Ne555 регулятор напруги. Шим стабілізатор напруги

Для роботи телевізора, комп'ютера, радіоприймача обов'язково потрібний блок стабілізованого живлення. Пристрої, включені в мережу цілодобово, а також схеми, зібрані радіоаматором-початківцем, вимагають абсолютно надійного (БП), щоб не було пошкодження схеми або займання живлення. А тепер кілька "страшних" історій: в одного мого друга при пробої регулюючого транзистора "вилетіло" багато мікросхем у саморобному комп'ютері; в іншого після замикання ніжкою стільця проводів, що йдуть до імпортного радіотелефону, розплавився блок живлення; у третього те саме з харчуванням "радянського" промислового ТА з АОН; у радіолюбителя-початківця після КЗ блок почав дарувати на вихід велику напругу; на виробництві КЗ лінії вимірювальних приладів майже обов'язково призводить до припинення роботи та необхідності термінового ремонту. Схеми імпульсних блоків ми не зачіпатимемо внаслідок їх складності та невисокої надійності, а розглянемо компенсаційного послідовного стабілізатора (рис.1). Дуже мошне зарядний пристрій схема ...

Для схеми "УДОСКОНАЛЕННЯ БЛОКУ ЖИВЛЕННЯ"

Електроживлення Удосконалення Є у продажу блоки живленнякитайського виробництва на кілька напруг при підключенні до плеєра або приймача дають велике тло змінного струму, так як у фільтрі після діодного мосту стоїть лише електролітичний конденсатор 470 мкФ. Пропоную просте доопрацювання блоку, що немаловажно знижує рівень пульсації. Додаткові деталі розміщуються у корпусі самого блоку. Схема вдосконаленого особливих пояснень не вимагає. Транзистор бажано встановити на невеликий радіатор зі шматка жерсті. Перемикач напруги SB1 після доопрацювання схеми дає "зсунуті" на 1,5В рівні. При бажанні можна перепаяти провідники, що підходять до SB1, і відтворити відповідність між вказаними на перемикачі та вихідними напругами, але тоді верхньої межі (12 В) не буде. О.КЛІВЦОВ, 320129, м.Дніпропетровськ, вул.Шолохова, 19 - 242.(РЛ-7/96)...

Для схеми "Імпульсний блок живлення"

Для схеми "Мережевий блок живлення для плеєра"

У наш час у багатьох є плеєри різних фірм. Всі вони живляться від батарейок типу "пальчик". Ці батареї мають невелику ємність і при експлуатації плеєра швидко "сідають". Тому краще в стаціонарних умовах плеєри живити від мережі через блок живлення, так як ціна батарейок в наш час "кусається". У радіотехнічній літературі є опис різних блоків живленнядля радіотехнічних пристроїв, у тому числі й для плеєрів із 3-вольтовим живленням. Описаний нижче блок забезпечує вихідну напругу 3 при струмі навантаження до 400 мА, що цілком достатньо для живленнябудь-якого плеєра чи радіоприймача. Для цього блоку живленнявикористовують трансформатор та корпус від блоку живленнямікрокалькулятора типу МК-62 ("Електроніка Д2-10м). У трансформатора залишають первинну (мережеву) обмотку, а вторинну перемотують. Тепер вона містить 270 витків дроту ПЕЛ або ПЕВ 0,23. ...

Для схеми Блок живлення імпортного кнопкового телефону з радянською логікою (А)

На просторах СНД "живуть" та кнопкові ТА з логікою АОН на 155 серії мікросхем. Ця "дика" комбінація слаботочної імпортної схеми з потужною (по ВАТ!) логікою вимагає і відповідного харчування, тим більше що "рідний" БП легко перегорає! ...

Для схеми "Малогабаритний блок живлення"

Для схеми "Ремонт блоку живлення НВЧ печі"

