Sfera-perm.ru

Сфера Пермь
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Выходной ток 555 таймера

Параметры ИМС таймеров 555

Uсс = +15 В, если не указано другое
ПараметрLM/NE 555TLC 555
мин.тип.макс.мин.тип.макс.
Напряжение питания (при Uout = низкий уровень)4,516 В2 В18 В
Потребляемый ток15 мА360 А
Рассеиваемая мощность600 мВт600 мВт
Напряжение «Порог»67% Uсс67% Uсс
Потребляемый ток «Порог»0,10,25 А10 pA (при Uсс = +5В)
Напряжение «Триггер»33% Uсс33% Uсс
Потребляемый ток «Триггер»0,5 uА10 pA (при Uсс = +5В)
Напряжение «Сброс»0,40,51 В0,7 В
Потребляемый ток «Сброс»0,10,4 uА10 pA (при Uсс = +5В)
Высокий уровень «Выход» (при Iout = 100 мА)12,75 В13,3 В12,7 В
Низкий уровень «Выход» (при Iout = 100 мА)2,5 В1 В
Ток «Выход»: втекающий вытекающий200 мА 200 мА100 мА 10 мА
Ошибка временного интервала1%1%
Температурная стабильность 0,005 %/ºC

Упрощенная эквивалентная схема таймера ИМС 555 и расположение выводов таймеров 555 и 556 представлены на рис. 7.23, 7.24.

ИМС 555 представляет собой генератор со стабильностью около 1%. Может работать от одиночного источника питания с напряжением от 4,5 до 16 В, сохраняя стабильную частоту при изменениях напряжения питания, поскольку пороги следят за флуктуациями питания. Преимущественно включается как астабильный (рис. 7.25) или моностабильный (рис. 7.26) мультивибратор.

Выпускается в биполярном и КМОП-вариантах. Биполярный вариант благодаря высокой нагрузочной способности 200 мА может использоваться для непосредственного управления реле, светодиодами, низковольтными лампами накаливания или динамиками.

Принцип действия ИМС таймера 555 прост. Допустим, в исходном состоянии выход имеет высокий уровень (около Uсс). Когда переключается вход «Триггер», выход остается на высоком уровне, пока не произойдет переключение входа «Порог». В этот момент выходной сигнал падает до низкого уровня (около потенциала земли) и открывает транзистор «Разряд».

Вход «Триггер» включается при уровне входного сигнала меньше 1/3 Uсс, «Порог» – при уровне сигнала больше 2/3 Uсс. Пороги переключения выходов ИМС 555 показаны в табл. 12.

«Сброс»«Триггер»«Порог»«Выход»«Разряд»
НизкийНе имеет значенияНе имеет значенияНизкийВкл.
Высокий1/3 UссНе имеет значенияВысокийВыкл.
Высокий1/3 Uсс2/3 UссНизкийВкл.
Высокий1/3 Uсс2/3 UссПрежнее значение

Когда вход «Сброс» не используется, его следуют подключить к высокому уровню для избежания ложных срабатываний.

КМОП таймер TLC 555 имеет высокий входной импеданс (типичное значение 10 12 Ом), может работать на частотах до 2 МГц и полностью совместим с ТТЛ; КМОП и МОП логикой.

Выпускается ряд других ИМС таймеров:

556 – сдвоенный 555 в 14-выводном корпусе (см. рис. 7.24);

7555 – маломощный КМОП 555, ток питания всего 80 мкА при напряжении питания от 2 до 18 В;

7556 – сдвоенный 7555.

На рис. 7.27 – 7.30 показаны оптимальные схемы на основе таймера 555.

Рис. 7.27. Одновибратор

Рис. 7.28. Выдержка времени до 11 с

Рис. 7.29. Астабильный мультивибратор с независимой регулировкой

Рис. 7.30. Детектор: а – световой; б – темновой

Схема. Импульсные источники питания на 555-м таймере. Три устройства.

Умные соединения компаратора, сбрасываемый триггер и инвертирующий усилитель в одной монолитной интегральной микросхеме, наряду с несколькими другими элементами породили почти бессмертные схемы устройств, которые сегодня используется многими радиолюбителями.

555 Таймер был разработан американской компанией Signetics в 1972 году и зарегистрирован на мировом рынке. Два года спустя той же компании был разработана микросхема с обозначением 556, которая объединила в себе два отдельных таймера NE555 имеющих только общие выводы по питанию. Еще позже были разработаны микросхемы 557, 558 и 559 с применением до четырех таймеров NE555 в одном корпусе. Но позже они были сняты с производства и почти забыты.

Интегральная микросхема NE555 разрабатывалась в качестве таймера и содержит в себе комбинацию аналоговых и цифровых элементов в одном кристалле. Выпускается в различном исполнении, начиная от классического DIP корпуса стандартного и SOIC для SMD монтажа и до миниатюрного корпуса версии SSOP или SOT23-5. (Цены на таймер NE555)

Микросхемы UA741, LM324, LM393, LM339, NE555, LM358

Таймер NE555, кроме стандартного исполнения производиться так же в маломощном CMOS исполнении. Схема электропитания NE555 составляет от 4,5 до 15 вольт (18 вольт максимум), а CMOS вариант использует питание от 3 вольт. Максимальная выходная нагрузка выхода для NE555 200мА, у версии маломощного таймера только 20 мА при 9 вольт.

