6 labākās izpētītās IC 555 invertoru shēmas

Zemāk redzamie 6 unikālie modeļi paskaidro, kā efektīvi varētu izmantot parastu vienkrāsainu IC 555 multivibratoru uztaisiet invertoru neiesaistot sarežģītus posmus.

Nav šaubu, ka IC 555 ir universāls IC, kuram ir daudz pielietojumu elektroniskajā pasaulē. Tomēr, runājot par invertoriem, IC 555 tam ir ideāli piemērots.

Šajā ziņojumā mēs apspriedīsim 5 izcilas IC 555 invertora ķēdes, sākot no vienkārša kvadrātveida viļņu varianta līdz nedaudz progresīvākiem SPWM sinusviļņu dizainiem, un visbeidzot pilnvērtīgu ferīta kodolu, kura pamatā ir DC līdz DC pwm invertora ķēde. Sāksim.

Ideju pieprasīja Ningrat_edan kungs.

Pamata dizains

Atsaucoties uz parādīto diagrammu, viens IC 555 var redzēt konfigurētu tā standarta astable režīmā , kur tā tapu Nr. 3 izmanto kā oscilatora avotu invertora funkcijas ieviešanai.

PIEZĪME. Lūdzu, nomainiet 1 nF kondensatoru ar 0,47 uF kondensatoru, lai optimizētu 50 Hz izejā . Tas var būt polārs vai nepolārs .

Kā tas strādā

Šīs IC 555 invertora ķēdes darbību var saprast, veicot šādu pakāpenisku analīzi:

IC 555 ir konfigurēts astablajā multivibratora režīmā, kas ļauj tā tapai Nr. 3 pārslēgt nepārtrauktu augstu / zemu impulsu ar noteiktu frekvences ātrumu. Šis frekvences ātrums ir atkarīgs no rezistoru un kondensatora vērtībām visā tā tapas Nr. 7, tapas Nr. 6, 2 utt.

IC 555 tapas Nr. 3 ģenerē nepieciešamo 50 Hz vai 60 Hz frekvenci MOSFET.

Tā kā mēs zinām, ka MOSFET šeit ir jādarbojas pārmaiņus, lai iespējotu push-pull svārstības uz pievienotā transformatora centra krāna tinuma.

Tāpēc abus MOSFET vārtus nevar savienot ar IC 3. kontaktu. Ja mēs to darīsim, abi MOSFET darbotos vienlaikus, izraisot abas primārās tinuma pārslēgšanos. Tas izraisītu divus sekundārajā režīmā inducētus pretfāzes signālus, izraisot izejas maiņstrāvas īssavienojumu, un izejā būtu neto nulles maiņstrāva un transformators sakarstu.

Lai izvairītos no šīs situācijas, abiem MOSFET jādarbojas pārmaiņus tandēmā.

BC547 funkcija

Lai nodrošinātu, ka MOSFET pārmaiņus pārslēdzas ar 50 Hz frekvenci no IC 555 tapas Nr. 3, mēs ieviešam BC547 pakāpi tapas # 3 izejas invertēšanai visā tās kolektorā.

To darot, mēs efektīvi ļaujam tapas # 3 impulsam radīt pretējas +/- frekvences, vienu pie tapas # 3 un otru pie BC547 kolektora.

Izmantojot šo vienošanos, vieni MOSFET vārti darbojas no tapas Nr. 3, bet pārējie MOSFET darbojas no BC547 kolektora.

Tas nozīmē, kad MOSFET pie tapas Nr. 3 ir ieslēgts, BC547 kolektora MOSFET ir izslēgts un otrādi.

Tas efektīvi ļauj MOSFET pārmaiņus pārslēgties, lai pārslēgtos nepieciešamo spiedpogu.

Kā darbojas transformators

The transformatora darbība šajā IC 555 invertora ķēdē var uzzināt no šāda skaidrojuma:

Kad MOSFET darbojas pārmaiņus, attiecīgā puse tinumu piegādā ar lielu akumulatora strāvu.

Atbilde ļauj transformatoram ģenerēt spiediena pārslēgšanu pāri centrālajam krāna tinumam. Tā rezultātā tiek izraisīta nepieciešamā 50 Hz maiņstrāva vai 220 V maiņstrāva visā tās sekundārajā tinumā

ON periodos attiecīgā tinuma enerģija tiek uzkrāta elektromagnētiskās enerģijas veidā. Kad MOSFET tiek izslēgti, attiecīgais tinums atdod uzkrāto enerģiju sekundārajā tīkla tinumā, izraisot 220 V vai 120 V ciklu transformatora izejas pusē.