Близько року тому мені довелося ремонтувати НВЧ піч марки Bork моделі MB IIEI 2623 S1, що вийшла з ладу через значне перенапруження в електромережі. Несправність була цілком проста - вийшов з ладу трансформатор менеджменту. Замінити – півгодини, від сили – година роботи. Але основна проблема полягала у відсутності потрібного для ремонту трансформатора у продажу. Довелося трохи переробляти схему. Робота полегшувалась тим, що на трансформаторі була нанесена схема його обмоток із зазначенням значення їх змінної напруги. Щоправда, їхній вихідний струм не було вказано. На рис.1 наводиться цей трансформатор з випрямлячами живлення. Як видно зі схеми - вона дуже проста і не містить у своєму складі стабілізаторів напруги. Дроздів схеми трансіверів Судячи з усього, напруга під навантаженням верхнього за схемою випрямляча становить приблизно 5, а нижнього - порядку 20...22 В. Судячи з діаметру вторинних обмоток проводів трансформатора вихідний струм випрямляча п'ятивольтового навряд чи перевищує 0,5... 0,6 А, а другого – 0,1 А. У ході подальшої роботи всі ці припущення повністю підтвердилися. Схема нового блоку живленняпоказано на рис.2. Основою її послужив досі досить просторо застосовуваний багатьма радіоаматорами у своїй творчості досить "стародавній" вихідний трансформатор кадрової розгортки ТВК-110-ЛМ. Висновок 5 цього трансформатора не використовується. Зважаючи на іншу кількість обмоток порівняно зі згорілим, довелося змінити схемувипрямлячів і ввести стабілізатор нап...

Для схеми "ЗАПУСК ІМПУЛЬСНИХ ДЖЕРЕЛОВ ЖИВЛЕННЯ"

Електроживлення ЗАПУСК ІМПУЛЬСНИХ ДЖЕРЕЛОВ Імпульсні джерела живлення, що працюють в неавтоколивальному режимі, мають у порівнянні з автоколивальними певні переваги: ​​- більш жорстку навантажувальну характеристику; - можливість управління дискретними цифровими сигналами:- поліпшену ремонтопридатність. Запуск таких джерел живленняздійснюється генератором, що задає (ЗГ), зазвичай в мікросхемному, виконанні. Для роботи самого ЗГ необхідно забезпечити його первинне харчування від зовнішнього джерела. Іноді в цих цілях використовують мережеве живлення з послідовно включеним розділовим конденсатором, далі - випрямляч, що згладжує конденсатор і стабілітрон (рис.1). , збільшивши падіння напруги на конденсаторі С1 і не досягнувши напруги живленняЗГ, що визначається стабілітроном VD5. Регулятор потужності на тс122 25 Збільшення ємності С1 не є ефективним. Живлення ЗГ від додаткового мережевого трансформатора знижує переваги схемотехнічного рішення імпульсногоджерела. Пропонуємо для початкового запуску використовувати безтрансформаторну з накопичувальним конденсатором та діодно-тиристорною оптопарою (рис.2). У цьому варіанті порівняно зі схемою рис. 1, відсутня "зависання" схеми при значному токопротребленні ЗГ. Накопичувальний конденсатор є ємність С2. Вона заряджається через С1 і випрямляч VD1...VD4 до величини, що визначається ст...

Для схеми "УМЗЧ ДЛЯ ПЛЕЙЄРА"

AUDIO ТЕХНІКА УМЗЧ ДЛЯ ПЛЕЙЄРА Буває, хочеться послухати музику у дворі з друзями. Але тягнути великий магнітофон незручно, а плеєр призначений для одного. Пропоную просту схемупідсилювача із вихідною потужністю приблизно 3 Вт (рис.1). Головна перевага схеми - низька напруга живлення(як і у плеєра – 3...6 В). Цю схемуможна використовувати в мінімагнітофон, щоб підвищити його потужність. Динаміки можна використовувати будь-які, але з потужністю не менше 3 Вт та з опором 4 Ом. Замість КА2206 можна використовувати ІМС ТА8227Р. Цоколівка мікросхеми наведена на рис.2.Н.ХАЦКЕВИЧ, м. Білові Кемеровської обл.

Як підключити реостат до зарядного пристрою Якщо падіння напруги на резисторі R2 стане більше, ніж на резисторі R3, напруга на виході мікросхеми DA2 зменшиться, відкриється діод VD4 і вихідна напруга зменшиться значення, що відповідає встановленому обмеження струму. Перехід в режим стабілізації струму індикується включенням світлодіода HL1. Оскільки в режимі короткого замикання вихідна напруга ОУ має бути менше -1.25 В приблизно на 2.4 В (падіння напруги на діоді VD4 і світлодіоді HL1), напруга негативного джерела живленняОУ обрано рівним -6 В. Таке роль потрібно при всіх положеннях перемикача SA2, тому довелося перемикати і вхід випрямляча VD2, VD3 ....

Кожен радіоаматор неодноразово зустрічався з мікросхемою NE555. Цей маленький восьминогий таймер завоював колосальну популярність за функціональність, практичність та простоту використання. На 555 таймері можна зібрати схеми різного рівня складності: від простого тригера Шмітта, з обвіскою всього в пару елементів, до багатоступінчастого кодового замку із застосуванням великої кількості додаткових компонентів.

