Как работает ШИМ-регулятор оборотов на микросхеме NE555. Какие компоненты нужны для сборки простого регулятора скорости двигателя постоянного тока. Как правильно подключить и настроить ШИМ-контроллер на 555 таймере.
Принцип работы ШИМ-регулятора оборотов на NE555
ШИМ-регулятор оборотов двигателя на таймере NE555 работает по следующему принципу:
- Микросхема NE555 генерирует прямоугольные импульсы с постоянной частотой (обычно 50-100 Гц).
- Ширина (длительность) этих импульсов регулируется с помощью потенциометра.
- Импульсы управляют силовым транзистором, который коммутирует питание двигателя.
- Чем шире импульс, тем дольше открыт транзистор и тем больше мощность, поступающая на двигатель.
- Изменяя ширину импульсов, можно плавно регулировать обороты двигателя.
Такой способ управления позволяет эффективно регулировать скорость вращения электродвигателя постоянного тока без больших потерь мощности.
Основные компоненты ШИМ-регулятора на NE555
Для сборки простейшего ШИМ-регулятора оборотов двигателя на таймере NE555 потребуются следующие компоненты:
- Микросхема NE555
- Резисторы: 1 кОм, 10 кОм, 100 кОм (подстроечный)
- Конденсаторы: 0.1 мкФ, 10 нФ
- Диоды 1N4148 или аналоги
- Силовой MOSFET-транзистор (например, IRF540N)
- Потенциометр 10-100 кОм
Дополнительно может понадобиться радиатор для силового транзистора при работе с мощными двигателями.
Схема подключения ШИМ-регулятора оборотов
Базовая схема подключения ШИМ-регулятора оборотов на NE555 выглядит следующим образом:
- Вывод 1 (GND) NE555 подключается к общему проводу.
- Вывод 8 (Vcc) — к положительному полюсу питания (+12В).
- Между выводами 2 и 6 ставится конденсатор 10 нФ.
- Вывод 7 через резистор 1 кОм соединяется с Vcc.
- Вывод 3 (выход) через резистор 1 кОм подключается к затвору MOSFET.
- Сток MOSFET соединяется с положительным выводом двигателя.
- Исток MOSFET — с общим проводом.
- Потенциометр подключается между Vcc и GND, его средний вывод — к выводу 5 NE555.
При такой схеме вращением ручки потенциометра можно плавно регулировать обороты подключенного двигателя постоянного тока.
Настройка и оптимизация работы регулятора
Для оптимальной работы ШИМ-регулятора оборотов на NE555 следует обратить внимание на следующие моменты:
- Частота ШИМ должна быть 50-100 Гц для большинства двигателей. Ее можно изменить подбором конденсатора между выводами 2 и 6.
- Для уменьшения нагрева транзистора желательно использовать MOSFET с низким сопротивлением канала.
- При работе с мощными двигателями необходимо обеспечить хорошее охлаждение силового транзистора.
- Для защиты от помех следует установить фильтрующие конденсаторы по цепям питания.
- Диапазон регулировки можно оптимизировать подбором номиналов резисторов в цепи управления.
Правильная настройка позволит получить плавную регулировку во всем диапазоне оборотов двигателя.
Преимущества ШИМ-регулятора на NE555
Использование ШИМ-регулятора оборотов на базе таймера NE555 имеет ряд преимуществ:
- Простота схемы и доступность компонентов
- Низкая стоимость при хорошей функциональности
- Высокий КПД регулирования (малые потери на нагрев)
- Плавность регулировки во всем диапазоне
- Возможность работы с разными типами двигателей
- Небольшие размеры готового устройства
Благодаря этим достоинствам, ШИМ-регуляторы на NE555 широко применяются для управления скоростью вращения электродвигателей в различной технике.
Области применения ШИМ-регулятора оборотов
ШИМ-регуляторы оборотов двигателей на базе таймера NE555 находят применение в следующих областях:- Регулирование скорости вентиляторов охлаждения
- Управление мощностью электроинструментов (дрели, шлифмашинки)
- Регулировка оборотов насосов и компрессоров
- Изменение скорости движения радиоуправляемых моделей
- Управление яркостью светодиодного освещения
- Регулировка мощности нагревательных элементов
Широкие возможности применения делают ШИМ-регуляторы на NE555 востребованными как в бытовой технике, так и в промышленном оборудовании.
Ограничения и недостатки схемы
При всех достоинствах, ШИМ-регуляторы на базе NE555 имеют некоторые ограничения:
- Относительно низкая частота ШИМ (до 100 кГц)
- Невысокая точность и стабильность частоты
- Отсутствие защиты от перегрузки по току
- Ограниченная мощность без дополнительных каскадов усиления
- Чувствительность к помехам по цепям питания
Эти недостатки ограничивают применение таких регуляторов в прецизионном оборудовании. Для бытовых целей они обычно некритичны.
Регулятор оборотов двигателя на 555 таймере
Перейти к содержимому. Система для сообществ IP. Вход Регистрация. Страница 1 из 1 Зарегистрируйтесь, чтобы создать тему Ответить. Плавный запуск коллекторного электродвигателя постянного тока — 12 вольт, несколько ампер.
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- ШИМ-регулятор оборотов электродвигателей коллекторного типа
- Шим регулятор оборотов двигателя 12 вольт на таймере ne555
- Простая схема ШИМ-регулятора на таймере NE555.
Шим регулятор на 555 схема
- Регулирование скорости 12В двигателя при помощи ШИМ
- Регулятор оборотов двигателя постоянного тока схема
- Стабилизатор подачи проволоки с обратной связью на NE-555
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: ШИМ-регулятор оборотов двигателя или диммер для светодиодной ленты на NE555 35V 90W. Aliexpress
ШИМ-регулятор оборотов электродвигателей коллекторного типа
Наиболее простой метод регулирования скорости вращения двигателя постоянного тока основан на использовании широтно-импульсной модуляции ШИМ или PWM. Суть этого метода заключается в том, что напряжение питания подается на двигатель в виде импульсов.