Tas notiek pārmaiņus abiem primārajiem tinumiem, izraisot mainīgu tīkla spriegumu 220 V / 120 V sekundārajā pusē.

Reverso aizsardzības diodu nozīme

Šāda veida centrālo pieskārienu topoloģijai ir negatīva puse. Kad primārais pus tinums met pretējo EMF, tas tiek pakļauts arī MOSFET notekas / avota spailēm.

Tam var būt postoša ietekme uz MOSFET, ja reversās aizsardzības diodes nav iekļauti visā transformatora primārajā pusē. Bet ieskaitot šīs diodes nozīmē arī dārgās enerģijas novirzīšanu uz zemes, liekot invertoram darboties ar zemāku efektivitāti.

Tehniskās specifikācijas:

• Jauda : Neierobežots, var būt no 100 vatu līdz 5000 vatiem
• Transformators : Saskaņā ar preferenci, jauda būs tāda pati kā izejas slodzes jaudas prasība
• Akumulators : 12V un Ah vērtībai jābūt 10 reizes lielākai par transformatoram izvēlēto strāvu.
• Viļņu forma : Kvadrātveida vilnis
• Biežums : 50 Hz vai 60 Hz atbilstoši valsts kodam.
• Izejas spriegums : 220V vai 120V atbilstoši valsts kodam

Kā aprēķināt IC 555 frekvenci

Biežums IC 555 astable oscilatora shēma pamatā nosaka RC (rezistors, kondensators) tīkls, kas konfigurēts visā tā tapā # 7, tapā # 2/6 un zemē.

Ja IC 555 tiek izmantots kā invertora ķēde, šo rezistoru un kondensatora vērtības tiek aprēķinātas tā, ka IC IC kontakts # 3 rada frekvenci vai nu ap 50Hz, vai 60 Hz. 50 Hz ir standarta vērtība, kas ir saderīga ar 220 V maiņstrāvas izeju, savukārt 60 Hz ir ieteicama 120 V maiņstrāvas izejām.

Formula aprēķinot RC vērtības IC 555 ķēdē ir parādīts zemāk:

F = 1,44 / (R1 + 2 x R2) C

Kur F ir paredzētā frekvences izeja, R1 ir rezistors, kas savienots starp kontaktu Nr. 7 un ķēdes zemi, savukārt R2 ir rezistors starp tapu Nr. 7 un tapu Nr. 6/2 no IC. C ir kondensators, kas atrodams starp tapu Nr. 6/2 un zemi.

Atcerieties, ka F būs Farads, F būs hercos, R būs omos un C būs mikroFarādēs (μF)

Videoklips:

Viļņu formas attēls:

Izmantojot BJT, nevis MOSFET

Iepriekš redzamajā diagrammā mēs pētījām invertoru, kura pamatā ir MOSFET, ar centrālo krānu transformatoru. Dizains izmantoja četrus tranzistorus, kas, šķiet, ir nedaudz garš un mazāk rentabls.

Amatieriem, kuri varētu būt ieinteresēti izveidot IC 555 invertoru, izmantojot tikai pāris jaudas BJT, šī ķēde būs ļoti noderīga:

PIEZĪME. Transistori ir nepareizi parādīti kā TIP147, kas faktiski ir TIP142

ATJAUNINĀT : Vai zinājāt, ka varat izveidot atdzist modificētu sinusoidālo invertoru, vienkārši apvienojot IC 555 ar IC 4017, skatiet otrā diagramma no šī raksta : Ieteicams visiem veltītajiem invertora hobijiem

2) IC 555 pilna tilta invertora shēma

Turpmāk izklāstīto ideju var uzskatīt par vienkāršāko uz IC 555 balstīto pilna tilta invertora ķēdi, kas ir ne tikai vienkārši un lēti uzbūvējams bet ir arī ievērojami spēcīgs. Invertora jaudu var palielināt līdz jebkurām saprātīgām robežām, lai attiecīgi mainītu mosfetu skaitu izejas stadijā.

Kā tas strādā

Lai izskaidrotu vienkāršākā pilnā tilta strāvas pārveidotāja ķēdi, kā galvenās sastāvdaļas ir nepieciešams viens IC 555, pāris mosfeti un strāvas transformators.