У цій статті детально ознайомимося з мікросхемою NE555, яка, незважаючи на свій солідний вік, залишається затребуваною. Варто зазначити, що в першу чергу ця потреба обумовлена ​​застосуванням ІМС у схемотехніці з використанням світлодіодів.

Опис та сфера застосування

NE555 є розробкою американської компанії Signetics, фахівці якої в умовах економічної кризи не здалися і змогли втілити в життя Ганса Камензінда. Саме він у 1970 році зумів довести важливість свого винаходу, який на той момент не мав аналогів. ІМС NE555 мала високу щільність монтажу при низькій собівартості, чим заслужила особливий статус.

Згодом її стали копіювати виробники, що конкурують, з різних країн світу. Так з'явилася вітчизняна КР1006ВІ1, яка так і залишилася унікальною у цьому сімействі. Справа в тому, що в КР1006ВІ1 вхід зупинки (6) має пріоритет над входом запуску (2). В імпортних аналогах інших фірм така особливість відсутня. Цей факт слід враховувати під час розробки схем з активним використанням двох входів.

Однак у більшості випадків пріоритети не впливають на роботу пристрою. З метою зниження потужності споживання ще в 70-х роках минулого століття був налагоджений випуск таймера КМОП-серії. У Росії мікросхема на польових транзисторах дістала назву КР1441ВІ1.

Найбільше застосування 555 таймер знайшов у побудові схем генераторів та реле часу з можливістю затримки від мікросекунд до кількох годин. У більш складних пристроях він виконує функції з виключення брязкальця контактів, ШІМ, відновлення цифрового сигналу і так далі.

Особливості та недоліки

Особливістю таймера є внутрішній дільник напруги, який визначає фіксований верхній і нижній поріг спрацьовування для двох компараторів. Зважаючи на те, що дільник напруги не можна виключити, а пороговою напругою не можна керувати, область застосування NE555 звужується.

Таймери, зібрані на КМОП-транзисторах, позбавлені перерахованих недоліків і не потребують монтажу зовнішніх конденсаторів.

Основні параметри ІМС серії 555

Внутрішній пристрій NE555 включає п'ять функціональних вузлів, які можна бачити на логічній діаграмі. На вході розташований резистивний дільник напруги, який формує дві опорні напруги для прецизійних компараторів. Вихідні контакти компараторів надходять на наступний блок – RS-тригер із зовнішнім виводом для скидання, а потім на підсилювач потужності. Останнім вузлом є транзистор із відкритим колектором, який може виконувати декілька функцій, залежно від поставленого завдання.

Напруга живлення, що рекомендується, для ІМС типу NA, NE, SA лежить в інтервалі від 4,5 до 16 вольт, а для SE може досягати 18В. При цьому струм споживання при мінімальному Uпіт дорівнює 2-5 мА, при максимальному Uпіт - 10-15 мА. Деякі ІМС 555 КМОП-серії споживають трохи більше 1 мА. Найбільший вихідний струм імпортної мікросхеми може досягати значення 200 мА. Для КР1006ВІ1 він не вищий за 100 мА.

Якість складання та виробник сильно впливають на умови експлуатації таймера. Наприклад, діапазон робочих температур NE555 становить від 0 до 70°C, а SE555 від -55 до +125°C, що важливо знати при конструюванні пристроїв для роботи у відкритому середовищі. Більш детально ознайомитись з електричними параметрами, дізнатися типові значення напруги та струму на входах CONT, RESET, THRES, та TRIG можна у datasheet на ІМС серії XX555.

Розташування та призначення висновків

NE555 та її аналоги переважно випускаються у восьмививідному корпусі типу PDIP8, TSSOP або SOIC. Розташування висновків незалежно від корпусу стандартне. Умовне графічне позначення таймера є прямокутником з написом G1 (для генератора одиночних імпульсів) і GN (для мультивібраторів).