ШИМ сигнал характеризуется таким параметром как коэффициент заполнения или Duty cycle. Это величина обратная скважности и равна отношению длительности импульса к его периоду. На рисунках ниже изображены ШИМ сигналы с различными коэффициентами заполнения. При таком методе управления скорость вращения двигателя будет пропорциональна коэффициенту заполнения ШИМ сигнала.
Простейшая схема управления двигателем постоянного тока состоит из полевого транзистора, на затвор которого подается ШИМ сигнал. Транзистор в данной схеме выполняет роль электронного ключа, коммутирующего один из выводов двигателя на землю. Транзистор открывается на момент длительности импульса. Как будет вести себя двигатель в таком включении? Если частота ШИМ сигнала будет низкой единицы Гц , то двигатель будет поворачиваться рывками. Это будет особенно заметно при маленьком коэффициенте заполнения ШИМ сигнала.
При частоте в сотни Гц мотор будет вращаться непрерывно и его скорость вращения будет изменяться пропорционально коэффициенту заполнения.
Грубо говоря, двигатель будет «воспринимать» среднее значение подводимой к нему энергии. Существует много схем для генерации ШИМ сигнала. Одна из самых простых — это схема на основе го таймера.
Она требует минимум компонентов, не нуждается в настройке и собирается за один час. Напряжение питания схемы VCC может быть в диапазоне 5 — 16 Вольт. В качестве диодов VD1 — VD3 можно взять практически любые диоды.
Если интересно разобраться, как работает эта схема, нужно обратиться к блок схеме го таймера. Таймер состоит из делителя напряжения, двух компараторов, триггера, ключа с открытым коллектором и выходного буфера.
Вывод CONT не используется, к нему подключен конденсатор. Средний вывод переменного резистора подключен к выводу OUT. Крайние выводы резистора подключены через диоды к конденсатору, который вторым выводом подключен к земле. Благодаря такому включению диодов, конденсатор заряжается через одну часть переменного резистора, а разряжается через другую.
Верхний компаратор переключит выход в ноль, а нижний в единицу.
На выходе триггера установится нулевой уровень потому что у него инвертор на выходе , транзисторный ключ закроется, а на выводе OUT установиться высокий уровень потому что у него на инвертор на входе. Далее конденсатор С3 начнет заряжаться через диод VD1. Когда она зарядится до определенного уровня, нижний компаратор переключится в ноль, а затем верхний компаратор переключит выход в единицу.
На выходе триггера установится единичный уровень, транзисторный ключ откроется, а на выводе OUT установится низкий уровень.
Конденсатор C3 начнет разряжаться через диод VD2, до тех пор, пока полностью не разрядится и компараторы не переключат триггер в другое состояние. Далее цикл будет повторяться. Приблизительную частоту ШИМ сигнала, формируемого этой схемой, можно рассчитать по следующей формуле:. При номиналах указанных на схеме выше, частота ШИМ сигнала будет равна:.
Объединим две представленные выше схемы, и мы получим простую схему регулятора оборотов двигателя постоянного тока, которую можно применить для управления оборотами двигателя игрушки, робота, микродрели и т.
VT1 — полевой транзистор n-типа, способный выдерживать максимальный ток двигателя при заданном напряжении и нагрузке на валу.
Вместо полевого транзистора можно использовать биполярный n-p-n транзистор, транзистор дарлингтона, оптореле соответствующей мощности. Tagged under шим pwm ne Related items Как управлять вентилятором Работа с SD картой. Воспроизведение wav файла. Ч3 Генерация аналоговых сигналов микроконтроллером.
Шим регулятор оборотов двигателя 12 вольт на таймере ne555
Регулятор оборотов двигателя выполнен на таймере NE, который используется как ШИМ-регулятор, представляющий собой простой генератор импульсов. Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться. Ваш IP: Регулятор оборотов двигателя 12В.
Блог пользователя xrust83 на DRIVE2. Как это работает Если не вникать глубоко в структуру таймера , то несложно. Грубо говоря, таймер следит за.
Простая схема ШИМ-регулятора на таймере NE555. Шим регулятор на 555 схема
Накидал на макетке схему 1, питание 12,5В, подключил 12В моторчик от шуруповёрта.
Обороты изменяются, НО на любых оборотах можно остановить двигатель рукой. Что не так? На низких оборотах свистит, а именно низкие, до нужны. Как убрать свист? При 12,5В питании и 12В моторчике могу ибойтись без стабилизатора? Не хватает мощности блока питания скорей всего. Да, свистит. Как убрать не знаю, но можно попытаться частоту менять конденсатором С1.
Регулирование скорости 12В двигателя при помощи ШИМ
Наиболее простой метод регулирования скорости вращения двигателя постоянного тока основан на использовании широтно-импульсной модуляции ШИМ или PWM. Суть этого метода заключается в том, что напряжение питания подается на двигатель в виде импульсов. При этом частота следования импульсов остается постоянной, а их длительность может меняться. ШИМ сигнал характеризуется таким параметром как коэффициент заполнения или Duty cycle.
Для регулировки частоты вращения маломощных электродвигателей коллекторного типа обычно применяют резистор, который включают последовательно с двигателем.
Регулятор оборотов двигателя постоянного тока схема
Двигатель подключен в цепь к полевому транзистору который управляется широтно-импульсной модуляцией осуществляемой на микросхеме таймере NE, поэтому и схема получилась такой простой. ШИМ регулятор реализован с помощью обычного генератора импульсов на нестабильном мультивибраторе, генерирующий импульсы с частотой следования 50 Гц и построенного на популярном таймере NE Сигналы поступающие с мультивибратора создают поле смещения на затворе полевого транзистора. Длительность положительного импульса настраивается при помощи переменного сопротивления R2. Чем выше длительность положительного импульса поступающего на затвор полевого транзистора, тем большая мощность подается на электродвигатель постоянного тока. И на оборот чем меньше длительность импульса, тем слабее вращается электродвигатель.
