6 מעגלי המהפך הטובים ביותר IC 555 שנחקרו

6 העיצובים הייחודיים שלהלן מסבירים לנו כיצד ניתן להשתמש ביעילות רב-ויברטטרית רגילה מסוג IC 555 רגילה לעשות מהפך מבלי לערב שלבים מורכבים.

אין ספק ש- IC 555 הוא IC רב-תכליתי שיש בו יישומים רבים בעולם האלקטרוני. עם זאת בכל הנוגע לממירים, IC 555 הופך להיות אידיאלי עבורו.

בפוסט זה נדון בחמישה מעגלי מהפך מצטיינים מסוג IC 555, החל מגרסה פשוטה של ​​גל מרובע ועד עיצובים מעט יותר מתקדמים של SPWM, ולבסוף מעגל מהפך מבוסס ליבת פריט למעגל מהפך pwm DC. בואו נתחיל.

את הרעיון ביקש מר ningrat_edan.

העיצוב הבסיסי

בהתייחס לתרשים המוצג, יחיד ניתן לראות את IC 555 מוגדר במצב האיכותי הסטנדרטי שלו , שבו סיכה מספר 3 שלה משמשת כמקור מתנד ליישום פונקציית המהפך.

הערה: אנא החלף את הקבל 1 nF בקבל 0.47 uF לייעול 50 הרץ ביציאה . זה יכול להיות קוטבי או לא קוטבי .

איך זה עובד

ניתן להבין את פעולתו של מעגל המהפך IC 555 באמצעות הניתוח החכם הבא:

ה- IC 555 מוגדר במצב רב-ויברטור מדהים, המאפשר לסיכה מספר 3 שלו להחליף פולסים רצופים גבוהים / נמוכים בקצב תדרים מסוים. קצב תדרים זה תלוי בערכי הנגדים והקבל על פני סיכה מס '7, סיכה מס' 6, 2 וכו '.

סיכה מס '3 של IC 555 מייצרת את תדר 50 הרץ או 60 הרץ עבור ה- MOSFET.

כידוע כי ה- MOSFET כאן נדרשים לפעול לסירוגין כדי לאפשר תנודה של דחיפת משיכה על מתפתל הברז של מרכז השנאי המצורף.

לכן לא ניתן לחבר את שני שערי MOSFET לסיכה מספר 3 של ה- IC. אם נעשה זאת שני ה- MOSFET היו מתנהלים בו זמנית וגורמים לשתי ההתפתלות הראשית לעבור יחד. זה יגרום לשני אותות אנטי-פאזיים הנגרמים בציר המשני וגורמים לקצר של הפלט AC ויהיה AC אפס נטו בפלט, וחימום השנאי.

כדי להימנע ממצב זה, יש להפעיל את שני ה- MOSFET לסירוגין במקביל.

הפונקציה של BC547

כדי להבטיח שה- MOSFET יעבור לסירוגין בתדר של 50 הרץ מסיכה מס '3 של IC 555, אנו מציגים שלב BC547 להפיכת פלט סיכה מס' 3 על פני אספןו.

בכך אנו מאפשרים ביעילות לדופק הסיכה 3 ליצור תדרים מנוגדים +/-, אחד בסיכה מס '3 והשני בקולט של BC547.

עם סידור זה, שער MOSFET אחד פועל מהסיכה מספר 3, ואילו השני MOSFET פועל מהאספן של ה- BC547.

המשמעות היא שכאשר MOSFET בסיכה מס '3 פועל, MOSFET בקולט BC547 כבוי, ולהיפך.

זה מאפשר למעשה ל- MOSFETs לעבור לסירוגין למיתוג הדחיפה הנדרש.

איך עובד הרובוטריק

ה עבודה של השנאי במעגל מהפך IC 555 זה ניתן ללמוד מההסבר הבא:

כאשר MOSFETs מתנהלים לסירוגין, חצי הלידה הרלוונטי מסופק עם הזרם הגבוה מהסוללה.

התגובה מאפשרת לשנאי ליצור מיתוג דחיפה על מתפתל הברז המרכזי שלו. ההשפעה של זה גורמת לזרם הסירוגין הנדרש של 50 הרץ או לזרם הסלולרי של 220 וולט על פני סלילה משנית

במהלך תקופות ה- ON, האגירה המתפתלת מאחסנת אנרגיה בצורה אנרגיה אלקטרומגנטית. כאשר ה- MOSFET כבוי, המתפתל הרלוונטי מחזיר את האנרגיה המאוחסנת שלו על מתפתל הרשת המשני המביא למחזור 220V או 120V בצד הפלט של השנאי.

