 и Р2 = види текст,
• Ц1 = Погледајте текст,
• Ц2 = 0,01уФ
• Р3 = 470 ома, 1 вати,
• Р4, Р5 = 100 ома,
• Д1, Д2 = 1Н4148
• Мосфетс = видети текст.
• З1 = 5.1В зенер диода од 1 вата.
• Трансформатор = Асперова снага,
• Б1, Б2 = две батерије од 12 волти, АХ ће бити према жељи.
• ИЦ1 = 555

3) Инвертерски круг чистог синусног таласа СПВМ ИЦ 555

Предложени чисти синусни талас заснован на ИЦ 555 круг претварача генерише тачно распоређене ПВМ импулсе који врло уско имитирају синусни талас и стога се могу сматрати добрим као и дизајн његовог бројача синусних таласа.

Овде користимо две фазе за стварање потребних ПВМ импулса, фазу која садржи ИЦс 741 и другу која садржи ИЦ 555. Научимо читав концепт детаљно.

Како круг функционише - ПВМ фаза

Шема кола може се разумети са следећим тачкама:

Два опампа су у основи распоређена да генеришу потребне напоне извора узорка за ИЦ 555.
Пар излаза из ове фазе одговорно је за стварање квадратних и троугластих таласа.

Друга фаза која је заправо срце коло се састоји од ИЦ 555 . Овде је ИЦ ожичен у моностабилном режиму са квадратним таласима из опамп фазе који су примењени на његов пин окидача # 2, а троугласти таласи примењени на његов пин на управљачком напону # 5.

Улаз квадратног таласа покреће моностабилно да генерише ланац импулса на излазу, где троугласти сигнал модулира ширину ових излазних квадратних таласних импулса.

Излаз са ИЦ 555 сада прати „упутства“ из опамп фазе и оптимизује свој излаз као одговор на два улазна сигнала, производећи синусно еквивалентни ПВМ импулси.

Сада је само питање одговарајућег напајања ПВМ импулса излазним фазама претварача који се састоји од излазних уређаја, трансформатора и батерије.

Интегрисање ПВМ-а са излазном фазом

Горњи ПВМ излаз примењује се на излазну фазу као што је приказано на слици.

Транзистори Т1 и Т2 примају ПВМ импулсе у својој бази и пребацују напон акумулатора у намотај трансформатора у складу са радним циклусима ПВМ оптимизованог таласног облика.

Преостала два транзистора осигуравају да се провођење Т1 и Т2 одвија у тандему, односно наизменично, тако да излаз о из трансформатора генерише један комплетан циклус наизменичне струје са две половине ПВМ импулса.

Слике таласног облика:

(Љубазност: Господин Робин Петер)

Молим вас погледајте и ово 500 ВА модификовани дизајн синусног таласа , развио сам ја.

Списак делова за горњи круг претварача чистог синусног таласа ИЦ 555

• Р1, Р2, Р3, Р8, Р9, Р10 = 10К,
• Р7 = 8К2,
• Р11, Р14, Р15, Р16 = 1К,
• Р12, Р13 = 33 ома 5 вати,
• Р4 = 1М унапред подешено,
• Р5 = 150 К унапред подешено,
• Р6 = 1К5
• Ц1 = 0,1 уФ,
• Ц2 = 100 пФ,
• ИЦ1 = ТЛ 072,
• ИЦ2 = 555,
• Т1, Т2 = БДИ29,
• Т5, Т6 = ТИП 127,
• Т3, Т4 = ТИП122
• Трансформатор = 12 - 0 - 12 В, 200 вати,
• Батерија = 12 волти, 100 АХ.
• ИЦ 555 Пиноут

ИЦ ТЛ072 Детаљи пиноута

Таласни облик СПВМ означава синусно-таласни модулациони модул ширине импулса и то се примењује у разматраном кругу претварача СПВМ користећи неколико 555 ИЦ-а и један опамп.

4) Друга верзија синусног таласа која користи ИЦ 555

У једном од мојих ранијих постова детаљно смо научили како да направимо СПВМ коло генератора користећи опамп и два улаза са троугластим таласима, у овом посту користимо исти концепт за генерисање СПВМ-а и такође учимо методу његове примене у кругу претварача заснованом на ИЦ 555.

Коришћење ИЦ 555 за претварач

Горњи дијаграм приказује целокупан дизајн предложеног круга претварача СПВМ који користи ИЦ 555, где центар ИЦ 555 и придружене БЈТ / мосфет фазе чине основно коло претварача квадратног вала.

Циљ нам је уситнити ове квадратне таласе од 50Хз у потребан СПВМ таласни облик помоћу склопа заснованог на опампу.

Због тога конфигуришемо једноставну етапу упоређивача опампа помоћу ИЦ 741, као што је приказано у доњем делу дијаграма.

Као што је већ разматрано у нашем прошлом чланку о СПВМ-у, овом опампу је потребно неколико извора таласа троугла на његова два улаза у облику брзог таласа троугла на његовом пину 3 (неинвертујући улаз) и много споријег таласа троугла на његовом пину # 2 (инвертовање улаза).

Коришћење ИЦ 741 за СПВМ

Горе наведено постижемо коришћењем другог нестабилног кола ИЦ 555, који се може видети на крајњем левом делу дијаграма, и користимо га за стварање потребних брзих таласа троугла, који се затим примењује на пин бр. 3 ИЦ 741.