Стабилизатор подачи проволоки с обратной связью на NE-555
Шум двигателя в аккумуляторной дрели слышали многие, свист обмотки мотора, на которуювоздействует импульсное напряжение системы ШИМ.
Урегулировать обороты мотора, подключенного к аккумулятору можно, но это будет несерьезно. Для примера: соединить последовательно двигатель с мощным реостатом или применить стабилизатор с крупным радиатором. Современное развитие компьютерных технологий и деловой рабочий настрой часто создают моменты, когда необходимо использовать ноутбук в автомобиле. Это актуальная проблема, своей зарядки в ноутбуке хватает ненадолго, а поездка может затянуться. Для поддержания зарядки используются различные адаптеры, которые можно купить в магазине, но и сделать их самостоятельно, для разбирающегося в физике умельца, не составит труда. Надо просто найти схемы сборки в интернете и правильно произвести подключение всех составляющих.
Регулятор скорости двигателя может легко обеспечить непрерывный ток 3А к двигателю постоянного тока или Генератор на базе таймера NE
С микросхемой NE аналог КР знаком каждый радиолюбитель. Её универсальность позволяет конструировать самые разнообразные самоделки: от простого одновибратора импульсов с двумя элементами в обвязке до многокомпонентного модулятора.
В данной статье будет рассмотрена схема включения таймера в режиме генератора прямоугольных импульсов с широтно-импульсной регулировкой. С развитием мощных светодиодов NE снова вышла на арену в роли регулятора яркости диммера , напомнив о своих неоспоримых преимуществах.
Как это работает Если не вникать глубоко в структуру таймера , то несложно. Как только оно достигнет максимума кондер заряжен , так открывается внутренний транзистор. При этом на выходе OUT появляется логический ноль. Конденсатор начинает разряжаться через DIS и когда напряжение на нем станет равно нулю полный разряд система перекинется в противоположное состояние — на выходе 1, транзистор закрыт. Конденсатор начинает снова заряжаться и все повторяется вновь.
Сайт помогает найти что-нибудь интересное в огромном ассортименте магазинов и сделать удачную покупку. Если Вы купили что-то полезное, то, пожалуйста, поделитесь информацией с другими.
Теория и практика. Кейсы, схемы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок.
Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой. ШИМ — регуляторы оборотов двигателей на таймере Широкое применение таймер находит в устройствах регулирования, например, в ШИМ — регуляторах оборотов двигателей постоянного тока.
Запросить склады. Перейти к новому. Re: Регулятор оборотов для сварочного полуавтомата. Есть ещё вот такая схема регулятора оборотов со стабилизацией на L
Шим на ne555 для блока питания. Подробное описание, применение и схемы включения таймера NE555. Для схемы «усовершенствование блока питания»
Таймеры так же заслуживают внимания в деле строительства лабораторных источников питания. Обладая универсальностью, хорошими нагрузочными свойствами и работая в достаточно широком диапазоне частот, таймеры, как нельзя лучше подходят для создания простых импульсных ЛБП. Отсюда, видимо, и любовь создателей наиболее популярных серий ШИ-регуляторов к «таймерным» задающим генераторам, ведь, как известно, времязадающая часть серии 38ХХ и многих семейств прочих производителей, включая легендарный Viper, выполнена именно на таком генераторе.
В отличии от своих более специфичных собратьев по «импульсно-силовому» цеху, знаменитый менее привередлив к условиям запуска, работая в диапазоне напряжений 3-18В, и не менее универсален, что позволяет на базе этой простой микросхемы создать самодостаточное «ядро» управления импульсным ЛБП с ничуть не худшими параметрами, чем на специализированных микросхемах.
Схема 6
На схеме 6 приведен несложный вариант импульсно-линейного концепта на .
Как видно, в схеме использованы практически все те же самые ключевые узлы и цепи регулировки, поэтому отдельно и вновь описывать их не имеет особого смысла.
Схема включения таймера так же не имеет секретов. Обращу внимание лишь на то, как организовано регулирование выходного напряжения. Выводы 5 и 6 таймера являются разнопролярными входами дифференциального каскада встроенного компаратора. На прямом входе (вывод 6) компаратора при помощи R3, C4 и разрядного транзистора, встроенного в таймер, формируется треугольное напряжение, уровень которого сравнивается с напряжением на инверсном входе компаратора (вывод 5).
Чем ниже уровень напряжения на инверсном входе (которое первоначально образовано встроенным делителем напряжения), тем ранее во времени происходит опрокидывание выхода (вывод 3) таймера в «0», тем короче выходной положительный импульс, тем меньшее время силовой ключ VT3 находится в открытом состоянии, насыщая контур L1-C6, тем меньше выходное напряжение ЛБП. Увеличивая напряжение на выводе 5, получаем обратную картину. В данном случае, применительно к схеме 6 и 7, управление напряжением на выводе 5 таймера осуществляется оптроном IC1.
При достижении на входе/выходе DA2 некоторого падения напряжения (2,9-3,3В приблизительно, зависит от типа оптрона, резистора R5), светодиод оптрона зажигается, провоцируя отпирание собственного транзистора, который, в свою очередь, обесточивает инверсный вход встроенного компаратора таймера. Выход таймера опрокидывается в «0», запирая силовой ключ VT3 (запирая драйвер VT1 в схеме 7).
Замечания по схеме. Для нормального функционирования данного ЛБП, ключ которого выполнен на мощном полевом транзисторе, не стоит пренебрегать наличием стабилизатора на VT1, т.
к. в противном случае, качество управляющих импульсов может быть ухудшено из-за относительно больших импульсных токов в момент заряда затвора ПТ.