1. Загальна (GND). Перший висновок щодо ключа. Підключається до мінусу живлення пристрою.
2. Запуск (TRIG). Подача імпульсу низького рівня на вхід другого компаратора призводить до запуску і появи на виході високого рівня сигналу, тривалість якого залежить від номіналу зовнішніх елементів R і С. Про можливі варіації вхідного сигналу написано в розділі «Одновібратор».
3. Вихід (OUT). Високий рівень вихідного сигналу дорівнює (Uпіт-1,5В), а низький – близько 0,25В. Перемикання займає близько 0,1 мкс.
4. Скидання (RESET). Цей вхід має найвищий пріоритет і здатний керувати роботою таймера незалежно від напруги на інших висновках. Для дозволу запуску необхідно, щоб на ньому був потенціал більше 0,7 вольт. Тому його через резистор з'єднують з харчуванням схеми. Поява імпульсу менше 0,7 вольт забороняє роботу NE555.
5. Контроль (CTRL). Як видно з внутрішнього пристрою ІМС він безпосередньо з'єднаний з дільником напруги і відсутність зовнішнього впливу видає 2/3 Uпит. Подаючи на CTRL сигнал, що управляє, можна отримати на виході модульований сигнал. У найпростіших схемах він підключається до зовнішнього конденсатора.
6. Зупинка (THR). Є входом першого компаратора, поява на якому напруги більше 2/3Uпіт зупиняє роботу тригера і переводить вихід таймера в низький рівень. При цьому на виводі 2 повинен бути відсутній сигнал, що запускає, так як TRIG має пріоритет перед THR (крім КР1006ВІ1).
7. Розряд (DIS). З'єднаний безпосередньо із внутрішнім транзистором, який включений за схемою із загальним колектором. Зазвичай до переходу колектор-емітер підключають конденсатор, що задає час, який розряджається, поки транзистор знаходиться у відкритому стані. Рідше використовується для нарощування здатності навантаження таймера.
8. Живлення (VCC). Підключається до плюс джерела живлення 4,5-16В.

Режими роботи NE555

Таймер 555 серії працює в одному з трьох режимів, розглянемо їх детальніше на прикладі мікросхеми NE555.

Одновібратор

Принципова електрична схема одновібратора наведена малюнку. Для формування одиночних імпульсів, крім мікросхеми NE555, знадобиться опір та полярний конденсатор. Схема працює в такий спосіб. На вхід таймера (2) подають одиночний імпульс низького рівня, який призводить до перемикання мікросхеми та появи на виході (3) високого рівня сигналу. Тривалість сигналу розраховується в секундах за формулою:

Після закінчення заданого часу (t) на виході формується сигнал низького рівня (початковий стан). За умовчанням висновок 4 об'єднаний з виведенням 8, тобто має високий потенціал.

Під час розробки схем необхідно врахувати два аспекти:

1. Напруга джерела живлення впливає тривалість імпульсів. Чим більше напруга живлення, тим вище швидкість заряду конденсатора, що час задає, і тим більше амплітуда вихідного сигналу.
2. Додатковий імпульс, який можна подати на вхід після основного, не вплине на роботу таймера, доки закінчиться час t.

На роботу генератора одиночних імпульсів можна впливати ззовні двома способами:

• подати на Reset сигнал низького рівня, який переведе таймер у вихідний стан;
• поки на вхід 2 надходить сигнал низького рівня, на виході залишатиметься високий потенціал.

Таким чином, за допомогою одиночних сигналів на вході і параметрів ланцюжка, що задає час, можна отримувати на виході імпульси прямокутної форми з чітко заданою тривалістю.

Мультивібратор

Мультивібратор є генератором періодичних імпульсів прямокутної форми із заданою амплітудою, тривалістю або частотою, залежно від поставленого завдання. Його відмінність від одновібратора полягає у відсутності зовнішнього впливу, що обурює, для нормального функціонування пристрою. Принципова схема мультивібратора з урахуванням NE555 показано малюнку.

У формуванні імпульсів, що повторюються, беруть участь резистори R 1 , R 2 і конденсатор С 1 . Час імпульсу (t 1), час паузи (t 2), період (T) і частоту (f) розраховують за наведеними нижче формулами: З даних формул нескладно помітити, що час паузи не зможе перевищити час імпульсу, тобто досягти шпаруватості (S=T/t 1) понад 2 одиниці не вдасться. Для вирішення проблеми до схеми додають діод, катод якого з'єднують з висновком 6, а анод з висновком 7.

У datasheet на мікросхеми часто оперують величиною, зворотної шпаруватості - Duty cycle (D=1/S), яку відображають у відсотках.

Схема працює в такий спосіб. У момент подачі живлення конденсатор 1 розряджений, що переводить вихід таймера в стан високого рівня. Потім 1 починає заряджатися, набираючи ємність до верхнього порогового значення 2/3 U ПІТ. Досягши порога ІМС перемикається, і виході з'являється низький рівень сигналу. Починається процес розряду конденсатора (t 1), який продовжується до нижнього порогового значення 1/3 U ПІТ. Після досягнення відбувається зворотне перемикання, і на виході таймера встановлюється високий рівень сигналу. В результаті схема переходить в автоколивальний режим.