Kā parādīts attēlā, IC 555 ir vads, kā parasti, astabila multivibratora formā. Rezistori R1 un R2 izlemj invertora darba ciklu.

R1 un R2 ir precīzi jāpielāgo un jāaprēķina, lai iegūtu 50% darba ciklu, pretējā gadījumā invertora izeja var radīt nevienmērīgu viļņu formu, kas var izraisīt nelīdzsvarotu maiņstrāvas jaudu, kas ir bīstama ierīcēm, kā arī mosfeti mēdz nevienmērīgi izkliedēt, izraisot vairāki jautājumi ķēdē.

C1 vērtība jāizvēlas tā, lai izejas frekvence būtu aptuveni 50 Hz 220 V specifikācijām un 60 Hz 120 V specifikācijām.

Mosfets var būt jebkurš strāvas mosfets, kas spēj apstrādāt milzīgas strāvas, var būt līdz 10 ampēriem vai vairāk.

Šeit kopš darbība ir pilns tilts bez pilna tilta draivera IC, viena baterijas vietā ir iestrādātas divas baterijas, lai nodrošinātu transformatora zemes potenciālu un lai transformatora sekundārā tinums reaģētu gan uz pozitīvajiem, gan negatīvajiem cikliem no mosfet operācijām.

Ideju esmu izstrādājis es, taču tā vēl nav pārbaudīta, tāpēc laipni ņem vērā šo jautājumu, vienlaikus to izstrādājot.

Domājams, ka invertoram jāspēj viegli un ar lielu efektivitāti apstrādāt līdz pat 200 vatiem jaudas.

Rezultāts būs kvadrātveida viļņu tips.

Detaļu saraksts

• R1 un R2 = Skatīt tekstu,
• C1 = Skatīt tekstu,
• C2 = 0,01 uF
• R3 = 470 omi, 1 vats,
• R4, R5 = 100 omi,
• D1, D2 = 1N4148
• Mosfets = skatīt tekstu.
• Z1 = 5,1 V 1 vata zenera diode.
• Transformators = Asper jaudas prasība,
• B1, B2 = divas 12 voltu baterijas, AH būs pēc izvēles.
• IC1 = 555

3) Pure Sinewave SPWM IC 555 invertora shēma

Piedāvātais IC 555 bāzes tīrais sinusa vilnis invertora ķēde ģenerē precīzi izvietotus PWM impulsus, kas ļoti cieši atdarina sinusa vilni, un tādējādi to var uzskatīt par tikpat labu kā tā sinusa viļņu skaitītāja daļas dizains.

Šeit mēs izmantojam divus posmus nepieciešamo PWM impulsu izveidei, posms, kas satur IC 741, bet otrs - IC 555. Mācīsimies visu koncepciju sīkāk.

Kā darbojas ķēde - PWM posms

Shēmas shēmu var saprast ar šādiem punktiem:

Abi opampi pamatā ir sakārtoti, lai ģenerētu vajadzīgos parauga avota spriegumus IC 555.
Pāris šī posma izvades rezultāts ir kvadrātveida un trīsstūra viļņu ģenerēšana.

Otrais posms, kas patiesībā ir shēma sastāv no IC 555 . Šeit IC ir pievienots monostabilā režīmā ar kvadrātveida viļņiem no Opamp pakāpes, kas piestiprināti pie tā sprūda tapas # 2, un trīsstūrveida viļņi, kas piemēroti tā vadības sprieguma tapai # 5.

Kvadrātveida viļņu ieeja izraisa monostabilu, lai izejā ģenerētu impulsu ķēdi, kur kā trīsstūra signāls modulē šī izejas kvadrātveida viļņu impulsu platumu.

IC 555 izeja tagad atbilst opamp stadijas “instrukcijām” un optimizē tās izeju, reaģējot uz diviem ieejas signāliem, radot sinusa ekvivalenta PWM impulsi.

Tagad ir tikai pienācīgi jāievada PWM impulsi invertora izejas posmiem, kas sastāv no izejas ierīcēm, transformatora un akumulatora.

PWM integrēšana ar izvades posmu

Iepriekš minētā PWM izeja tiek izmantota izejas stadijai, kā parādīts attēlā.

Transistori T1 un T2 saņem PWM impulsus pie pamatnes un pārslēdz akumulatora spriegumu transformatora tinumā atbilstoši PWM optimizētās viļņu formas darbības cikliem.