Стабильность работы стандартной версии 555 сильно зависит от качества источника питания. Это не так сильно сказывается в простых схемах с применением таймера, однако, в более сложных конструкциях, желательно устанавливать буферный конденсатор по цепи питания емкостью 100 мкф.

Основные характеристики интегрального таймера NE555

  • Максимальная частота более чем 500 кГц.
  • Длина одного импульса от 1 мсек до часа.
  • Может работать в режиме моностабильного мультвибратора.
  • Высокий выходной ток (до 200 мА)
  • Регулируемая скважность импульса (отношение периода импульса к его длительности).
  • Совместимость с TTL уровнями.
  • Температурная стабильность 0,005% на 1 градус Цельсия.

Микросхема NE555 в своем составе содержит чуть более 20 транзисторов и 10 резисторов. На следующем рисунке приводится структурная схема таймера от Philips Semiconductors.

В следующей таблице перечислены основные свойства NE555

Как сделать реле времени 555 своими руками

Одним из вариантов ознакомления с таймером 555 серии будет изготовление своими руками реле времени. Схема достаточно проста, считается классической и доступна к повторению специалистом любого уровня.


Схема таймера отключения

Запуск производится нажатием тумблера SB1. Длительность подстраивается резистором R2. На представленной схеме среднее время работы находится в пределах 6 секунд. Для его увеличения, без изменения характеристик R2 повышают емкость C1.

Если требуется суточный цикл работы, то понадобится конденсатор на 1600 мкФ. Если устройство будет применяться в условиях, близких к реальности, – количество фарад меняют на более подходящее к нужному времени работы. Расчет производится согласно формуле: T=C1*R2, где C1 емкость соответствующего конденсатора на схеме, R2 среднее сопротивление мегаом подстроечного резистора.

Более точная калибровка времени действия будет устанавливаться в процессе использования переменным резистором R2.

Немного о нумерации используемых контактов микросхемы 555 серии, то есть ее распиновка:

  1. «Земля» (GND) – минус питания.
  2. «Запуск» (Trigger) – на контакт поступает импульс, начинающий работу таймера. Инициируется нажатием тумблера.
  3. «Выход» (Output) – пока таймер активен, на контакте генерируется исходящий сигнал. Его вольтаж равный Vпитания-1,7В, через ограничивающий резистор R3 позволяет открыть базу транзистора VT1. В свою очередь, полупроводниковый усилитель начинает пропускать напряжение на пусковое реле К1, которое уже коммутирует ток к потребителю. Диод VD1 в схеме предотвращает бросок паразитных токов в моменты активации.
  4. «Сброс» (Reset) – при подаче отрицательного сигнала таймер переводится в 0 и останавливается. Чтобы такого не произошло, в схеме сделан подвод положительного полюса питания через сопротивление к этому контакту.
  5. «Контроль» (Control Voltage) – для такого простого устройства, этот вход микросхемы соединяется массой через емкость. Подобная конструкция повышает помехоустойчивость всей сборки.
  6. «Остановка» (Threshold) – в схеме контакт просто присоединен к положительному полюсу питания. В более сложных системах, кратковременное его замыкание на минус остановит работу таймера.
  7. «Разряд» (Discharge) – контакт предназначен для соединения 555 микросхемы с задающей временный интервал емкостью.
  8. «Питание» (VCC) – плюс напряжения схемы.
Читайте так же:
Стабилизаторы тока с l7812

Назначение выводов таймера NE555

№2 — Запуск (триггер)

Триггер переключается, если на этом выводе напряжение упадет ниже 1/3 напряжения питания. Данный вывод имеет высокое входное сопротивление, более 2 мОм. В нестабильном режиме используется для контроля напряжения на времязадающем конденсаторе, в бистабильном режиме к нему подключается элемент коммутации, например, кнопка.

№4 – Сброс

Если напряжение на этом выводе ниже 0,7 вольт, то происходит сброс внутреннего компаратора. В случае неиспользования, на данный вывод таймера NE555 необходимо подать напряжение питания. Сопротивление вывода составляет около 10 кОм.

№5 — Контроль

Может использоваться для регулировки длительности импульсов на выходе путем подачи напряжения 2/3 от напряжения питания. Если это вывод не используется, то его желательно подключить к минусу источника питания через конденсатор 0,01 мкф.

№6 — Стоп (компаратор)

Останавливает функционирование таймера, если напряжение на этом выводе будет выше 2/3 напряжения питания. Вывод имеет высокое входное сопротивление, более 10 мОм. Он обычно используется для измерения напряжения на времязадающем конденсаторе.

№7 — Разряд

Вывод через внутренний транзистор подключается к «земле», когда внутренний триггер находится в активном состоянии. Вывод (открытый коллектор) используется в основном для разряда времязадающего конденсатора.

№3 – Выход

Микросхема NE555 имеет всего один выход с током до 200 мА. Это значительно больше, чем у обычных интегральных микросхем. Вывод способен управлять, например, светодиодами (с токоограничивающим резистором), небольшими лампочками, пьезоэлектрическим преобразователем, динамиком (с конденсатором), электромагнитным реле (с защитным диодом) или даже маломощными двигателями постоянного тока. Если требуется более высокий выходной ток, то можно подключить подходящий транзистор в качестве усилителя.