Это замечание справедливо и для других схем (предыдущих и последующих, где этот стабилизатор «прописан»), описанных в данной статье.
Схема 7
Схема 7 является прототипом схемы 1 и ничего нового сказать о макете ЛБП, показанном на схеме 7, я не могу. Испытывался этот вариант при тех же входных напряжениях, способен обеспечить те же выходные параметры (в условиях, ограниченных макетной сборкой), что и прототип, построенный на семействе микросхем 38ХХ.
Схема 8
Простейший вариант импульсного ЛБП с применением таймера изображен на схеме 8. Никаких особенностей, если не считать, что в качестве элемента, следящего за напряжением в средней точке делителя P1-R8, применен маломощный полевой транзистор КП501А , который справляется со многими задачами в приведенных схемах лучше своих биполярных собратьев.
Он же гораздо дешевле своих зарубежных прототипов.
Осциллограммы
На осциллограммах 1-4 показаны ШИ и релейные режимы в зависимости от регулировок выходного напряжения при практически нулевой нагрузке. Видно, что при смещении диапазона регулировки в сторону низких напряжений, ШИ-регулирование сочетается с релейным. Такой режим характерен для всех приведенных в статье схем.
Осциллограмма 1
Осциллограмма 2
Осциллограмма 3
Осциллограмма 4
Фотки
На Рис1, 2 показан участок макетки, на которой отрабатывались схемы ЛБП.
Несмотря на несвойственный для силовых импульсных устройств монтаж, монтируемые схемы выдавали заявленные результаты.
С аналоговым интегральным таймером SE555/NE555 (КР1006), выпускаемым компанией Signetics Corporation с далекого 1971 года прекрасно знакомо большинство советских и зарубежных радиолюбителей. Трудно перечислить, для каких только целей не использовалась эта недорогая, но многофункциональная микросхема за почти полувековой период своего существования.
Однако, даже несмотря на быстрое развитие электронной промышленности в последние годы, она по-прежнему продолжает пользоваться популярностью и выпускается в значительных объемах.
Предлагаемая Jericho Uno простенькая схемка автомобильного ШИМ-регулятора – не профессиональная, полностью отлаженная разработка, отличающаяся своей безопасностью и надежностью. Это всего лишь небольшой дешевый эксперимент, собранный на доступных бюджетных деталях и вполне удовлетворяющий минимальным требованиям. Поэтому его разработчик не берет на себя ответственности за все то, что может произойти с вашим оборудованием при эксплуатации смоделированной схемы.
Схема ШИМ регулятор на NE555
Для создания ШИМ-устройства вам понадобится:
- электропаяльник;
- микросхема NE555;
- переменный резистор на 100 кОм;
- резисторы на 47 Ом и 1 кОм по 0,5W;
- конденсатор на 0,1 мкФ;
- два диода 1N4148 (КД522Б).
Пошаговая сборка аналоговой схемы
Построение цепи начинаем с установки перемычек на микросхему.
Используя паяльник, замыкаем между собой следующие контакты таймера: 2 и 6, 4 и 8.
Дальше, руководствуясь направлением движения электронов, распаиваем на переменном резисторе «плечи» диодного моста (проход тока в одну сторону). Номиналы диодов подобраны из имеющихся в наличие, недорогих. Можно заменить их любыми другими – это практически не повлияет на работу схемы.
Во избежание короткого замыкания и перегорания микросхемы при выкручивании переменного резистора в крайнее положение, ставим по питанию шунтирующее сопротивление в 1 кОм (контакты 7-8).
Поскольку NE555 выступает в роли генератора пилы, для получения схемы с заданной частотой, длительностью импульса и паузой, осталось подобрать резистор и конденсатор. Неслышных 18 кГц нам даст конденсатор 4,7 нФ, но такое малое значение емкости вызовет перекос плеч при работе микросхемы. Ставим оптимальную в 0,1 мкФ (контакты 1-2).
Избежать противного «пищания» схемы и подтянуть выход к высокому уровню можно чем-то низкоомным, например резистором 47-51 Ом.
Осталось подключить питание и нагрузку. Схема рассчитана на входное напряжение бортовой сети автомобиля 12V постоянного тока, но для наглядной демонстрации вполне запустится и от 9V батареи. Подключаем ее на вход микросхемы, соблюдая полярность (плюс на 8 ножку, минус на 1 ножку).
Осталось разобраться с нагрузкой. Как видно из графика, при понижении переменным резистором выходного напряжения до 6V пила на выходе (ножки 1-3) сохранилась, то есть NE555 в данной схеме и генератор пилы и компаратор одновременно. Ваш таймер работает в а-стабильном режиме и имеет коэффициент заполнения меньше 50%.
Модуль выдерживает 6-9 А проходного постоянного тока, так что при минимальных потерях можно подключить к нему как светодиодную полосу в автомобиле, так и маломощный двигатель, который и дым развеет и лицо в жару обдует.
Примерно так:
Или так:
Принцип работы ШИМ регулятора
Работа ШИМ регулятора достаточно проста. Таймер NE555 отслеживает напряжение на емкости С. При ее заряде до достижения максимума (полный заряд) происходит открывание внутреннего транзистора и появлению логического нуля на выходе. Далее емкость разряжается, что приводит к закрытию транзистора и приходу к выходу логической единицы. При полном разряде емкости происходит переключение системы и все повторяется. В момент заряда ток идет по одному плечу, а при разряде – по-другому. Переменным резистором мы меняем соотношение сопротивления плеч, автоматически понижая либо увеличивая напряжение на выходе. В схеме наблюдается частичное отклонение частоты, но в слышимый диапазон она не попадает.
Смотирте видео работы ШИМ регулятора
Схема регулятора основанного на широтно-импульсной модуляции или просто , может быть использована для изменения оборотов двигателя постоянного тока на 12 вольт.