זה ממשיך להתרחש לסירוגין עבור שני המסלולים הראשוניים הגורמים למתח מתח 220V / 120V מתחלף בצד המשני.

החשיבות של דיודות ההגנה ההפוכה

לסוג זה של טופולוגיית ברז מרכז יש חיסרון. כאשר המחצית הראשונית המתפתלת זורקת את EMF ההפוך, הדבר נתון גם למסופי הניקוז / מקור MOSFET.

זה יכול להשפיע בצורה הרסנית על ה- MOSFET אם דיודות הגנה הפוכה אינם נכללים על פני הצד הראשוני של השנאי. אבל כולל דיודות אלה פירושו גם אנרגיה יקרה שמונעת על הקרקע, מה שגורם למהפך לעבוד ביעילות נמוכה יותר.

מפרט טכני:

• תפוקת חשמל : ללא הגבלה, יכול להיות בין 100 וואט עד 5000 וואט
• שַׁנַאי : לפי העדפה, הספק יהיה בהתאם לדרישת הספק עומס התפוקה
• סוֹלְלָה : דירוג 12V, ו- Ah צריך להיות פי 10 יותר מהזרם שנבחר עבור השנאי.
• צורת גל : גל מרובע
• תדירות : 50 הרץ, או 60 הרץ לפי קוד מדינה.
• מתח יציאה : 220 וולט או 120 וולט לפי קוד המדינה

כיצד לחשב תדר IC 555

התדירות של מעגל מתנד יציב IC 555 נקבע בעצם על ידי רשת RC (נגד, קבלים) המוגדרת על פני סיכה מספר 7, סיכה מס '2/6 ואדמה.

כאשר IC 555 מוחל כמעגל מהפך, הערכים של נגדים אלה והקבל מחושבים כך שהסיכה מספר 3 של ה- IC מייצרת תדר של סביב 50 הרץ, או 60 הרץ. 50 הרץ הוא הערך הסטנדרטי התואם לפלט 220V AC ואילו 60Hz מומלץ ליציאות AC 120V.

הנוסחה ל חישוב ערכי RC במעגל IC 555 מוצג להלן:

F = 1.44 / (R1 + 2 x R2) C

כאשר F הוא פלט התדרים המיועד, R1 הוא הנגד המחובר בין סיכה # 7 לאדמה במעגל, ואילו R2 הוא הנגד שבין סיכה # 7 וסיכה # 6/2 של ה- IC. C הוא הקבל שנמצא בין סיכה # 6/2 לאדמה.

זכור ש- F יהיה בפאראדס, F יהיה בהרץ, R יהיה באום ו- C יהיה ב- microFarads (μF)

סרטון וידאו:

תמונה של צורת גל:

שימוש ב- BJT במקום ב- MOSFETs

בתרשים לעיל למדנו מהפך מבוסס MOSFET עם שנאי ברז מרכז. התכנון עשה שימוש ב -4 טרנזיסטורים שבכולם נראה קצת ארוך ופחות חסכוני.

לחובבים שעשויים להיות מעוניינים לבנות מהפך IC 555 באמצעות כמה BJT חשמל בלבד, המעגל הבא יעיל מאוד:

הערה: הטרנזיסטורים מוצגים בטעות כ- TIP147, שהם למעשה TIP142

עדכון : האם ידעת, אתה יכול ליצור מהפך גלי סינוס שונה ומגניב פשוט על ידי שילוב של IC 555 עם IC 4017, ראה את תרשים שני ממאמר זה : מומלץ לכל חובבי המהפך המסורים

2) מעגל מהפך IC 555 מלא

הרעיון המוצג להלן יכול להיחשב כמעגל מהפך גשר מלא מבוסס IC 555 הפשוט ביותר, שאינו רק פשוט וזול לבנייה אך הוא גם עוצמתי משמעותית. ניתן להגדיל את כוחו של המהפך לכל מגבלה סבירה, ובכך לשנות את מספר המוספטים בשלב הפלט.