Прецизійний тригер Шмітта з RS-тригером

Усередині таймера NE555 вбудований двопопроговий компаратор та RS-тригер, що дозволяє реалізовувати прецизійний тригер Шмітта з RS-тригером на апаратному рівні. Вхідна напруга ділиться компаратором на три частини, при досягненні кожної з яких відбувається чергове перемикання. При цьому величина гістерези (зворотного перемикання) дорівнює 1/3 U ПІТ. Можливість застосування NE555 як прецизійний тригер затребувана в побудові систем автоматичного регулювання.

3 найбільш популярні схеми на основі NE555

Одновібратор

Практичний варіант схеми одновібратора на TTL NE555 наведено малюнку. Схема живиться однополярною напругою від 5 до 15В. Часовими елементами тут є: резистор R 1 - 200кОм-0,125Вт і електролітичний конденсатор С 1 - 4,7мкФ-16В. R 2 підтримує на вході високий потенціал, поки якийсь зовнішній пристрій не скине його до низького рівня (наприклад, транзисторний ключ). Конденсатор 2 захищає схему від наскрізних струмів в моменти перемикання.

Активізація одновібратора відбувається у момент короткочасного замикання землі вхідного контакту. При цьому на виході формується високий рівень тривалості:

t=1,1*R 1 *C 1 =1,1*200000*0,0000047=1,03 c.

Таким чином, ця схема формує затримку вихідного сигналу щодо вхідного на 1 секунду.

Блимання світлодіодом на мультивібраторі

Відштовхуючись від розглянутої вище схеми мультивібратора, можна зібрати просту світлодіодну мигалку. Для цього до виходу таймера послідовно з підключають резистором світлодіод. Номінал резистора знаходять за такою формулою:

R=(U ВИХІД -U LED)/I LED ,

U ВИХІД – амплітудне значення напруги на виведенні 3 таймера.

Кількість світлодіодів, що підключаються, залежить від типу застосовуваної мікросхеми NE555, її навантажувальної здатності (КМОП або ТТЛ). Якщо потрібно блимати світлодіодом потужністю більше 0,5 Вт, то схему доповнюють транзистором, навантаженням якого стане світлодіод.

Реле часу

Схема регульованого таймера (електронне реле часу) показано малюнку.
З її допомогою можна вручну задавати тривалість вихідного сигналу від 1 до 25 секунд. Для цього послідовно з постійним резистором 10 ком встановлюють змінний номіналом 250 ком. Місткість конденсатора, що задає час, збільшують до 100 мкФ.

Схема працює в такий спосіб. У вихідному стані на виведенні 2 є високий рівень (від джерела живлення), а на виведенні 3 низький рівень. Транзистори VT1, VT2 закриті. У момент подачі на базу VT1 позитивного імпульсу ланцюга (Vcc-R2-колектор-емітер-загальний провід) протікає струм. VT1 відкривається та переводить NE555 у режим відліку часу. Одночасно на виході ІМС утворюється позитивний імпульс, який відкриває VT2. В результаті струм емітера VT2 призводить до спрацьовування реле. Користувач може будь-якої миті перервати виконання завдання, короткочасно закоротивши RESET на землю.

Транзистори SS8050, які наведені на схемі, можна замінити на КТ3102.

Розглянути всі найпопулярніші схеми на основі NE555 в одній статті неможливо. Для цього існують цілі збірки, в яких зібрано практичні напрацювання за весь час існування таймера. Сподіваємося, що наведена інформація стане орієнтиром під час складання схем, у тому числі навантаженням яких служать світлодіоди.

Читайте також

Імпульсний регулятор призначений для живлення низьковольтних ламп або галогенних ламп. На малюнку показана схема уст-ва, NE555 використовується як астабільний генератор і виробляє імпульси зі змінною шпаруватістю (0,1 до 0,99). Коефіцієнт заповнення регулюється резистором R4. NE555 управляє роботою транзистора VT1, уст-во можна використовувати з лампами потужністю до 60 Вт(12В), причому радіатор на транзистор […]

Малогабаритний блок живлення використовується замість батареї КРОНА та розміщується в батарейному відсіку приладу. У блоці живлення використано перетворювач напруги (15кГц). Вихідна напруга БП 9В при струмі навантаження 50 мА. Випрямляч на діоді VD1 живиться від обмежувача напруги в стабілітроні VD2. Випрямлена напруга, яка подається на перетворювач (VT1), дорівнює 15В. Напруга з вторинної обмотки трансформатора випрямляється діодом […]

Дане імпульсне джерело живлення можна використовувати у стерео підсилювачах. Вихідний каскад виконаний за однотактною схемою із зворотним включенням випрямлячів. Передвихідний перетворювач виконаний за безтрансформаторною схемою на 3 транзисторах VT1-VT3. З виведення 13 ІМС знімається негативний імпульс, тривалість якого пропорційна напрузі ОС, що надходить на висновок 3 ІМС. Імпульс позитивної полярності, що знімається з колектора VT1, відкриває VT2, […]