Регулирование частоты вращения вала при помощи ШИМ дает большую производительность, чем при использовании простого изменения постоянного напряжения подаваемого на двигатель.
Шим регулятор оборотов двигателя
Двигатель подключен к полевому транзистору VT1, который управляется ШИМ мультивибратором, построенным на популярном таймере NE555. Из-за применения схема регулирования оборотов получилась достаточно простой.
Как уже было сказано выше, шим регулятор оборотов двигателя выполнен с помощью простого генератора импульсов вырабатываемого нестабильным мультивибратором с частотой 50 Гц выполненного на таймере NE555. Сигналы с выхода мультивибратора обеспечивают смещение на затворе MOSFET транзистора.
Длительность положительного импульса можно регулировать переменным резистором R2. Чем больше ширина положительного импульса поступающего на затвор MOSFET транзистора, тем больше мощность поступает на двигатель постоянного тока. И наоборот чем уже ширина его, тем меньше мощности передается и как следствие понижаются обороты двигателя .
Данная схема может работать от источника питания в 12 вольт.
Характеристики транзистора VT1 (BUZ11):
- Тип транзистора: MOSFET
- Полярность: N
- Максимальная рассеиваемая мощность (Вт): 75
- Предельно допустимое напряжение сток-исток (В): 50
- Предельно допустимое напряжение затвор-исток (В): 20
- Максимально допустимый постоянный ток стока (А): 30
Импульсный регулятор предназначен для питания низковольтных ламп накаливания или галогенных ламп. На рисунке показана схема уст-ва, NE555 используется в качестве астабильного генератора и вырабатывает импульсы с изменяемой скважностью (0,1 до 0,99). Коэффициент заполнения регулируется резистором R4. NE555 управляет работой транзистора VT1, уст-во можно использовать с лампами мощностью до 60 Вт(12В), при этом радиатор на транзистор […]
Малогабаритный блок питания используется вместо батареи КРОНА и размещается в батарейном отсеке прибора. В блоке питания использован преобразователь напряжения (15кГц).
Выходное напряжение БП 9В при токе нагрузки 50 мА. Выпрямитель на диоде VD1 питается от ограничителя напряжения стабилитроне VD2. Выпрямленное напряжение которое подается на преобразователь (VT1) равно 15В. Напряжение со вторичной обмотки трансформатора выпрямляется диодом […]
Данный импульсный источник питания можно использовать в стерео усилителях. Выходной каскад выполнен по однотактной схеме с обратным включением выпрямителей. Предвыходной преобразователь выполнен по бестрансформаторной схеме на 3-х транзисторах VT1-VT3. С вывода 13 ИМС снимается отрицательный импульс, длительность которого пропорциональна напряжению ОС, поступающему на вывод 3 ИМС. Импульс положительной полярности снимаемый с коллектора VT1, открывает VT2, […]
При включении питания, С1 плавно заряжается через R4, который служит для защиты диодного моста от перегрузки в момент включения. В колебательном контуре возникает колебательный процесс благодаря делителям R2R6, R1R3, R5R7.
Энергия снимается с колебательного контура вторичными обмотками IV и V. ВЧ колебания выпрямляются диодами VD5VD6 и сглаживаются конденсатором С3. Стабилизирующей нагрузкой служит стабилитрон VD7. Ток […]
Так большинство цифровых микросхем имеют питание +5В, то при применении вакуумного индикатора возникают проблемы с его питанием. Дело в том, что практически все индикаторы типа ИВ или ИВЛ рассчитаны на анодное напряжение 22-27В и переменное 3-3,5В. Такие индикаторы абсолютно не работоспособны при питании 5В. Для обеспечения нормальной работы индикатора от 5В необходимо ввести в схему […]
Для питания приборов на ОУ требуется напряжение +/-10…15В, при токе потребления не более 10-20мА(2-3 ОУ), именно для таких уст-в разработан данный ИБП. Сетевое напряжение гасится до уровня 50В, при помощи параметрического стабилизатора — С1 VD1 C2 VD2. Этим напряжением питается 2-х тактный импульсный генератор на VT1 VT2 собранный по схеме симметричного мультивибратора. К коллекторной цепи […]
Блок бесперебойного питания обеспечивает выходную мощность до 220 Вт.
В схеме (см. рисунок) и напряжение свинцового автомобильного аккумулятора GB1 приложено к задающему генератору на микросхеме DD1 частотой 50 Гц, который раскачивает мощные ключевые транзисторы, попеременно прикладывающие 12 В к обмоткам Ia и Iб повышающего трансформатора Т2. С вторичной обмотки Т2 напряжение 220 В частотой 50 […]
Импульсный блок питания (см. рисунок) состоит из выпрямителей сетевого напряжения, задающего генератора, формирователя прямоугольных импульсов регулируемой ширины, двухкаскадного усилителя мощности, выходных выпрямителей и схемы стабилизации выходного напряжения. Задающий генератор, выполненный на элементах микросхемы DD1.1, DD1.2 (К555ЛА3), вырабатывает прямоугольные импульсы частотой 150 кГц. На элементах DD1.3, DD1.4 собран RS-триггер, на выходе которого частота выходных сигналов составляет […]
Каждый радиолюбитель не раз встречался с микросхемой NE555. Этот маленький восьминогий таймер завоевал колоссальную популярность за функциональность, практичность и простоту использования.
На 555 таймере можно собрать схемы самого различного уровня сложности: от простого триггера Шмитта, с обвеской всего в пару элементов, до многоступенчатого кодового замка с применением большого количества дополнительных компонентов.
В данной статье детально ознакомимся с микросхемой NE555, которая, несмотря на свой солидный возраст, по-прежнему остается востребована. Стоит отметить, что в первую очередь данная востребованность обусловлена применением ИМС в схемотехнике с использованием светодиодов.