Abi pārējie tranzistori pārliecinās, ka T1 un T2 vadīšana notiek tandēmā, tas ir, pārmaiņus, tāpēc transformatora izeja o rada vienu pilnīgu maiņstrāvas ciklu ar abām PWM impulsu pusēm.

Viļņu formas attēli:

(Pieklājība: Robina Pētera kungs)

Lūdzu, skatiet arī šo 500 VA modificēts sinusa viļņu dizains , kuru izstrādāju es.

Iepriekš minēto IC 555 tīra sinusa viļņu invertora ķēdes detaļu saraksts

• R1, R2, R3, R8, R9, R10 = 10K,
• R7 = 8K2,
• R11, R14, R15, R16 = 1K,
• R12, R13 = 33 omi 5 vati,
• R4 = 1M iepriekš iestatīts,
• R5 = 150 K iepriekš iestatīts,
• R6 = 1K5
• C1 = 0,1 uF,
• C2 = 100 pF,
• IC1 = TL 072,
• IC2 = 555,
• T1, T2 = BDY29,
• T5, T6 = 127. VEIDS,
• T3, T4 = TIP122
• Transformators = 12 - 0 - 12 V, 200 vati,
• Akumulators = 12 volti, 100 AH.
• IC 555 Pinout

IC TL072 Pinout informācija

SPWM viļņu forma nozīmē sinewave impulsu platuma modulācijas viļņu formu, un tas tiek izmantots apspriestajā SPWM invertora ķēdē, izmantojot dažus 555 IC un vienu opamp.

4) Vēl viena sinusa viļņu versija, izmantojot IC 555

Vienā no maniem iepriekšējiem ierakstiem mēs detalizēti uzzinājām, kā izveidot SPWM ģeneratora ķēde, izmantojot opamp un divas trīsstūra viļņu ieejas, šajā ziņojumā mēs izmantojam to pašu jēdzienu, lai ģenerētu SPWM, kā arī uzzinām metodi, kā to izmantot IC 555 balstītā invertora ķēdē.

Inverteram tiek izmantota IC 555

Iepriekš redzamā diagramma parāda visu ierosinātās SPWM invertora ķēdes dizainu, izmantojot IC 555, kur centrālais IC 555 un ar to saistītie BJT / mosfet posmi veido pamata kvadrātveida viļņu invertora ķēdi.

Mūsu mērķis ir sasmalcināt šos 50Hz kvadrātveida viļņus vajadzīgajā SPWM viļņu formā, izmantojot opamp ķēdi.

Tāpēc mēs attiecīgi konfigurējam vienkāršu opamp salīdzināšanas posmu, izmantojot IC 741, kā parādīts diagrammas apakšējā sadaļā.

Kā jau tika apspriests mūsu iepriekšējā SPWM rakstā, šim opampam ir vajadzīgi pāris trīsstūra viļņu avoti pāri abām ieejām ātras trīsstūra viļņa veidā uz tā tapas # 3 (neinvertējoša ieeja) un daudz lēnāka trīsstūra viļņa pie tās tapas # 2 (apgrieztā ievade).

Izmantojot IC 741 SPWM

Mēs panākam iepriekš minēto, izmantojot citu IC 555 astable shēmu, kuru var redzēt diagrammas galējā kreisajā pusē, un izmantojiet to nepieciešamo ātro trīsstūra viļņu radīšanai, kas pēc tam tiek pielietota IC 741 tapai # 3.

Lēniem trīsstūra viļņiem mēs to pašu iegūstam no centra IC 555, kas ir iestatīts uz 50% darba ciklu, un tā laika kondensators C ir atbilstoši pielāgots, lai iegūtu 50Hz frekvenci uz tā tapas # 3.

Lēno trīsstūra viļņu atvasināšana no 50Hz / 50% avota nodrošina, ka SPWM sasmalcināšana pāri bufera BJT ir pilnīgi sinhronizēta ar mosfet vadīšanas joniem, un tas savukārt nodrošina, ka katrs no kvadrātveida viļņiem ir perfekti 'cirsts' kā uz ģenerēto SPWM no opamp izejas.

Iepriekš sniegtajā aprakstā ir skaidri izskaidrots, kā izveidot vienkāršu SPWM invertora shēmu, izmantojot IC 555 un IC 741, ja jums ir kādi jautājumi, lūdzu, nekautrējieties izmantot zemāk sniegto komentāru lodziņu ātrām atbildēm.