За споре таласе троуглова једноставно издвајамо исто из центра ИЦ 555 који је подешен на 50% радног циклуса, а његов временски кондензатор Ц је на одговарајући начин прилагођен за добијање фреквенције од 50 Хз на свом пину бр. 3.

Извођење спорих таласа троугла из извора 50Хз / 50% осигурава да је уситњавање СПВМ-а преко међуспремника БЈТ савршено синхронизовано са проводним јонима МОСФЕТ-а, а то заузврат осигурава да су сваки квадратни таласи савршено 'урезани' као по генерисаном СПВМ из опамп излаза.

Горњи опис јасно објашњава како направити једноставан круг претварача СПВМ користећи ИЦ 555 и ИЦ 741, ако имате било каквих повезаних упита, слободно користите поље за коментаре дато у наставку за брзе одговоре.

5) Претварач ИЦ 555 без трансформатора

Дизајн који приказује доле приказује једноставан, али врло ефикасан 4-монсфетни круг претварача ИЦ 555 са пуним мостом.

12 В једносмерне струје из батерије прво се претвара у 310 В једносмерне струје кроз готови модул претварача једносмерне у наизменичну струју.

Овај 310 ВДЦ примењује се на МОСФЕТ покретач пуног моста за претварање у излаз 220 В наизменичне струје.

4-канални МОСФЕТ-ови се одговарајуће покрећу помоћу појединачног дидеа, кондензатора и БЦ547 мреже.

Пребацивање пуног дела моста изводи се степеном осцилатора ИЦ 555. Фреквенција је око 50 Хз подешена 50 кс унапред подешеном на пину # 7 ИЦ 555.

6) претварач ИЦ 555 са аутоматским пуњачем за батерију Ардуино

У овом шестом дизајну претварача користимо бројач од 4017 деценија, а не555 тајмер Иц се користи за генерисање синеваве пвм сигнала за претварач и аутоматско прекидање батерије са високим / ниским нивоом батерије засноване на Ардуину са алармом.

Аутор: Аинсвортх Линцх

Увод

У овом колу се заправо догађа да 4017 даје пвм сигнал из 2 од своја 4 излазна пина, који се затим уситњава и ако је одговарајуће филтрирање излаза на месту на секундарној страни трансформатора, он добија облик или довољно близу да облик стварне форме синусног таласа.

Први НЕ555 даје сигнал на пин 14 од 4017, што је 4 пута више од потребне излазне фреквенције која вам је потребна, будући да се 4017 пребацује кроз своја 4 излаза, другим речима, ако вам треба 60хз, на пин 14 мораћете да испоручите 4 * 60хз. од 4017 ИЦ што је 240Хз.

Ово коло има функцију прекомерног искључења, функцију искључивања поднапона и функцију аларма празне батерије, све што ради платформа микроконтролера звана Ардуино коју треба програмирати.

Програм за Ардуино је директан и дат је на крају чланка.

Ако сматрате да нећете моћи да довршите овај пројекат са доданим микроконтролером, то можете изоставити и коло ће радити потпуно исто.

Како кола раде

Овај претварач ИЦ 555 са Ардуино кругом за искључивање ниског / ниског нивоа батерије може радити од 12в, 24 и 48в, а иде до 48в. Морао би бити изабран одговарајући регулатор напона и одговарајућа величина трансформатора.

Ардуино се може напајати са 7 до 12в или чак 5в са усб-а, али за овакав круг било би добро напајати га са 12в, јер не би имао пад напона на дигиталним излазним пиновима који се користи за напајање релеја који укључује Иц у кругу и такође зујалицу за аларм ниског напона.

Ардуино ће се користити за очитавање напона акумулатора и ради само од 5В једносмерне струје, тако да се користи коло делитеља напона. У свом дизајну сам користио 100к и 10к, а те вредности су уцртане у код који је програмиран у Ардуино чипу, тако да морате користити исте вредности, осим ако нисте извршили модификацију кода или написали други код, што се може учинити, јер је Ардуино платформа отвореног кода и јефтина је.

Ардуино плоча у овом дизајну је такође повезана са ЛЦД екраном 16 * 2 за приказ напона батерије.

Испод је шема склопа.

Програм за искључивање батерије:

#include
LiquidCrystal lcd(7, 8, 9, 10, 11, 12)
int analogInput = 0
float vout = 0.0
float vin = 0.0
float R1 = 100000.0 // resistance of R1 (100K) -see text!
float R2 = 10000.0 // resistance of R2 (10K) - see text!
int value = 0
int battery = 8 // pin controlling relay
int buzzer =7
void setup(){
pinMode(analogInput, INPUT)
pinMode(battery, OUTPUT)
pinMode(buzzer, OUTPUT)
lcd.begin(16, 2)
lcd.print('Battery Voltage')
}
void loop(){
// read the value at analog input
value = analogRead(analogInput)
vout = (value * 5.0) / 1024.0 // see text
vin = vout / (R2/(R1+R2))
if (vin<0.09){
vin=0.0//statement to quash undesired reading !
}
if (vin<10.6) {
digitalWrite(battery, LOW)
}
else {
digitalWrite(battery, HIGH)
}
if (vin>14.4) {
digitalWrite(battery, LOW)
}
else {
digitalWrite(battery, HIGH)
}
if (vin<10.9)) {
digitalWrite(buzzer, HIGH)
else {
digitalWrite(buzzer, LOW
lcd.setCursor(0, 1)
lcd.print('INPUT V= ')
lcd.print(vin)
delay(500)
}

За више информација можете слободно изразити своја питања коментарима.