При включенні живлення С1 плавно заряджається через R4, який служить для захисту діодного моста від перевантаження в момент включення. У коливальному контурі виникає коливальний процес завдяки дільникам R2R6, R1R3, R5R7. Енергія знімається з коливального контуру вторинними обмотками IV і V. ВЧ коливання випрямляються діодами VD5VD6 та згладжуються конденсатором С3. Стабілізуючим навантаженням служить стабілітрон VD7. Струм […]

Так, більшість цифрових мікросхем мають харчування +5В, то при застосуванні вакуумного індикатора виникають проблеми з його харчуванням. Справа в тому, що практично всі індикатори типу ШВ або ШВЛ розраховані на анодну напругу 22-27В та змінну 3-3,5В. Такі індикатори абсолютно не працездатні під час живлення 5В. Для забезпечення нормальної роботи індикатора від 5В необхідно ввести у схему […]

Для живлення приладів на ОУ потрібна напруга +/-10 ... 15В, при струмі споживання не більше 10-20мА (2-3 ОУ), саме для таких уст-в розроблений даний ДБЖ. Мережева напруга гаситься до рівня 50В, за допомогою параметричного стабілізатора - C1 VD1 C2 VD2. Цією напругою живиться 2-тактний імпульсний генератор на VT1 VT2 зібраний за схемою симетричного мультивібратора. До колекторного ланцюга […]

Блок безперебійного живлення забезпечує вихідну потужність до 220 Вт. У схемі (див. малюнок) і напруга свинцевого автомобільного акумулятора GB1 прикладено до генератора, що задає, на мікросхемі DD1 частотою 50 Гц, який розгойдує потужні ключові транзистори, поперемінно прикладають 12 В до обмоток Ia і Iб підвищує трансформатора. З вторинної обмотки Т2 напруга 220 частотою 50 […]

Імпульсний блок живлення (див. малюнок) складається з випрямлячів напруги, що задає генератора, формувача прямокутних імпульсів регульованої ширини, двокаскадного підсилювача потужності, вихідних випрямлячів і схеми стабілізації вихідної напруги. Задає генератор, виконаний елементах мікросхеми DD1.1, DD1.2 (К555ЛА3), виробляє прямокутні імпульси частотою 150 кГц. На елементах DD1.3, DD1.4 зібрано RS-тригер, на виході якого частота вихідних сигналів становить […]

Таймери так само заслуговують на увагу у справі будівництва лабораторних джерел харчування. Маючи універсальність, хороші навантажувальні властивості і працюючи в досить широкому діапазоні частот, таймери, якнайкраще підходять для створення простих імпульсних ЛШП. Звідси, мабуть, і любов творців найбільш популярних серій ШІ-регуляторів до «таймерних» генераторів, адже, як відомо, частина серії 38ХХ і багатьох сімейств інших виробників, включаючи легендарний Viper, виконана саме на такому генераторі.

На відміну від своїх більш специфічних побратимів по «імпульсно-силовому» цеху, знаменитий менш вибагливий до умов запуску, працюючи в діапазоні напруг 3-18В, і не менш універсальний, що дозволяє на базі цієї простої мікросхеми створити самодостатнє «ядро» управління імпульсним ЛШП з нітрохи не гіршими параметрами, ніж спеціалізованих мікросхемах.

Схема 6

На схемі 6 наведено нескладний варіант імпульсно-лінійного концепту на .
Як видно, у схемі використані практично ті самі ключові вузли і ланцюги регулювання, тому окремо і знову описувати їх не має особливого сенсу.

Схема включення таймера також не має секретів. Зверну увагу лише на те, як організовано регулювання вихідної напруги. Висновки 5 та 6 таймера є різнопролярними входами диференціального каскаду вбудованого компаратора. На прямому вході (виведення 6) компаратора за допомогою R3, C4 і розрядного транзистора, вбудованого в таймер, формується трикутна напруга, рівень якого порівнюється з напругою на вході інверсному компаратора (висновок 5).