5) Bez transformatora IC 555 pārveidotājs

Zemāk redzamais dizains attēlo vienkāršu, bet ļoti efektīvu 4 MOSFET n kanālu pilna tilta IC 555 invertora shēmu.

12 V līdzstrāva no akumulatora vispirms tiek pārveidota par 310 V līdzstrāvu, izmantojot gatavu līdzstrāvas pārveidotāja moduli.

Šis 310 VDC tiek piemērots MOSFET pilna tilta draiverim, lai to pārveidotu par 220 V maiņstrāvas izeju.

4 N kanālu MOSFET ir atbilstoši bootstrapped, izmantojot individuālo dide, kondensatoru un BC547 tīklu.

Pilna tilta sekcijas pārslēgšanu veic IC 555 oscilatora posms. Frekvence ir aptuveni 50 Hz, ko iestatījis 50 k iepriekš iestatītais IC 555 tapas Nr. 7.

6) IC 555 invertors ar automātisko Arduino akumulatora lādētāju

Šajā 6. invertora dizainā mēs izmantojam 4017 desmitgades skaitītāju, un ne555 taimeris Ic tiek izmantots, lai ģenerētu invertoram sinewave pwm signālu un Arduino bāzes automātisku augstas / zemas akumulatora atslēgšanu ar trauksmi.

Autors: Ainsvorts Linčs

Ievads

Šajā ķēdē faktiski notiek tas, ka 4017 no 2 no 4 izejas tapām izdod pwm signālu, kas pēc tam tiek sasmalcināts un, ja transformatora sekundārajā pusē ir pareiza izejas filtrēšana, tā iegūst formu vai ir pietiekami tuvu, lai faktiskās sinusa viļņa formas forma.

Pirmais NE555 baro signālu uz 4017 14. kontaktu, kas ir 4 reizes lielāks par nepieciešamo izejas frekvenci, kas jums nepieciešama, jo 4017 pārslēdzas pāri 4 izejām, citiem vārdiem sakot, ja jums ir nepieciešams 60 Hz, jums vajadzētu piegādāt 4 * 60 Hz 14. tapai no 4017 IC, kas ir 240 Hz.

Šai shēmai ir pārsprieguma izslēgšanas funkcija, zem sprieguma izslēgšanas funkcija un zema akumulatora trauksmes funkcija, ko visu dara mikrokontrolleru platforma ar nosaukumu Arduino, kas jāprogrammē.

Arduino programma ir tieša, un tā ir sniegta raksta beigās.

Ja uzskatāt, ka nevarēsit pabeigt šo projektu ar pievienotu mikrokontrolieri, to var izlaist, un ķēde darbosies tāpat.

Kā darbojas ķēdes

Šis IC 555 invertors ar Arduino Hi / Low Battery Shutdown Circuit var darboties no 12v, 24 un 48v līdz 48v, būtu jāizvēlas atbilstošas ​​versijas sprieguma regulators un attiecīgi jāmaina arī transformators.

Arduino var darbināt ar 7 līdz 12 V vai pat 5 V no usb, taču šādai ķēdei būtu labi to darbināt no 12 V, jo uz digitālās izejas tapām nebūtu sprieguma krituma, ko izmanto releja darbināšanai, kas ieslēdz ķēdē Ic un arī skaņas signālu zema sprieguma trauksmei.

Arduino tiks izmantots, lai nolasītu akumulatora spriegumu, un tas darbojas tikai no 5V DC, tāpēc tiek izmantota sprieguma dalītāja ķēde. Es savā dizainā izmantoju 100k un 10k, un šīs vērtības ir attēlotas kodā, kas ir ieprogrammēts Arduino mikroshēmā, lai jūs jāizmanto tās pašas vērtības, ja vien jūs neesat veicis koda modifikāciju vai rakstījis citu kodu, ko var izdarīt, jo Arduino ir atvērtā koda plat forma un tā ir lēta.

Arduino dēlis šajā dizainā ir savienots arī ar LCD displeju 16 * 2, lai parādītu akumulatora spriegumu.

Zemāk ir shēmas shēma.

Programma akumulatora izslēgšanai:

#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)
}

Lai iegūtu vairāk informācijas, varat droši izteikt savus jautājumus komentāros.