Простые термостабилизаторы на LM555

Нередко бывает необходимо поддерживать вполне определенную температуру в заданном объеме, например в аквариуме, террариуме и т. п. На рис. 5.43 приведена схема, которая позволяет выполнить эту задачу с довольно высокой точностью (до 0,1 °С при стабилизации питающего напряжения). В качестве датчиков температуры (RK1, RK2) могут использоваться два одинаковых терморезистора с отрицательным коэффициентом изменения сопротивления (NTC любого типа), т. е. уменьшающим свое сопротивление при нагреве (располагаются в зоне нагрева). Так как термодатчики подключены по мостовой схеме, малейшее изменение у них сопротивления приводит к переключению компараторов. Благодаря высокой точности срабатывания компараторов имеется возможмость установить независимо верхний (регулятором R1) и нижний |R4) пороги переключения исполнительного устройства. Управляющее напряжение появляется на выходе микросхемы при повышении температуры выше установленного верхнего уровня, а пропадает при ее снижении ниже нижнего порога.

Рис. 5.43. Схема для поддержания температуры в заданных пределах

Второй вариант схемы для поддержания заданной температуры приведен на рис. 5.44 [Л28, стр. 133]. В ней используется только один термодатчик RK1, который располагается в зоне, где необходимо обеспечить термостабилизацию. В устройстве, как и в первом варианте, термодатчик включен по мостовой схеме (входы компараторов находятся в диагонали моста, образованного внешними и находящимися внутри микросхемы резисторами).

Рис. 5.44. Вариант регулятора температуры, работающий с одним термодатчиком

С ростом температуры будет увеличиваться напряжение на пороговом входе (2), пока оно не достигнет 0,66Un. Тогда состояние выходного каскада таймера (вывод 3) изменится с высокого на низкий уровень, и это послужит сигналом для включения охлаждающего блока или же просто для отключения имеющегося в термостате подогревателя (зависит от назначения устройства). После этого температура начнет падать, и когда напряжение на входе запускающего компаратора достигнет 0,33Un, выходной каскад вернется в первоначальное состояние, что послужит сигналом для выключения охлаждающегося блока или включения подогревателя.

Терморезистор RK1 — подойдет любой с отрицательным ТКС (NTC). Но чтобы пределы температуры, на которые установлен термостабилизатор, соблюдались достаточно точно, необходимо рассеивать на термодатчике как можно меньшую электрическую мощность (снизить саморазогрев за счет протекающего через него тока). Этого легко можно добиться, увеличив номинал термодатчика, а также понизив питающее напряжение схемы, что уменьшит и ток в цепи.

При регулировке схемы сначала с помощью резистора R1 устанавливают верхний, а затем подстройкой R3 — нижний предел регулируемой температуры.

Если в этой схеме установить стандартный терморезистор, для которого зависимость сопротивления от температуры известна, расчет схемы достаточно прост. Методика расчета всех номиналов резисторов в зависимости от диапазона изменения сопротивления у терморезистора следующая [Л38].

Используем постоянный коэффициент К, определяемый как К = Rmc/Rmн, где Rmc — сопротивление терморезистора (RK1) в нижней точке интервала температур, a Rmн — сопротивление в верхней точке. Когда Rmc больше Rmн в два или более раз, чтобы в делителе соблюдались правильные соотношения между сопротивлениями, нужно, чтобы:

Если в системе действуют значительные помехи или же терморезистор подключается к схеме с помощью проводников большой длины, чтобы предотвратить ложные срабатывания от помех и наводок, необходимо зашунтировать входы компаратора емкостями, как показано (С2, СЗ). Это особенно важно, когда установлены большие номиналы сопротивления в делителе.

Для улучшения отвода тепла от радиаторов в радиоаппаратуре иногда используют принудительное охлаждение при помощи вентилятора. На рис. 5.45 приведена схема управления скоростью вращения вентилятора в зависимости от температуры. При этом электромотор питается импульсами, у которых скважность меняется от0,33 до 1 (33…100%), в зависимости от сопротивления терморезистора, установленного на охлаждаемом объекте. Чем больше температура, тем быстрее будет вращаться вентилятор М1.

Еще один вариант выполнения схемы для управления скоростью вращения электромотора вентилятора показан на рис. 5.46. Она в пояснениях не нуждается.

Рис. 5.45. Автоматический регулятор рабочей скорости вентилятора в зависимости от температуры

Рис. 5.46. Автоматический регулятор скорости вращения вентилятора, используемого в компьютере

Литература: Радиолюбителям: полезные схемы, Книга 5. Шелестов И.П.

Выбор и намотка трансформатора


Что касается нахождения оптимального числа витков на ферритовом сердечнике — редакция рекомендует вначале собрать схему на испытательной макетной плате. Если это ваш первый флай-бек инвертор, попробуйте сначала взять ферритовый сердечник без воздушного зазора. Начните с 10 или 20 витков. Теперь прикрепите скотч на поверхность феррита. Так получится гораздо более низкая индуктивность и больший ток насыщения. Возможно придется добавить или удалить слои скотча, чтобы получить зазор и индуктивность оптимального значения. Для первичной обмотки используйте 0.5 мм медную проволоку. Когда вы установили нужное число витков на первичке, вторичная обмотка будет состоять из в 10 раз большего количества витков, чем первичная. Для вторичных обмоток используем диаметр 0.15 мм. Советуем обернуть слой изоляционной ленты между двумя слоями обмоток для предотвращения искрения. Трансформатор, который используется тут, имеет количество 22 первичных витков и 220 вторичных.