Описание и область применения
NE555 является разработкой американской компании Signetics, специалисты которой в условиях экономического кризиса не сдались и смогли воплотить в жизнь труды Ганса Камензинда. Именно он в 1970 году сумел доказать важность своего изобретения, которое на тот момент не имело аналогов. ИМС NE555 имела высокую плотность монтажа при низкой себестоимости, чем заслужила особый статус.
Впоследствии её стали копировать конкурирующие производители из разных стран мира.
Так появилась отечественная КР1006ВИ1, которая так и осталась уникальной в данном семействе. Дело в том, что в КР1006ВИ1 вход останова (6) имеет приоритет над входом запуска (2). В импортных аналогах других фирм такая особенность отсутствует. Данный факт следует учитывать при разработке схем с активным использованием двух входов.
Однако в большинстве случаев приоритеты не влияют на работу устройства. С целью снижения мощности потребления, ещё в 70-х годах прошлого века был налажен выпуск таймера КМОП-серии. В России микросхема на полевых транзисторах получила название КР1441ВИ1.
Наибольшее применение 555 таймер нашёл в построении схем генераторов и реле времени с возможностью задержки от микросекунд до нескольких часов. В более сложных устройствах он выполняет функции по исключению дребезга контактов, ШИМ, восстановлению цифрового сигнала и так далее.
Особенности и недостатки
Особенностью таймера является внутренний делитель напряжения, который задаёт фиксированный верхний и нижний порог срабатывания для двух компараторов.
Ввиду того что делитель напряжения нельзя исключить, а пороговым напряжением нельзя управлять, область применения NE555 сужается.
Таймеры, собранные на КМОП-транзисторах, лишены перечисленных недостатков и не нуждаются в монтаже внешних конденсаторов.
Основные параметры ИМС серии 555
Внутреннее устройство NE555 включает в себя пять функциональных узлов, которые можно видеть на логической диаграмме. На входе расположен резистивный делитель напряжения, который формирует два опорных напряжения для прецизионных компараторов. Выходные контакты компараторов поступают на следующий блок – RS-триггер с внешним выводом для сброса, а затем на усилитель мощности. Последним узлом является транзистор с открытым коллектором, который может выполнять несколько функций, в зависимости от поставленной задачи.
Рекомендуемое напряжение питания для ИМС типа NA, NE, SA лежит в интервале от 4,5 до 16 вольт, а для SE может достигать 18В. При этом ток потребления при минимальном Uпит равен 2–5 мА, при максимальном Uпит – 10–15 мА.
Некоторые ИМС 555 КМОП-серии потребляют не более 1 мА. Наибольший выходной ток импортной микросхемы может достигать значения в 200 мА. Для КР1006ВИ1 он не выше 100 мА.
Качество сборки и производитель сильно влияют на условия эксплуатации таймера. Например, диапазон рабочих температур NE555 составляет от 0 до 70°C, а SE555 от -55 до +125°C, что важно знать при конструировании устройств для работы в открытой окружающей среде. Более детально ознакомиться с электрическими параметрами, узнать типовые значения напряжения и тока на входах CONT, RESET, THRES, и TRIG можно в datasheet на ИМС серии XX555.
Расположение и назначение выводов
NE555 и её аналоги преимущественно выпускаются в восьмивыводном корпусе типа PDIP8, TSSOP или SOIC. Расположение выводов независимо от корпуса – стандартное. Условное графическое обозначение таймера представляет собой прямоугольник с надписью G1 (для генератора одиночных импульсов) и GN (для мультивибраторов).
- Общий (GND). Первый вывод относительно ключа. Подключается к минусу питания устройства.
- Запуск (TRIG). Подача импульса низкого уровня на вход второго компаратора приводит к запуску и появлению на выходе сигнала высокого уровня, длительность которого зависит от номинала внешних элементов R и С. О возможных вариациях входного сигнала написано в разделе «Одновибратор».
- Выход (OUT). Высокий уровень выходного сигнала равен (Uпит-1,5В), а низкий – около 0,25В. Переключение занимает около 0,1 мкс.
- Сброс (RESET). Данный вход имеет наивысший приоритет и способен управлять работой таймера независимо от напряжения на остальных выводах. Для разрешения запуска необходимо, чтобы на нём присутствовал потенциал более 0,7 вольт. По этой причине его через резистор соединяют с питанием схемы. Появление импульса менее 0,7 вольт запрещает работу NE555.
- Контроль (CTRL). Как видно из внутреннего устройства ИМС он напрямую соединен с делителем напряжения и в отсутствие внешнего воздействия выдаёт 2/3 Uпит. Подавая на CTRL управляющий сигнал, можно получить на выходе модулированный сигнал. В простых схемах он подключается к внешнему конденсатору.
- Останов (THR). Является входом первого компаратора, появление на котором напряжения более 2/3Uпит останавливает работу триггера и переводит выход таймера в низкий уровень. При этом на выводе 2 должен отсутствовать запускающий сигнал, так как TRIG имеет приоритет перед THR (кроме КР1006ВИ1).
- Разряд (DIS). Соединен напрямую с внутренним транзистором, который включен по схеме с общим коллектором. Обычно к переходу коллектор-эмиттер подключают времязадающий конденсатор, который разряжается, пока транзистор находится в открытом состоянии. Реже используется для наращивания нагрузочной способности таймера.
- Питание (VCC). Подключается к плюсу источника питания 4,5–16В.
Подключается к минусу питания устройства.
В простых схемах он подключается к внешнему конденсатору.Режимы работы NE555
Таймер 555 серии работает в одном из трёх режимов, рассмотрим их более детально на примере микросхемы NE555.
Одновибратор
Принципиальная электрическая схема одновибратора приведена на рисунке.