איך זה עובד

המעגל של מהפך הספק הגשר המלא הפשוט ביותר הסביר דורש IC 555 יחיד, כמה מוספוטים ושנאי כוח כמרכיבים העיקריים.

כפי שמוצג באיור, ה- IC 555 חיווט כרגיל בצורה מרובת ויברטורים נאה. הנגדים R1 ו- R2 מחליטים על מחזור החובה של המהפך.

יש להתאים ולחשב R1 ו- R2 במדויק לקבלת מחזור חובה של 50%, אחרת תפוקת המהפך עשויה ליצור צורת גל לא שוויונית, מה שעלול להוביל לתפוקת AC לא מאוזנת, המסוכנת למכשירים החשמליים וגם המוספטים נוטים להתפזר באופן לא אחיד וליצור מספר בעיות במעגל.

יש לבחור את הערך של C1 כך שתדר המוצא יגיע לכ- 50 הרץ למפרט 220 וולט ו 60 הרץ למפרט 120 וולט.

המוספטים יכולים להיות כל מוספים חשמליים, המסוגלים להתמודד עם זרמי ענק, עשויים להיות עד 10 אמפר ומעלה.

הנה מאז המבצע הוא גשר מלא סוג ללא כל מכשירי IC מגשרים מלאים, משולבות שתי סוללות במקום אחת המספקת את פוטנציאל הקרקע עבור השנאי וכדי להפוך את השנאי להתפתל משני מגיב למחזורים חיוביים ושליליים מפעולות המוספט.

הרעיון עוצב על ידי, אולם הוא עדיין לא נבדק באופן כל כך חביב לקחת בחשבון נושא זה בעת ביצועו.

יש להניח שהמהפך אמור להיות מסוגל להתמודד עם 200 וואט חשמל בקלות וביעילות רבה.

הפלט יהיה מסוג גל מרובע.

רשימת חלקים

• R1 ו- R2 = ראה טקסט,
• C1 = ראה טקסט,
• C2 = 0.01uF
• R3 = 470 אוהם, 1 וואט,
• R4, R5 = 100 אוהם,
• D1, D2 = 1N4148
• Mosfets = ראה טקסט.
• Z1 = 5.1V דיודת זנר 1 וואט.
• שנאי = דרישת חשמל אספר,
• B1, B2 = שתי סוללות של 12 וולט, AH יהיה בהתאם להעדפה.
• IC1 = 555

3) מעגל מהפך SPWM IC 555 Sinewave טהור

גל סינוס טהור מבוסס IC 555 מעגל מהפך מייצר פולסי PWM המרווחים במדויק שמחקים גל סינוס מקרוב ובכך יכול להיחשב טוב כמו עיצוב חלקו של דלפק גל סינוס.

כאן אנו משתמשים בשני שלבים ליצירת פולסי PWM נדרשים, השלב הכולל את ICs 741 והשני הכולל את IC 555. בואו ללמוד את המושג כולו בפרטים.

כיצד מתפקד המעגל - שלב ה- PWM

ניתן להבין את תרשים המעגל בנקודות הבאות:

שתי האורות מסודרים ביסודם ליצירת מתחי מקור הדגימה הנדרשים עבור ה- IC 555.
צמד התפוקות משלב זה אחראי על ייצור הגלים המרובעים והגלים המשולשים.

השלב השני שהוא למעשה הלב של המעגל מורכב מ- IC 555 . כאן ה- IC מחובר במצב מונו-יציב כאשר הגלים המרובעים משלב ה- opamp מוחלים על סיכת ההדק מס '2 והגלים המשולשים מוחלים על סיכת מתח הבקרה שלו # 5.

קלט הגל המרובע מפעיל את המונוסטבל ליצור שרשרת של פולסים ביציאה כאשר האות המשולש מווסת את רוחב פולסי הגל המרובע הזה.

הפלט מ- IC 555 עוקב כעת אחר 'ההוראות' משלב ה- opamp ומייעל את תפוקתו בתגובה לשני אותות הקלט, ומייצר את פולסי PWM המקבילים לסינוסים.

עכשיו זה רק עניין של הזנה מתאימה של פולסי ה- PWM לשלבי הפלט של מהפך המורכב ממכשירי הפלט, השנאי והסוללה.

שילוב PWM עם שלב הפלט

פלט ה- PWM הנ'ל מוחל על שלב הפלט כפי שמוצג באיור.