Читайте так же:
Стабилизаторов напряжения переменного тока lider

Полезное: Электростатический генератор своими руками


Плата обратноходового преобразователя

Да, намотка трансформатора это трудная часть сборки схемы, но главная проблема заключается в том, чтобы найти подходящий ферритовый сердечник, так как не каждый феррит сюда подойдёт. Можете взять Ш-образный ферритовый сердечник 20x20x5 мм от импульсных БП ПК. Или тороидальный, как на фото готового устройства.

—>ЗАМЕТКИ ДЛЯ МАСТЕРА —>

Реле времени с дистанционным управлением.

Реле времени на 555 может быть дополнено системой дистанционного управления для удобства использования. Можно добавить возможность включать реле нажатием любой кнопки на любом пульте выдающем импульсы инфракрасного излучения (в основном такие пульты используются для управления телевизорами и др. бытовыми приборами). Схема реле времени дополненного приёмником инфракрасного излучения приведена на рисунке 1.

Конденсатор C2 нужен для предотвращения ложных срабатываний от наводок возникающих при коммутации нагрузки через реле К1. Фотодиод необходимо поместить в чёрную коробочку с окном. Для настройки подаётся питание и резистором R2 устанавливается напряжение на выводе 2 микросхемы чуть больше напряжения Uп/3 где Uп — напряжение питания. Если напряжение на выводе 2 микросхемы 555 будет меньше Uп/3 то реле будет включено. Если напряжение на выводе 2 микросхемы 555 будет меньше Uп/3 постоянно то реле будет включено постоянно.

Данным реле можно коммутировать множество разных приборов.

Периодическое автоматическое включение/выключение приборов.

Таймер на микросхеме NE555

На рисунке 3, показана схема простого реле времени на NE555.

При указанных элементах реле времени работает в интервале времени от 1 до 100 секунд. Время срабатывания реле задается потенциометром R2. Емкость конденсатора С1 определяет основной диапазон времени срабатывания реле (100 секунд), уменьшив или увеличив емкость можно добиться других временных интервалов.

Реле времени

Реле времени предназначены для коммутации электрических цепей устройств с заданной временной выдержкой. Описываемые реле времени не содержат сетевого трансформатора, поэтому позволяют значительно снизить их массу и габаритные размеры. При налаживании и эксплуатации реле необходимо соблюдать меры предосторожности, так как цепи и элементы этих устройств находятся под сетевым напряжением. Если же необходимо обеспечить отсутствие гальванической связи с сетью, то проще всего питать реле времени через разделительный трансформатор соответствующей мощности.

На рис. 4 изображена принципиальная схема реле времени с нагрузкой в виде осветительных ламп накаливания. Подобные реле могут быть установлены в коридорах, лестничных площадках, прихожих с целью экономии электрической энергии и увеличения срока службы ламп.

Реле времени содержит тринистор (триодный тиристор) VS1 и времязадающий узел на транзисторе VT1, управляющий работой тринистора. В исходном состоянии конденсатор С1 заряжен до напряжения сети, транзистор и тиристор закрыты. При нажатии на кнопку S1 конденсатор С1 разряжается через резистор R5 и диод VD3. В каждый положительный полупериод сетевого напряжения конденсатор заряжается через эмиттерный переход транзистора VT1, в результате тиристор VS1 открывается и включает лампу H1. В отрицательный полупериод напряжения ток через устройство не протекает.

После отпускания кнопки в каждый положительный полупериод напряжения ток через диоды VD1, VD2, резистор R4 и эмиттерный переход транзистора VT1 подзаряжает конденсатор С1 и накал лампы плавно убывает. Время каждого зарядного импульса примерно равно времени открывания тиристора. Благодаря этому при сравнительно небольших емкости конденсатора С1 и сопротивлении резистора R4 удалось получить значительную постоянную времени зарядки. После полной зарядки конденсатора ток через транзистор прекращается и тиристор закрывается. Нужную выдержку времени на выключение лампы устанавливают подстроенным резистором R3.

Максимальная временная выдержка реле на отключении лампы около 10 мин. В конце выдержки накал лампы начинает убывать. В ждущем режиме устройство не потребляет тока от сети.

В реле времени можно использовать любые диоды из серии КД105 или диоды Д226Б. Транзистор необходим с максимально допустимым напряжением коллектор — эмиттер 300 В. Конденсатор С1 желательно выбрать в герметичном исполнении. Тиристор VS1 должен быть рассчитан на обратное напряжение не менее 300 В.

Таймер на микросхеме NE555

Схема таймера показанная на рис.5, построена на базе микросхемы NE555.

Нажатие кнопки SB1 приводит к запуску таймера, о чем сигнализирует светодиод HL1. По прошествии заданного времени загорается HL2. Если вместо второго светодиода поставить реле, то можно значительно расширить область применения устройства. Резистором R2 настраивается время срабатывания таймера.