Чим нижче рівень напруги на інверсному вході (який спочатку утворено вбудованим дільником напруги), тим раніше в часі відбувається перекидання виходу (висновок 3) таймера в «0», тим коротше вихідний позитивний імпульс, тим менший час силовий ключ VT3 знаходиться у відкритому стані, насичуючи контур L1-C6, тим менше вихідна напруга ЛШП. Збільшуючи напругу на виведенні 5, отримуємо зворотну картину. В даному випадку, стосовно схеми 6 і 7, управління напругою на виведенні 5 таймера здійснюється оптроном IC1.
При досягненні на вході/виході DA2 деякого падіння напруги (2,9-3,3В приблизно залежить від типу оптрона, резистора R5), світлодіод оптрона запалюється, провокуючи відмикання власного транзистора, який, у свою чергу, знеструмлює інверсний вхід вбудованого компаратора . Вихід таймера перекидається в "0", замикаючи силовий ключ VT3 (замикаючи драйвер VT1 у схемі 7).

Зауваження щодо схеми. Для нормального функціонування даного ЛШП, ключ якого виконаний на потужному польовому транзисторі, не варто нехтувати наявністю стабілізатора на VT1, тому що в іншому випадку, якість імпульсів, що управляють, може бути погіршено через відносно великих імпульсних струмів в момент заряду затвора ПТ.
Це зауваження є справедливим і для інших схем (попередніх і наступних, де цей стабілізатор «прописаний»), описаних у цій статті.

Схема 7

Схема 7 є прототипом схеми 1 і нічого нового сказати про макет ЛШП, показаний на схемі 7, я не можу. Випробовувався цей варіант при тих же вхідних напругах, здатний забезпечити ті самі вихідні параметри (в умовах, обмежених макетною збіркою), що і прототип, побудований на сімействі мікросхем 38ХХ.

Схема 8

Найпростіший варіант імпульсного ЛШП із застосуванням таймера зображений на схемі 8. Жодних особливостей, якщо не вважати, що як елемент, що стежить за напругою в середній точці дільника P1-R8, застосований малопотужний польовий транзистор КП501А, який справляється з багатьма завданнями в наведених схемах краще за своїх біполярних побратимів. Він же набагато дешевше за свої закордонні прототипи.

Осцилограми

На осцилограмах 1-4 показані ШІ та релейні режими в залежності від регулювань вихідної напруги при практично нульовому навантаженні. Видно, що при зміщенні діапазону регулювання у бік низьких напруг ШІ-регулювання поєднується з релейним. Такий режим уражає всіх наведених у статті схем.

Осцилограма 1

Осцилограма 2

Осцилограма 3

Осцилограма 4

Фото

На Рис1, 2 показаний ділянку макетки, де відпрацьовувалися схеми ЛБП.
Незважаючи на невластивий для силових імпульсних пристроїв монтаж, схеми, що монтуються, видавали заявлені результати.

Мікросхема 555-го таймера (вітчизняний аналог КР1006ВІ1) настільки універсальна, що її можна зустріти в найнесподіваніших вузлах РЕА. У статті розглянуті схеми імпульсних джерел живлення, у яких використовується ця мікросхема.
У домашній лабораторії, особливо в польових умовах, необхідне малопотужне джерело різних постійних напруг, яке можна запитати від акумуляторів або гальванічних елементів, легке і портативне. Подібні схеми імпульсних джерел живлення, які прийнято називати DC/DC-перетворювачами, можна створити на 555 таймері. Так вийшло, що ми у своїх конструкціях використовуємо мікросхему NE555, але в схемах можна використовувати будь-які її аналоги.

Схема імпульсного джерела живлення двополярної напруги

Він зібраний на одній мікросхемі NE555 (рис.1), яка служить генератором, що задає прямокутних імпульсів. Генератор зібраний за класичною схемою. Частота проходження вихідних імпульсів генератора 6,474 ... 6,37 кГц. Вона змінюється залежно від напруги живлення, яка може бути 3,6 В (3 акумулятори в касеті живлення) та 4,8 В (при 4 акумуляторах в касеті). У схемі імпульсного джерела живлення було використано акумулятори ENERGIZER типорозміру АА ємністю 2500 мА-год.
Прямокутні імпульси з виходу 3 МС 555 через резистор R5, що обмежує, подаються на базу транзисторного ключа VT1, навантаженням якого є дросель L1 індуктивністю 3 мГн. При різкому замиканні цього транзистора в дроселі L1 наводиться велика ЕРС самоіндукції. Отримані таким чином високовольтні імпульси надходять на два паралельні випрямлячі з подвоєнням напруги, на виходах яких будуть дві різнополярні напруги ±4,5…15 В.