הטרנזיסטורים T1 ו- T2 מקבלים את פעימות ה- PWM בבסיסיהם ומעבירים את מתח הסוללה לשנאי המתפתל בהתאם למחזורי החובה של צורת הגל המותאמת ל- PWM.

שני הטרנזיסטורים האחרים מוודאים שההולכה של T1 ו- T2 מתרחשת במקביל, כלומר לסירוגין שהפלט o מהשנאי מייצר מחזור AC שלם אחד עם שני חצאי פולסי ה- PWM.

תמונות צורת גל:

(באדיבות: מר רובין פיטר)

אנא ראה זאת 500 VA עיצוב גל סינוס שונה , שפותח על ידי.

רשימת חלקים למעגל מהפך גל סינוס טהור IC 555 הנ'ל

• R1, R2, R3, R8, R9, R10 = 10K,
• R7 = 8K2,
• R11, R14, R15, R16 = 1K,
• R12, R13 = 33 אוהם 5 וואט,
• R4 = 1 מיליון קבוע מראש,
• R5 = 150 K מוגדר מראש,
• R6 = 1K5
• C1 = 0.1 uF,
• C2 = 100 pF,
• IC1 = TL 072,
• IC2 = 555,
• T1, T2 = BDY29,
• T5, T6 = סוג 127,
• T3, T4 = TIP122
• שנאי = 12 - 0 - 12 וולט, 200 וואט,
• סוללה = 12 וולט, 100 AH.
• IC 555 Pinout

IC TL072 פרטי פינאוט

צורת גל SPWM מייצגת צורת גל אפנון רוחב דופק סינוס וזה מוחל במעגל המהפך SPWM הנדון תוך שימוש בכמה 555 IC ובמפתח יחיד.

4) גרסה נוספת של Sine wave המשתמשת ב- IC 555

באחד מהפוסטים הקודמים שלי למדנו בהרחבה כיצד לבנות מעגל גנרטור SPWM באמצעות אופמפ ושתי כניסות גל משולש, בהודעה זו אנו משתמשים באותו מושג להפקת ה- SPWM ולומדים גם את שיטת החלתם בתוך מעגל מהפך מבוסס IC 555.

באמצעות IC 555 עבור המהפך

התרשים לעיל מראה את כל התכנון של מעגל המהפך SPWM המוצע באמצעות IC 555, כאשר מרכז IC 555 המרכזי ושלבי ה- BJT / mosfet הקשורים בו מהווים מעגל מהפך בסיסי של גל מרובע.

מטרתנו היא לקצוץ את הגלים המרובעים של 50 הרץ לצורת הגל SPWM הנדרשת באמצעות מעגל מבוסס אופמפ.

לכן אנו מגדירים שלב השוואת אופמים פשוט באמצעות IC 741, כפי שמוצג בחלק התחתון של התרשים.

כפי שכבר דובר במאמר ה- SPWM הקודם שלנו, אופמפ זה זקוק לכמה מקורות גל משולשים על פני שני כניסותיו בצורה של גל משולש מהיר על סיכה מספר 3 שלו (קלט לא הפוך) וגל משולש איטי בהרבה על הסיכה שלו. מספר 2 (קלט הפוך).

שימוש ב- IC 741 עבור ה- SPWM

אנו משיגים את האמור לעיל על ידי שימוש במעגל יציב אחר של IC 555 שאליו ניתן לחזות משמאל הקיצוני בתרשים, ולהשתמש בו ליצירת גלי המשולש המהירים הנדרשים, אשר מוחלים על סיכה מספר 3 של IC 741.

עבור גלי המשולש האיטיים אנו פשוט מחלצים אותו ממרכז IC 555 שנקבע למחזור חובה של 50% וקבל התזמון שלו C מותאם כראוי לקבלת תדר 50 הרץ על הסיכה שלו # 3.

הפקת גלי המשולש האיטיים ממקור 50Hz / 50% מבטיחה כי קיצוץ ה- SPWM על פני ה- BJT של המאגר מסונכרן בצורה מושלמת עם יוני ההתנהלות של המוספט, וזה מצידו מבטיח שכל אחד מהגלים המרובעים 'מגולפים' באופן מושלם לפי ה- SPWM שנוצר מפלט ה- opamp.