Таймер со светодиодной индикацией

Данная схема (рис.6), может использоваться для контроля времени приготовления пищи, в фотолаборатории или как часть другой схемы. Время задержки может быть от нескольких секунд до 5 мин. и зависит

от величины емкости конденсатора С1.

Реле времени на симисторе

Схема, показанная на рис.7, позволяет непосредственно (без реле) управлять отключением сетевой нагрузки.

В качестве коммутатора использован симистор. Включение нагрузки будет при первоначальном подключении к сети или при нажатии на кнопку SB 1. Для питания микросхемы использовано реактивное сопротивление, которым является конденсатор С1. Стабилитрон VD 1 обеспечивает стабильное напряжение питания микросхемы, диод VD 3 позволяет уменьшить время готовности схемы для частого нажатия на кнопку. Время задержки выключения может регулироваться резистором R 3 от 0 до 8,5 мин. Времязадающий конденсатор С3 обязательно должен иметь маленькую утечку.

Таймер управления нагрузкой

Реле времени, схема которого показана на рис.8, предназначено для управления одной нагрузкой, — включением электроприбора или его выключением через некоторое время, которое должно пройти с момента нажатия на кнопку «Пуск». Время это, при указанных на схеме номиналах С2, R2 и R3 можно устанавливать при помощи R3 в пределах от 15 минут до 10 часов.

Особенность реле в том, что после того как будет отработана установленная выдержка времени и реле включит или выключит нагрузку, произойдет автоматическое отключение реле от электросети, и оно будет выключено до следующего нажатия на кнопку «Пуск».

Наличие на выходе простого электромагнитного реле, дает возможность управлять любой нагрузкой .

Роль времязадающего узла возложена на микросхему D1, имеющую в своем составе элементы мультивибратора и двоичный счетчик.

В данной схеме RC-цепь совместно с счетчиком микросхемы позволяет получать практически любые выдержки от 1 секунды до нескольких суток, все зависит от параметров этой RC цепи, емкостная составляющая которой может быть от 50 пФ до нескольких мкФ, а сопротивление от 10 кОм до нескольких МОм.

В данном случае, при емкости С2 равной 0,33 мКф, и сопротивлении R2+R3 в пределах 100 кОм . 2,3 МОм можно получать выдержки от 15 минут до 10 часов. Изменив параметры этой цепи можно получить другие выдержки.

Включение и запуск реле времени производится кнопкой S1 не имеющей фиксации.

Читайте так же:
Стабилизатор тока в краснодаре

Подстройкой R3 устанавливается время в течении которого после нажатия кнопки S1 реле будет автоматически поддерживаться в подключенном к электросети состоянии.

Теперь о том, как подключается нагрузка. Может быть два варианта, в первом нагрузка включается после того как истечет установленное время, во втором нагрузка включается сразу при нажатии на S1, а выключается после того как пройдет установленное время. Выбор варианта производится тумблером S2.

В показанном на схеме положении после нажатия на S1 нагрузка выключена, и включается только после того как реле времени отработает временную выдержку и контакты реле Р1 вернутся в исходное положение. В положении «OFF» тумблера S2 нагрузка включается одновременно с нажатием на S1 и выключается одновременно с выключением реле, то есть работает только в течении установленного времени.

В качестве реле Р1 используется автомобильное реле «112.3747-10Е» от ВАЗ-2108, имеющее группу переключающих контактов. Реле выбрано из соображения наибольшей мощности контактов, чтобы можно было управлять любой нагрузкой, включая и электронагревательные приборы.

Простой б ытовой таймер

Принципиальная схема таймера показана на рисунке 9.

Временной интервал устанавливают переменным резистором R 4, регулирующим частоту импульсов внутреннего мультивибратора микросхемы. А затем эти импульсы считывает счетчик. И после того как он насчитывает их 8192, происходит выключение реле Р1 и выключение мультивибратора при помощи диода VD 1.

Запускают таймер кнопкой S 1 (нажать и отпустить). В момент нажатия кнопки через ее контакты на вывод 12 (вход обнуления R ) поступает напряжение уровня логической единице. Это устанавливает счетчик в нулевое положение, когда на всех его выводах логические нули. Нуль будет и на самом старшем выходе (выв.3).

Транзисторный ключ на VT 1 и VT 2 сделан на транзисторах структуры p — n — p , поэтому, для его открывания на базу VT 1 нужно подать отрицательное, относительно эмиттера, напряжение, то есть, логический ноль. Это происходит при установке счетчика в нулевое положение. А далее, ключ открывается и подает ток на реле К1, контакты которого приходят в движение и либо выключают нагрузку либо ее выключают.

После отпускания кнопки S 1 напряжение на входе R счетчика падает до логического нуля и счетчик сможет считать импульсы, вырабатываемые мультивибратором, внешними деталями которого являются C 2, R 2, R 4, R 3.

С поступлением 8192- го импульса (с момента отпускания кнопки S 1) на выводе 3 микросхемы возникает логическая единица. Это приводит к закрыванию транзисторного ключа и выключению электромагнитного реле. Одновременно происходит блокировка мультивибратора через диод VD 1. Счетчик останавливается в этом положении и будет оставаться в нем до тех пор, пока снова не будет нажата кнопка S 1 (или пока не выключат питание).