Для формирования одиночных импульсов, кроме микросхемы NE555, понадобится сопротивление и полярный конденсатор. Схема работает следующим образом. На вход таймера (2) подают одиночный импульс низкого уровня, который приводит к переключению микросхемы и появлению на выходе (3) высокого уровня сигнала. Продолжительность сигнала рассчитывается в секундах по формуле:
По истечении заданного времени (t) на выходе формируется сигнал низкого уровня (исходное состояние). По умолчанию вывод 4 объединен с выводом 8, то есть имеет высокий потенциал.
Во время разработки схем нужно учесть 2 нюанса:
- Напряжение источника питания не влияет на длительность импульсов. Чем больше напряжение питания, тем выше скорость заряда времязадающего конденсатора и тем больше амплитуда выходного сигнала.
- Дополнительный импульс, который можно подать на вход после основного, не повлияет на работу таймера, пока не истечет время t.
На работу генератора одиночных импульсов можно влиять извне двумя способами:
- подать на Reset сигнал низкого уровня, который переведёт таймер в исходное состояние;
- пока на вход 2 поступает сигнал низкого уровня, на выходе будет оставаться высокий потенциал.
Таким образом, с помощью одиночных сигналов на входе и параметров времязадающей цепочки можно получать на выходе импульсы прямоугольной формы с чётко заданной длительностью.
Мультивибратор
Мультивибратор представляет собой генератор периодических импульсов прямоугольной формы с заданной амплитудой, длительностью или частотой, в зависимости от поставленной задачи. Его отличие от одновибратора состоит в отсутствии внешнего возмущающего воздействия для нормального функционирования устройства. Принципиальная схема мультивибратора на базе NE555 показана на рисунке.
В формировании повторяющихся импульсов участвуют резисторы R 1 , R 2 и конденсатор С 1 . Время импульса (t 1), время паузы(t 2), период (T) и частоту (f) рассчитывают по нижеприведенным формулам: Из данных формул несложно заметить, что время паузы не сможет превысить время импульса, то есть достичь скважности (S=T/t 1) более 2 единиц не удастся. Для решения проблемы в схему добавляют диод, катод которого соединяют с выводом 6, а анод с выводом 7.
В datasheet на микросхемы часто оперируют величиной, обратной скважности — Duty cycle (D=1/S), которую отображают в процентах.
Схема работает следующим образом. В момент подачи питания конденсатор С 1 разряжен, что переводит выход таймера в состояние высокого уровня. Затем С 1 начинает заряжаться, набирая ёмкость до верхнего порогового значения 2/3 U ПИТ. Достигнув порога ИМС переключается, и на выходе появляется низкий уровень сигнала. Начинается процесс разряда конденсатора (t 1), который продолжается до нижнего порогового значения 1/3 U ПИТ. По его достижении происходит обратное переключение, и на выходе таймера устанавливается высокий уровень сигнала. В результате схема переходит в автоколебательный режим.
Прецизионный триггер Шмитта с RS-триггером
Внутри таймера NE555 встроен двухпопроговый компаратор и RS-триггер, что позволяет реализовывать прецизионный триггер Шмитта с RS-триггером на аппаратном уровне. Входное напряжение делится компаратором на три части, при достижении каждой из которых происходит очередное переключение.
При этом величина гистерезиса (обратного переключения) равна 1/3 U ПИТ. Возможность применения NE555 в качестве прецизионного триггера востребована в построении систем автоматического регулирования.
3 наиболее популярные схемы на основе NE555
Одновибратор
Практический вариант схемы одновибратора на TTL NE555 приведен на рисунке. Схема питается однополярным напряжением от 5 до 15В. Времязадающими элементами здесь являются: резистор R 1 – 200кОм-0,125Вт и электролитический конденсатор С 1 – 4,7мкФ-16В. R 2 поддерживает на входе высокий потенциал, пока некоторое внешнее устройство не сбросит его до низкого уровня (например, транзисторный ключ). Конденсатор С 2 защищает схему от сквозных токов в моменты переключения.
Активизация одновибратора происходит в момент кратковременного замыкания на землю входного контакта. При этом на выходе формируется высокий уровень длительностью:
t=1,1*R 1 *C 1 =1,1*200000*0,0000047=1,03 c.
Таким образом, данная схема формирует задержку выходного сигнала относительно входного на 1 секунду.
Мигание светодиодом на мультивибраторе
Отталкиваясь от рассмотренной выше схемы мультивибратора можно собрать простую светодиодную мигалку. Для этого к выходу таймера последовательно с резистором подключают светодиод. Номинал резистора находят по формуле:
R=(U ВЫХ -U LED)/I LED ,
U ВЫХ – амплитудное значение напряжения на выводе 3 таймера.
Количество подключаемых светодиодов зависит от типа применяемой микросхемы NE555, её нагрузочной способности (КМОП или ТТЛ). Если необходимо мигать светодиодом мощностью более 0,5 Вт, то схему дополняют транзистором, нагрузкой которого станет светодиод.
Реле времени
Схема регулируемого таймера (электронное реле времени) показана на рисунке.
С её помощью можно вручную задавать длительность выходного сигнала от 1 до 25 секунд. Для этого последовательно с постоянным резистором в 10 кОм устанавливают переменный номиналом в 250 кОм. Ёмкость времязадающего конденсатора увеличивают до 100 мкФ.
Схема работает следующим образом.
В исходном состоянии на выводе 2 присутствует высокий уровень (от источника питания), а на выводе 3 низкий уровень. Транзисторы VT1, VT2 закрыты. В момент подачи на базу VT1 положительного импульса по цепи (Vcc-R2-коллектор-эмиттер-общий провод) протекает ток. VT1 открывается и переводит NE555 в режим отсчета времени. Одновременно на выходе ИМС появляется положительный импульс, который открывает VT2. В результате ток эмиттера VT2 приводит к срабатыванию реле. Пользователь может в любой момент прервать выполнение задачи, кратковременно закоротив RESET на землю.
Транзисторы SS8050, приведенные на схеме, можно заменить на КТ3102.