התיאור לעיל מסביר בבירור כיצד ליצור מעגל מהפך SPWM פשוט באמצעות IC 555 ו- IC 741, אם יש לך שאילתות קשורות, אל תהסס להשתמש בתיבת ההערות שלמטה לתשובות מהירות.

5) מהפך IC 555 ללא שנאי

התכנון המוצג להלן מתאר מעגל מהפך IC 555 פשוט אך יעיל מאוד עם MOSFET n 4.

12 וולט של הסוללה מהסוללה הופך לראשונה ל -310 וולט DC באמצעות מודול ממיר ממיר זרם זרם זרם.

310 VDC זה מוחל על נהג הגשר המלא MOSFET להמרתו ליציאת 220 וולט AC.

MOSFETs של 4 N ערוצים מותאמים כראוי באמצעות דיד בודד, קבלים ורשת BC547.

החלפת קטע הגשר המלא מבוצעת על ידי שלב המתנד IC 555. התדר הוא בסביבות 50 הרץ שנקבע על ידי ההגדרה המוגדרת מראש של 50 k בסיכה מס '7 של IC 555.

6) מהפך IC 555 עם מטען סוללות אוטומטי לארדואינו

בתכנון מהפך ששי זה אנו משתמשים בדלפק 4017 לעשור וב- I55 טיימר Ic משמשים ליצירת אות pwm סינוס עבור המהפך ומנתק אוטומטי מבוסס סוללה גבוהה / נמוכה עם Arduino עם אזעקה.

מאת: איינסוורת 'לינץ'

מבוא

במעגל זה מה שקורה בפועל הוא ש- 4017 מוציא אות pwm מ -2 מתוך 4 פינים היציאה שלו שנקצרים ואז אם סינון הפלט המתאים נמצא במקום בצד המשני של השנאי הוא מקבל את הצורה או קרוב מספיק כדי צורת צורת גל סינוס ממש.

ה- NE555 הראשון מזין אות לסיכה 14 של ה- 4017 שהוא פי 4 מתדר הפלט הנדרש הדרוש לכם מכיוון ש- 4017 עובר על פני 4 היציאות שלו, במילים אחרות אם אתם צריכים 60 הרץ תצטרכו לספק 4 * 60 הרץ לסיכה 14 של IC 4017 שהוא 240 הרץ.

במעגל זה יש תכונת כיבוי מתח, תכונת כיבוי מתח ותכונת אזעקת סוללה חלשה כל מה שנעשה על ידי פלטפורמת מיקרו-בקר הנקראת Arduino שצריך לתכנת.

התוכנית לארדואינו הינה ישר קדימה והיא סופקה בסוף המאמר.

אם אתה מרגיש שלא תוכל להשלים את הפרויקט הזה עם הוספת בקר המיקרו ניתן להשמיט אותו והמעגל יעבוד בדיוק אותו הדבר.

איך המעגלים עובדים

מהפך IC 555 זה עם Arduino Hi / Low Battery Circuit Circuit יכול לעבוד מ 12v, 24 ו- 48v והולך ל- 48v, יהיה צורך לבחור בווסת מתח גרסה מתאים ולהתאים גם את השנאי בהתאם.

ניתן להפעיל את הארדואינו עם 7 עד 12 וולט או אפילו 5 וולט מה- usb, אך למעגל כזה יהיה טוב להניע אותו מ- 12 וולט כי אין ירידת מתח על סיכות הפלט הדיגיטליות המשמשות להפעלת ממסר אשר מדליק את ה- Ic במעגל וגם זמזם לאזעקת מתח נמוך.

ה- Arduino ישמש לקריאת מתח הסוללה וזה עובד רק מ- 5V DC ולכן משתמשים במעגל מחלק מתח השתמשתי ב- 100k ו- 10k בתכנון שלי וערכים אלה מתוכננים בקוד שתוכנת בשבב Arduino כך שאתה עליכם להשתמש באותם ערכים אלא אם כן ביצעתם שינוי בקוד או כתבו קוד אחר שניתן לעשות זאת מכיוון שהארדואינו הוא צורת פלטפורמת קוד פתוח וזולה.

לוח הארדואינו בעיצוב זה מחובר גם עם צג LCD 16 * 2 להצגת מתח הסוללה.

להלן התרשים למעגל.

תוכנית לניתוק הסוללה:

#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)
}

לקבלת מידע נוסף, אתה מוזמן להביע את שאילתותיך באמצעות הערות.