Промежуток времени, в течении которого реле Р1 включено устанавливают переменным резистором R 4. Резистор R 2 ограничивает минимальное сопротивление времязадающего сопротивления. Когда резистор R 4 установлен в минимальное положение (крайнее левое, по схеме) временной интервал, отрабатываемый таймером, составляет около 27 минут. При крайне правом положении R 4, — 170 минут. Уменьшить выдержки в два раза можно, если точку соединения резистора R 6 и диода VD 1 переключить с вывода 3 D 1 на вывод 2. А если эту точку переключить на вывод 1, — устанавливаемая выдержка уменьшится в четыре раза. Можно сделать переключатель с положениями «1/1», «1/2» и «1/4».

Можно сделать так, что нагрузка будет включатся периодически (например, 27 минут работает, 27 минут отдыхает), для этого надо убрать из схемы диод VD 1.

То, включается нагрузка или выключается, зависит от того, какие выводы реле включены в разрыв ее питания.

Обмотка реле, — довольно мощная нагрузка, поэтому таймер питается не от батареи, а от сетевого источника. Например, реле WJ 118-1 C может включать нагрузку, питающуюся напряжением до 250 В при токе до 5 А. А номинальное напряжение обмотки реле 12 В. То есть, таймер может управлять сетевой нагрузкой мощностью до 1250 Вт.

Транзисторы КТ361 можно заменить на КТ3107, КТ502. Транзистор КТ814, — на КТ816. Все диоды – КД522, КД521, 1 N4148 .

Этот таймер выполнен по аналогово – цифровой схеме, его можно использовать для задержки включения или выключения различного электрооборудования, рис.10.

Таймер может отрабатывать любую выдержку в пределах от 2 секунд до 3 часов. Нужное время устанавливается с помощью переменного резистора R 3 и переключателя S 1. Резистор регулирует частоту тактового генератора, а переключатель переключает коэффициент деления счетчика. Так получается два диапазона «2 сек. 2,4 мин» и «90 сек…3 часа». Диапазоны выбирают переключателем S 1 («М»-«Ч»). Для установки выдержки вокруг рукоятки переменного резистора нанесены две круглые шкалы, а рукоятка со стрелкой. Конечно, такой способ не дает большой точности установки времени, так как и диапазоны широки, и шкалы коротки, и переменный резистор вещь нестабильная, но данный таймер предназначен для тех случаев, когда время нужно задавать «где-то так, примерно…». А таких случаев в практике много.

Выход таймера – релейный. Это позволяет управлять практически чем угодно, важно чтобы мощность нагрузки не превышала допустимую величину для контактов данного реле.

В основе схемы микросхема CD 4060 B и она содержит счетчик типа К561ИЕ16, и еще инверторы для кварцевого или RC -мультивибратора.

Питается таймер от источника напряжением 12В. Вообще, величина этого напряжения может быть от 5 до 15В и зависит в первую очередь от номинального напряжения обмотки используемого реле.

Микросхему CD 4060 B можно заменить аналогичной микросхемой других производителей, например, MPJ 4060. Отечественного аналога нет. Реле BS 115 C с обмоткой на 12В можно заменить аналогичным с обмоткой на 5,6,9В, соответственно изменится и напряжение питания. Или, если нужно сохранить напряжение питания 12В, последовательно с обмоткой реле включите резистор, который возьмет на себя избыток напряжения. Сопротивление его можно подобрать экспериментально или рассчитать, зная сопротивление обмотки реле и его номинальное напряжение.

Если реле будет другого типа, может потребоваться доработка печатной платы под его цоколевку и габариты.

Налаживание, — дело кропотливое, сводится к градуировке шкалы резистора R 3.

Лабораторный импульсный блок питания. Часть 3. ЛБП на таймерах 555

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 таймер 555 (КР1006ВИ — в отечественной номенклатуре) 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.

Читайте так же:
Tl494 в стабилизаторе тока схема

Содержание / Contents

  • 1 Схема 6
  • 2 Схема 7
  • 3 Схема 8
  • 4 Осциллограммы
  • 5 Фотки

↑ Схема 6

На схеме 6 приведен несложный вариант импульсно-линейного концепта на таймере 555.
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

↑ 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.

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Опробовано в лаборатории редакции или читателями.

Сборка своими руками простой схемы самодельного электронного реле с таймером времени на 12 вольт с задержкой включения/выключения 10 секунд

Некоторые из моих друзей сделали своими руками подсветку для велосипедов. Каждая из подсветок получилась с различной конфигурацией корпуса, лампами, батареями, рабочим напряжением и силой тока. Мне нужно было построить такую схему реле времени на 12 вольт, которая вместила бы все светодиоды без дополнительных усилий. Я нашел ответ в схеме с использованием чипа 555. Это идеальный и дешевый выбор самодельного электронного реле времени.

Конечно, дешевле и проще было бы купить готовую подсветку, но сделать собственную гораздо веселее. Также нужно сказать, что использование этой схемы ограничивается лишь воображением. Это может быть строба велосипеда, рождественская гирлянда, стробоскоп для автомобиля и т.д.