Цю напругу можна регулювати, змінюючи шпаруватість вихідних імпульсів за допомогою потенціометра R1. Постійна напруга з двигуна R1 потрапляє на висновок 5 МС555 і змінює шпаруватість, а отже, і вихідна напруга обох випрямлячів. Вихідні напруги цього джерела будуть ідеально рівні тільки в тому випадку, коли шпаруватість імпульсів генератора дорівнюватиме 2 (тривалість імпульсів дорівнює паузі між ними). При іншій шпаруватості імпульсів вихідні напруги джерела в точках А і Б дещо відрізнятимуться (до 1...2 В). Така невелика різниця забезпечується застосуванням у схемі імпульсного джерела живлення випрямлячів подвоєння, конденсатори яких заряджаються як позитивними, і негативними імпульсами. Цей недолік компенсується простотою та дешевизною схеми.

У цій схемі імпульсного джерела живлення можна використовувати дроселі від електронних баластів непридатних економічних ламп денного світла. Розбираючи ці лампи, намагайтеся не пошкодити спіральні або U-подібні скляні трубки, оскільки містять ртуть. Робити це краще на свіжому повітрі.
На деяких дроселях, особливо імпортних, нанесено величину індуктивності в МГн (2.8, 2.2, 3.0, 3,6 і т.д.).
Вхідні та вихідні напруги, споживаний струм і частоти проходження імпульсів для схеми рис.1 наведені в табл.1.

Схема імпульсного джерела живлення на двох NE555

На рис.2 показано схему імпульсного джерела живлення з двома таймерами NE555. Перша з цих мікросхем (DD1) включена за схемою мультивібратора, на виході якого проявляються короткі прямокутні імпульси, що знімаються з ніжки 3. Частота цих імпульсів змінюється за допомогою потенціометра R3.
Цим імпульси надходять на диференціюючий ланцюжок C3R5 і паралельно підключений до резистори R5 діод VD1. Оскільки катод діода підключений до шини живлення, короткі позитивні сплески продиференційованих імпульсів (фронти) шунтуються малим прямим опором діода і мають незначну величину, а негативні сплески (спади), потрапляючи на замкнений діод VD1, вільно проходять на вхід ) і запускають його. Хоча на схемі VD1 вказаний як Д9І, в цій позиції бажано використовувати малопотужний діод Шотки, а в крайньому випадку можна використовувати кремнієвий діод КД 522.

Резистор R6 і конденсатор С6 визначають тривалість вихідного імпульсу мультивібратора (одновібратора) DD2, що чекає, керуючого ключем VT1.
Як у попередній схемі імпульсного джерела живлення, струм через транзистор VT1 регулюється резистором R7, а навантаженням служить дросель з баласту економічних ламп денного світла 3 мГн.
Оскільки частота генерації МС нижче, ніж у першій схемі, конденсатор випрямляча з подвоєнням напруги С7 має ємність 10 мкФ, а для зменшення габаритів в цій позиції використаний керамічний SMD-конденсатор, але можна використовувати й інші типи конденсаторів: К73, КБГІ, МБГЧ, МБМ або електролітичні на потрібну напругу.
Вхідні та вихідні напруги, споживаний струм і частоти проходження імпульсів для схеми рис.2 наведені в табл.2.

Схема імпульсного джерела живлення на таймері NE555 та операційному підсилювачі

Схема імпульсного джерела живлення, показана на рис.3, подібна, але в якості генератора, що задає прямокутних імпульсів використовується операційний підсилювач (ОУ) типу К140 УД12 або КР140 УД 1208. Цей ОУ дуже економічний, може працювати від однополярного напруги живлення від 3 або від двополярного ±1,5…15 Ст.
Частоту генерації регулюють потенціометр R3. Для збільшення широкосмугового висновку 1,4,5 об'єднують і заземлюють на загальний провід. Резистор R6, що регулює струм управління, зменшують до мінімально можливого значення 100 кОм. Струм споживання ОУ не більше 1,5…2 мА. Між виходом ОУ та диференціюючим ланцюжком C3R10VD1, від якого запускається одновібратор DD1, включений буферний підсилювач на транзисторі VT1 типу ВС237, який служить для збільшення крутості фронту та спаду вихідного імпульсу МС DA1.


У навантаженні ключа VT2 використаний дросель L1 із тих же баластів від економічних ламп. Від перенапруги цей дросель захищений ланцюжком R13VD2. Його індуктивність 1,65 мГн, але намотаний він товстішим проводом, отже, його активний опір менше, а добротність вища. Це дозволяє отримати на виході випрямляча з подвоєнням VD3VD4 напруга приблизно 24...25 Ст.
Необхідно також відзначити, що схема імпульсного джерела живлення рис.3 може працювати від однополярної напруги живлення 3,3.
Вхідні та вихідні напруги, споживаний струм і частоти проходження імпульсів для схеми рис.3 наведені в табл.3.