Timer 555. Spannungswandler

DC / DC-Wandler

Sehr oft sind in verschiedenen Schemata erforderlich Spannungswandler. Das typischste Beispiel ist die Stromversorgung eines Geräts über eine Autobatterie. Typischerweise basieren solche Spannungswandler auf verschiedenen speziellen Mikroschaltungen. Wenn die Leistung des Konverters jedoch gering ist, ist es durchaus möglich, eine auf der Basis des 555-Timers (KR1006VI1) zu erstellen. Ein Diagramm einer der möglichen Optionen ist in Abbildung 1 dargestellt.

Die Schaltung enthält das Vertraute frühere Artikel zum Timer 555 Selbstoszillierender Multivibrator, dessen Ausgang (Pin 3) mit dem Gate eines leistungsstarken Feldeffekttransistors VT1 verbunden ist. Eine Drossel L1 ist mit dem Drain desselben Transistors verbunden.

Wenn die Stromversorgung eingeschaltet wird, beginnt der Generator, Rechteckimpulse zu erzeugen. Daher erscheinen auf dem Induktor L1 selbstinduktive EMF-Impulse, die von der Diodenanordnung VD2 gleichgerichtet werden, und laden den Ausgangsfilterkondensator C4 auf die von der Zenerdiode VD3 spezifizierte Spannung auf.

Die Stabilisierungsvorrichtung ist eine Schwellenvorrichtung, fast ein Komparator, mit einer Schwelle, die durch die Zenerdiode VD3 eingestellt wird.

Die Stabilisierungsvorrichtung arbeitet wie folgt: Sobald die Spannung am Kondensator C4 die Stabilisierungsspannung der Zenerdiode und den Basis-Emitter-Übergang des VT2-Transistors überschreitet, öffnet sich dieser, was zu einer Verringerung der Impulsdauer am Zeitgeberausgang und zu einer Verringerung der Spannung am Kondensator C4 führt. Ferner wird der gesamte Zyklus wiederholt.

Abbildung 1. Schema des DC / DC-Wandlers am 555-Timer

Die Spannung am Ausgang des Geräts hängt vollständig von der Stabilisierungsspannung der Zenerdiode ab und kann bis zu 40 Volt erreichen. In der betrachteten Schaltung ist die Ausgangsspannung höher als die der Stromquelle und beträgt 18V. Wenn Sie beispielsweise 9 oder 5 V benötigen, legen Sie einfach eine Zenerdiode an die angegebene Stabilisierungsspannung an. Alle anderen Teile müssen nicht ersetzt werden.

555 Mikropower Konverter

Oft in unterschiedlicher Ausstattung erforderlich bipolare Leistung mit geringer Leistung. Ein Beispiel ist der Fall, wenn Sie nur einen Operationsverstärker mit Strom versorgen müssen. Ein Diagramm eines solchen Wandlers ist in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2. Schema eines Mikropower-Spannungswandlers am 555-Timer

Natürlich hat die moderne Elementarbasis spezialisierte Konverterchipsdass Sie auf dem Radiomarkt kaufen können. In solchen Fällen muss man jedoch oft sagen: „Wo sind wir und wo ist der Funkmarkt?“ Und die hohen Kosten für spezialisierte Mikroschaltungen entmutigen manchmal. Daher ist es notwendig, mit den bereits vorhandenen Teilen aus der Situation herauszukommen.

Das Prinzip, nicht aus dem zu machen, was benötigt wird, sondern aus dem, was ist, führt oft zu hervorragenden Ergebnissen, auf jeden Fall und spart Zeit, was immer nicht ausreicht.

Hier und hier wird unser alter Freund helfen - Multivibrator. Mit den Details der im Diagramm angegebenen Details beträgt die Betriebsfrequenz des Generators etwa 160 kHz. Die Spannungsimpulse von seinem Ausgang durch den Isolationskondensator C4 gehen direkt zu zwei Gleichrichtern, die gemäß der Spannungsverdopplungsschaltung zusammengebaut sind.

Die Ausgangsspannung wird durch integrierte Stabilisatoren stabilisiert. Für positive Spannung ist es 78L05, für negative 79L05. Somit wird ein bipolarer stabilisierter Wandler mit einer Stabilisierungsspannung von ± 5 V erhalten.

Die Eingangsspannung des Wandlers liegt im Bereich von 11 ... 18V. Bei einer Eingangsspannung von 12 V beträgt der Ausgangsstrom ca. 50 mA. Mit diesen Parametern ist es durchaus möglich, einige Operationsverstärker mit Strom zu versorgen.

Spannungs-Frequenz-Wandler (VLF)

In einigen Fällen ist eine solche Konvertierung erforderlich. Solche Schemata sind recht komplex, enthalten eine Vielzahl von Teilen und sind bei der Inbetriebnahme launisch. Es gibt natürlich spezialisierte integrierte IFsaber sie sind ziemlich teuer und außerdem nicht immer zur Hand. Daher ist in einer solchen Situation häufig die weit verbreitete 555 Timer.

Die IFF-Schaltung für den Zeitgeber 555 ist in 3 gezeigt.

Abbildung 3. VLF-Schaltung am Timer 555

Der VLF basiert auf demselben Multivibrator, aber wenn in der klassischen Schaltung die Ladung des Zeitsteuerungskondensators C1 über einen Widerstand erfolgt, wird in diesem Fall der Kondensator über eine gesteuerte Stromquelle aufgeladen, die unter Verwendung eines Operationsverstärkers hergestellt wird. Das Diagramm zeigt einen Operationsverstärker vom Typ 741, dessen inländisches Gegenstück 140UD7 ist.

Die Stromquelle ist so ausgelegt, dass der Ausgangsstrom linear von der Eingangsspannung abhängt und nahezu unabhängig vom Lastwiderstand ist. Bei Verwendung einer Stromquelle lädt sich der Kondensator linear und nicht exponentiell auf, wie dies bei einem Widerstand der Fall ist.

Bei Erreichen einer bestimmten Spannung, nämlich 2 / 3U (Betriebsschwelle des oberen Komparators), wird der Kondensator entladen und bildet am Ausgang des Timers einen Spannungsimpuls. Danach beginnt eine neue Ladung - die Entladung des Kondensators. Daher ist die Frequenz der Ausgangsspannung am Ausgang der ZF linear von der Eingangsspannung abhängig.

Wenn am Eingang des Geräts eine konstante Spannung innerhalb von 0,5 ... 7 V angelegt wird, ändert sich die Ausgangsfrequenz im Bereich von 1,8 ... 24 kHz, was einer Steilheit der Umwandlung von etwa 3,4 kHz / V entspricht.

Kurze Impulse am Ausgang des Gerätes haben eine negative Polarität. Darüber hinaus überschreitet der Konvertierungsfehler 3,4% nicht. Ein solcher Konverter kann beispielsweise in verwendet werden Temperaturmesserwenn Sie Informationen von einem analogen Sensor digitalisieren möchten.

FORTSETZUNG ARTIKEL: PWM - 555 Motordrehzahlregler

Boris Aladyshkin, https://i.electricianexp.com/de