Отечественные и зарубежные производители

Микросхема-таймер 555 серии настолько популярна, что ее аналоги изготавливаются мощностями практически всех известных брендов микроэлектронной промышленности. Причем территориально расположенных не только в США, но и других странах мира. Среди них: Texas Instrument, Sanyo, RCA, Raytheon, NTE Silvania, National, Motorola, Maxim, Lithic Systems, Intersil, Harris, Fairchild, Exar ECG Phillips и множество других.

Зачастую номер серии от конкурентов содержит отсылку к оригинальной NE555. Встречается маркировки NE555N, НЕ555Р или им подобные.


Российская КР1006ВИ1

Производится таймер и в России, с маркировкой микросхемы КР1006ВИ1 с биполярными транзисторами и КР1441ВИ1 по КМОП технологии. Национальный вариант немного отличается от классического 555 серии – в нем вход остановки обладает большим приоритетом, чем сигнал запуска.

Пример №1 — Сигнализатор темноты.

Схема издает звуковой сигнал при наступлении темноты. Пока фоторезистор освещен, на выводе №4 установлен низкий уровень, а значит, NE555 находится в режиме сброса. Но как только освещение падает, сопротивление фоторезистора возрастает и на выводе №4 появляется высокий уровень и как следствие таймер запускается, издавая звуковой сигнал.

Область применения НЕ555

Возможности микросхемы дают широкий спектр техники, в которой она используется. Мультивибраторы на 555 серии встречаются практически во всех схемах генерации сигналов.

Примером служат различные звуковые и световые оповещающие устройства, детекторы металла, освещенности, влажности или касания. Таймер, заложенный в микросхему, позволяет создавать реле времени, для контроля работы различного оборудования по определенным человеком периодам.

Варианты исполнения в виде триггера Шмитта применяются как фильтрующие преобразователи зашумленных сигналов, для придания им правильной прямоугольной формы. Актуальность подобные схемы имеют и в цифровой технике, в которой используются только два вида импульсов – его наличие и отсутствие.

Схемы NE555 | Домашний электрик

Примером создания электронной схемы, небольшой, но достаточно полезной во многих случаях, является придумка еще в 1970-е годы микрочипа универсального таймера 555. Что это, шедевр электронной схемотехники?

Электронные интегральные схемы — такая отрасль нашей науки и техники, возможности которой еще далеко не исчерпаны. Видимо, это и есть ростки того самого искусственного интеллекта, о котором так много уже сказано. Причем, если наш природный интеллект строится на элементах — нейронах — которые можно назвать электронно-химическими, то созданные руками человека интегральные схемы в природе не встречаются. Это чистое изобретение человеческого разума. Оно получено в результате долгой работы по совершенствованию самых обыкновенных электроприборов, которые понадобились людям сразу после открытия электричества — выключателей, резисторов, конденсаторов, полупроводниковых приборов. Совершенствование шло как в направлении усложнения схем, так и в стремлении уместить большое количество элементов на ограниченной площади или в ограниченном объеме. А также создать из все тех же схемных примитивов нечто универсальное, долгоиграющее и омниполезное.

Таймер NE555

История изобретения этого таймера показывает, что настоящие шедевры делаются не всегда в самые лучшие для изобретателей времена, и часто даже в совершенно не высокотехнологичных условиях. Ганс Камензинд в свои 33 года кроме служебных обязанностей имел мечту. Это не всегда бывает по вкусу начальству, и ему пришлось уволиться. Свой шедевр он придумал, сидя в гараже в 1971 году, а через год микросхема на восьми ножках бойко пошла в производство и продажу. Схема простая и, как оказалась, полезная. Быть может, не последнюю роль в удаче сыграло и название, которое толком и объяснить не могут: почему NE — от названия фирмы Signetics? Почему 555 — потому что им полюбилась пятерка? Таймер? — да, но не такой, как обычные. Те, что всегда только безостановочно тикают импульсами, а этот может выдать очень точный интервал времени, и не в каких-то привычных в импульсной технике микросекундах, а в достаточно ощутимом интервале: взять и включить лампочку на несколько секунд.

Читайте так же:
Стабилизатор тока для зарядного устройства автомобильного аккумулятора

Ганс Р. Камензинд (Hans R. Camenzind)

Схема, как часто и все гениальное, оказалась на стыке двух техник: импульсной и аналоговой.

Аналоговые — операционные усилители — усиливают сигнал до нужного стандарта (2 на входах (двухпороговый компаратор) и 1 на выходе). А в середине работает импульсный RS-триггер, который может как генерировать импульсы (мультивибратор), так и выдавать одиночный импульс заданной протяженности (одновибратор).

И все очень легко регулируется — практически, соотношением параметров двух резисторов и одной емкости, подключенных к микросхеме на входах, а также подачей других сигналов на входы.