Рассмотреть все популярные схемы на основе NE555 в одной статье невозможно. Для этого существуют целые сборники, в которых собраны практические наработки за всё время существования таймера. Надеемся, что приведенная информация послужит ориентиром во время сборки схем, в том числе нагрузкой которых служат светодиоды.
Читайте так же
Диммер для светодиодов на таймере 555 своими руками.
دیدئو dideoКак сделать Диммер для светодиодов на таймере 555 своими руками.
Диммер – это устройство позволяющее производить регулировку яркости.
В данном случае в качестве нагрузки выступает светодиодная лента длиной 1 метр , основная особенность данной схемы состоит в том, что она выполнена на 555 таймере, для управления нагрузкой использован полевой N канальный транзистор IRFZ44N,E Изначально эта схема была предназначена для использования в автомобиле
многие водители меняют лампочки в приборной панели на светодиоды, но возникает проблема с регулировкой яркости – штатным реостатом сделать это невозможно.
INSTAGRAM — https://www.instagram.com/estation.yt/?hl=ru
VK: https://vk.com/club126145973
ne555, шим, шим регулятор, регулятор, своими руками, регулятор оборотов двигателя, шим контроллер, диммер, регулятор скорости вращения двигателя, преобразователь напряжения, шим регулятор двигателя, pwm, шим управление, регулятор яркости светодиодов, регулятор яркости светодиодной ленты, 555, led, шим регулятор ne555, регулятор оборотов мотора, как сделать, широтно-импульсный регулятор напряжения, широтно-импульсный преобразователь напряжения, diy, регулятор скорости двигателя, регулятор яркости, широтно-импульсное регулирование напряжения, таймер 555, схема, как, led-диммер, электроника, светодиод, shematic, dimmer, самодельный, шим регулятор оборотов, шим регулятор aliexpress, регулятор для светодиодной ленты, диммер своими руками, circuit, регулятор мощности, светодиодов, регулятор оборотов, регулятор напряжения, electronics, светодиодная лента, яркость, светодиодный, радиоэлектроника, how-to, dc, 555 timer ic, транзистор, таймер, фонарь, микросхема, pulse-width modulation, digital electronics (industry), резистор, вейп, шим контроллер своими руками, регулятор яркости своими руками, тймер, light-emitting diode (invention), диагностика шим контроллера, как сделать преобразователь напряжения, шим регулятор из китая, шим регулятор своими руками, sa555, шим регулятор на 555, мощьный преобразователь напряжения, регулятор для освещения, регулятор скорости електродвигателя, принцип работы шим контроллера, проверка шим контроллера, шим регулятор оборотов двигателя, преобразователь напряжения на ne555, регулятор для мотора, замена шим контроллера, spin, speed, motor, controller, adjust, rotor, pulse with modulation, vlad4web, принцип работы таймера 555, timer, мощный шим регулятор, мини шим регулятор, сделать, drill, lu7833, rs-550, тест, обзор, test, двигатель постоянного тока, движок, minidrill, mini, pcb, коллекторный двигатель, шим регулятор sa555, регулятор напряженія, ваз тюнинг, ваз 2107, ваз 2106, ваз 2109, мото, ваз 2190, авто приколы 2013, тюнинг авто, тюнинг ваз, тюнинг автомобилей, авто тюнинг, ремонт, гараж, отопление печка печка на отработке, печка на опилках, схемы для начинающих, радиотехника для начинающих, мигалка на ne555, схемотехника, реле, радиотехника, схемы, реле поворотов, отопление гараж, бесконтактное реле поворотов, простейшие схемы для начинающих, простейшие схемы для начинающих радиолюбителей, тюнинг своими руками, тюнинг, электромонтаж, товары из китая, обзоры, радио, аккумуляторы, li-ion, распаковки, подписчиков, roman, для, ursu, конкурс, 1 000 000, тестер, вэйп, импульсний регулятор напряжения, микросхема ne555, схема шим регулятора, 0.
6-35в, авто, импульсний регулятор, регулятор шим, сигарета, электронная, мехмод, бокс мод, шим регулятор на таймере ne555, яркости, регулировщик яркости светодиода, купленно, приобрести, заказано, с сайта, на сайте, заказать, купить, лампочка, лампа, фонарик, прожектор, светильник, через сайт, с интернета, каково, какое, понять, определить, разобраться, какую, какие, через интернет, по интернету, магазин, какая, какой, светодиодная, светодиодное, схема шим, регулятор тока, ne 555, proteus, mosfet, 555 таймер, шим регулятор тока, широтно импульсный модулятор, шим на таймере, как работает шим, сила тока, сделай сам, 540n, как сделать диммер, двигателя, яракость, освещенность, свет, светодиодные, скорость, контроллер, диммер для светодиодов, мощный диммер, dimmer light, лампы, зачем, почему, напряжение, паяльник, voltage regulator, irfz44, регулятор для авто, радиолюбитель, регулятор для двигателя, потенциометром, светодиода, как регулировать яркость светодиода при помощи потенциометра, регулировка яркости светодиода, регулирование яркости светодиода, шим регулятор мощности на ne555, шим регулятор мощности, шим регулятор оборотов вентилятора компьютера, регулятор оборотов вентилятора компьютера, шим регулятор на ne555, источник света, ne555 схемы, регулятор оборотов для кулера, shim power controller for ne555, симисторный регулятор
Published by: E-Station
Published at: 3 years ago
Category: علمی و تکنولوژی
Димммер
светодиод
панель
приборная.
авто
мото
вело
фото
лед
led
555
таймерб схема управления
лента
яркость
регулятор
преобразователь
напряжения
инвертер
мощный
12в
220в
шокер
irfz
44
огни
подсветка
ходовые
противотуманки
лампа
линза
огонь
стробоскоп
на таймере
ШИМ-контроллер двигателя постоянного тока с использованием микросхемы таймера NE555