Первая NE555


«Эволюция» микросхемы NE555

Видимо, схема имеет какое-то неуловимо удачное соотношение простоты управления и простоты конструкции, что в сочетании с неожиданным многообразием работы элементов и придало ей популярности на протяжении стольких лет. Потому что перечисленные свойства, как следствие, выразились в совсем даже невысокой стоимости и в применимости в разных схемах — и ширпотребовских, и профессиональных. Они хороши для использования в детских игрушках, реле времени, кодовых замках, космических аппаратах. А ежегодные продажи исчисляются до сих пор миллиардами штук по всему миру. Причем за все время схема не претерпела практически никаких изменений. По какой причине слово «эволюция» под рисунком выше и взято в кавычки. Таймер 555 выпускают многие фирмы по всему миру. Известны и отечественные аналоги NE555 — микросхема КР1006ВИ1 и ее КМОП вариант КР1441ВИ1.

Функциональная схема и описание прибора

Функционально таймер состоит из 5 компонентов. Выводов у схемы больше, чем внутренних блоков, что и говорит о возможной гибкости включения в различные схемные решения с участием данной микросхемы.


Функциональная схема таймера NE555

Входной внутренний делитель напряжения задает опорные напряжения для двух компараторов — верхнего и нижнего. RS-триггер принимает их сигналы и формирует выходной сигнал, который отправляет на усилитель мощности. Еще имеется дополнительный транзистор с выведенным наружу коллектором, который используется для подключения внешней времязадающей цепочки.

Выводы схемы расположены одинаково, независимо от исполнения микросхемы


С одной стороны с первого по четвертый (сверху вниз), с другой — с пятого по восьмой (снизу вверх).


Таймер 555 и его выводы

Описание выводов схемы

Приведенный ниже даташит содержит выводы и подаваемые на них сигналы, откуда становится немного понятной работа микросхемы. Хотя очень многое зависит от ее подключения.

Применение: варианты подключения NE555 (или NE555 аналогов)
Одновибратор

Самая простая схема подключения
Емкость С и резистор R задают длительность импульса t, выдаваемого схемой в ответ на сигнал по входу Input (вывод 2). Напряжение питания влияет не на длительность, а на амплитуду выходного сигнала. При выдаче импульса изменение входного сигнала схемой не воспринимается. Через время t схема выдает задний фронт выходного сигнала и возвращается в исходное состояние, после чего готова снова реагировать на входной сигнал. Таким образом, она может выделять информативные всплески (низкого уровня) на фоне помех, так как сигнал на входе в общем случае аналоговый. Может работать как антидребезговая схема.

Генератор импульсов (мультивибратор)

Мультивибратору не нужно подавать на вход никаких сигналов, он начинает работать сразу после включения питания.

Вторая схема подключения

Разряженный в начале конденсатор С задает на вход низкий уровень, отчего таймер срабатывает, выдавая на выход высокий потенциал. Его длительность определяется зарядкой конденсатора C через резисторы R1 и R2. Далее происходит разрядка C через R2 и вход 7, что и определяет длительность паузы на таймере. После этого все повторяется, и на выходе получаются импульсы заданной напряжением питания амплитуды и длительностями t1 и t2, то есть частотой f

и скважностью S = T/t1. Скважность в данном простейшем подключении более 2 быть не может, так как время импульса t1 всегда > времени паузы t2.

Собери свою радиосхему!

Сегодня я хочу рассказать вам о микросхеме NE555, её история началась ещё в далеком 1971 году, когда компания Signetics Corporation выпустила микросхему SE555/NE555 под названием «Интегральный таймер» (The IC Time Machine). В те времена это была единственная «таймерная» микросхема, которая была доступна массовому потребителю. Сразу после выхода 555 завоевала бешеную популярность и её начали выпускать почти все производители полупроводников. Отечественные производители тоже выпускали данную микросхему под названием КР1006ВИ1.

Микросхема выпускается в двух вариантах корпуса — пластиковом DIP и круглом металлическом. Правда встретить 555 в круглом металлическом корпусе в наши времена очень сложно, чего не скажешь о версии в пластиковом DIP корпусе, распиновка выводов в варианте DIP показана на рисунке ниже:

У микросхемы есть три режима работы, первый это моностабильный: при подаче сигнала на вход нашей микросхемы, она включается, генерирует выходной импульс заданной длины и выключается, ожидая входного импульса. Важно, что после включения микросхема не будет реагировать на новые сигналы. Пределов по длительности импульсов нет — как по минимальной, так и по максимальной длительности.

Второй режим, нестабильный мультивибратор: в этом режиме все довольно таки просто. Управлять таймером не нужно. Он все сделает сам — сперва включится, подождет время t1, потом выключится, подождет время t2 и начнет все заново. На выходе у нас получится забор из высоких и низких состояний, частоту этих колебаний можно регулировать.

Ну и третий режим, бистабильный: в данном режиме наша микросхема 555 используется как выключатель. Нажал одну кнопку — выход включился, нажал другую — выключился, по другому этот режим работы можно назвать «триггером».

В этой статье речь пойдет про таймер, схема представлена ниже:

Данный таймер является 10-минутным. Запускается он нажатием на кнопку и при этом загорается светодиод D2. По истечении временного интервала, загорится светодиод D1. Интервал можно подстроить переменным (подстроечным) резистором RV1. Схема очень проста и 100% рабочая, кстати говоря, про данную микросхему написано много книг.

В интернете есть огромное количество разнообразных схем на данной микросхеме, например: преобразователи напряжения, сирены, выключатели, таймеры и пр… Некоторые варианты готовых схем можно посмотреть на сайте «radiokot» по этой .

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector