تم استكشاف أفضل 6 دوائر IC 555 العاكس

توضح لنا التصاميم الستة الفريدة أدناه كيف يمكن استخدام هزاز متعدد الوظائف عادي واحد عادي IC 555 بشكل فعال جعل العاكس دون أن تنطوي على مراحل معقدة.

لا شك أن IC 555 هو IC متعدد الاستخدامات وله العديد من التطبيقات في العالم الإلكتروني. ومع ذلك ، عندما يتعلق الأمر بالعواكس ، يصبح IC 555 مناسبًا بشكل مثالي لها.

في هذا المنشور ، سنناقش 5 دوائر عاكس IC 555 متميزة ، بدءًا من متغير موجة مربعة بسيطة إلى تصميمات موجة جيبية أكثر تقدمًا من SPWM ، وأخيراً دائرة عاكس ذات قلب حديدي كامل تعتمد على DC إلى DC pwm. هيا نبدأ.

الفكرة طلبها السيد ningrat_edan.

التصميم الأساسي

بالإشارة إلى الرسم البياني الموضح ، واحد يمكن رؤية IC 555 مكونًا في وضعه القياسي المستقر ، حيث يتم استخدام دبوسه رقم 3 كمصدر مذبذب لتنفيذ وظيفة العاكس.

ملاحظة: يرجى استبدال مكثف 1 nF بمكثف 0.47 uF لتحسين 50 هرتز عند الخرج . يمكن أن يكون قطبيًا أو غير قطبي .

كيف تعمل

يمكن فهم عمل دائرة العاكس IC 555 هذه من خلال التحليل الحكيم التالي:

تم تكوين IC 555 في وضع هزاز متعدد مستقر ، والذي يسمح للدبوس رقم 3 بتبديل نبضات عالية / منخفضة مستمرة بمعدل تردد معين. يعتمد معدل التردد هذا على قيم المقاومات والمكثف عبر دبوسه # 7 ، دبوس # 6 ، 2 إلخ.

يولد Pin # 3 من IC 555 التردد المطلوب 50 هرتز أو 60 هرتز لوحدات الترانزستورات الفلورية MOSFET.

كما نعلم أن MOSFETs هنا مطلوبة للتشغيل بالتناوب لتمكين تذبذب الدفع والسحب على ملف الصنبور المركزي المرفق بالمحول.

لذلك لا يمكن توصيل كل من بوابات MOSFET بالدبوس رقم 3 من IC. إذا قمنا بذلك ، فإن كلا من MOSFETs ستعملان في وقت واحد مما يتسبب في تبديل كل من الملف الأولي معًا. قد يتسبب ذلك في حدوث إشارتين مضادتين للطور في المرحلة الثانوية مما يتسبب في حدوث دائرة قصر من خرج التيار المتردد وسيكون هناك صافي صفر تيار متردد عند الخرج ، وتسخين المحول.

لتجنب هذا الموقف ، يجب تشغيل وحدتي MOSFET بالتناوب جنبًا إلى جنب.

وظيفة BC547

للتأكد من تبديل MOSFETs بالتناوب بتردد 50 هرتز من السن رقم 3 في IC 555 ، نقدم مرحلة BC547 لعكس خرج الدبوس رقم 3 عبر المجمع الخاص به.

من خلال القيام بذلك ، نقوم بتمكين نبضة الدبوس رقم 3 بشكل فعال لإنشاء ترددات +/- معاكسة ، أحدهما عند الطرف رقم 3 والآخر عند مجمع BC547.

مع هذا الترتيب ، تعمل بوابة MOSFET واحدة من الدبوس رقم 3 ، بينما تعمل بوابة MOSFET الأخرى من جامع BC547.

هذا يعني أنه عندما تكون MOSFET عند الطرف رقم 3 في وضع التشغيل ، فإن MOSFET في مجمع BC547 متوقف ، والعكس صحيح.

هذا يسمح بشكل فعال للـ MOSFETs بالتبديل بالتناوب من أجل تبديل الدفع والسحب المطلوب.

كيف يعمل المحول

ال عمل المحولات في دائرة العاكس IC 555 هذه يمكن تعلمها من الشرح التالي:

عندما تعمل الدوائر MOSFET بالتناوب ، يتم تزويد نصف الملف ذي الصلة بالتيار العالي من البطارية.

تسمح الاستجابة للمحول بتوليد دفع سحب التبديل عبر لفه الصنبور المركزي. يؤدي تأثير هذا إلى إحداث التيار المتردد 50 هرتز المطلوب أو 220 فولت تيار متردد عبر الملف الثانوي

خلال فترات ON ، يتم تخزين الطاقة المتعرجة ذات الصلة في شكل طاقة كهرومغناطيسية. عندما تكون وحدات MOSFET في وضع إيقاف التشغيل ، فإن اللف ذي الصلة يستعيد طاقته المخزنة على ملف التيار الرئيسي الثانوي الذي يحفز دورة 220 فولت أو 120 فولت على جانب الإخراج من المحول.

يستمر هذا في الحدوث بالتناوب بالنسبة للملفين الأساسيين مما يتسبب في ظهور جهد التيار الكهربائي المتناوب 220 فولت / 120 فولت على الجانب الثانوي.

أهمية ثنائيات الحماية العكسية

هذا النوع من طبولوجيا الصنبور المركزي له جانب سلبي. عندما يلقي النصف الأولي من الملف الكهرومغناطيسي العكسي ، فإنه يخضع أيضًا لمحطات الصرف / المصدر الخاصة بـ MOSFET.

يمكن أن يكون لهذا تأثير مدمر على MOSFETs إذا كان ثنائيات الحماية العكسية لم يتم تضمينها عبر الجانب الأساسي من المحولات. ولكن بما في ذلك هذه الثنائيات يعني أيضًا تحويل الطاقة الثمينة إلى الأرض ، مما يجعل العاكس يعمل بكفاءة أقل.

المواصفات الفنية:

• مخرج قوي : غير محدود ، يمكن أن يتراوح بين 100 وات إلى 5000 وات
• محول : حسب التفضيل ، ستكون القوة الكهربائية حسب متطلبات القوة الكهربائية لحمل الإخراج
• بطارية : يجب أن يكون تصنيف 12V و Ah 10 مرات أكثر من التيار المحدد للمحول.
• الموجي : موجة مربعة
• تكرر : 50 هرتز أو 60 هرتز حسب رمز البلد.
• الجهد الناتج : 220 فولت أو 120 فولت حسب رمز الدولة

كيفية حساب تردد IC 555

تردد دائرة مذبذب IC 555 المستقرة يتم تحديده بشكل أساسي من خلال شبكة RC (المقاوم ، المكثف) التي تم تكوينها عبر دبوسها رقم 7 ، والدبوس # 2/6 والأرض.

عندما يتم تطبيق IC 555 كدائرة عاكس ، يتم حساب قيم هذه المقاومات والمكثف بحيث ينتج الدبوس رقم 3 لـ IC ترددًا إما حوالي 50 هرتز أو 60 هرتز. 50 هرتز هي القيمة القياسية المتوافقة مع خرج التيار المتردد 220 فولت بينما يوصى بـ 60 هرتز لمخرجات التيار المتردد 120 فولت.

صيغة حساب قيم RC في دائرة IC 555 هو مبين أدناه:

القوة = 1.44 / (R1 + 2 × R2) ج

حيث F هو خرج التردد المقصود ، R1 هو المقاوم المتصل بين الدبوس رقم 7 والأرض في الدائرة ، بينما R2 هو المقاوم بين الدبوس رقم 7 والدبوس رقم 6/2 من IC. C هو المكثف الموجود بين الدبوس رقم 6/2 والأرض.

تذكر أن F ستكون في Farads ، وستكون F في Hertz ، وستكون R في Ohms ، وستكون C في microFarads (μF)

مقطع فيديو:

صورة الموجي:

استخدام BJT بدلاً من MOSFETs

في الرسم البياني أعلاه ، درسنا عاكسًا قائمًا على MOSFET مع محول الصنبور المركزي. استخدم التصميم 4 ترانزستور في كل ما يبدو أنه طويل جدًا وأقل فعالية من حيث التكلفة.

بالنسبة للهواة الذين قد يكونون مهتمين ببناء محول IC 555 باستخدام زوج من BJTs ، فإن الدائرة التالية مفيدة للغاية:

ملاحظة: يتم عرض الترانزستورات بشكل خاطئ كـ TIP147 ، والتي هي في الواقع TIP142

تحديث : هل تعلم ، يمكنك إنشاء محول موجة جيبية معدّل رائعًا ببساطة عن طريق الجمع بين IC 555 و IC 4017 ، راجع الرسم البياني الثاني من هذه المقالة : يوصى به لجميع هواة العاكس المخصصين

2) IC 555 Full Bridge Inverter Circuit

يمكن اعتبار الفكرة المعروضة أدناه كأبسط دائرة عاكس للجسر الكامل تعتمد على IC 555 وهي ليست فقط بسيطة ورخيصة لبناء لكنها أيضًا قوية بشكل ملحوظ. يمكن زيادة قوة العاكس إلى أي حدود معقولة مع تعديل عدد mosfets بشكل مناسب في مرحلة الإخراج.

كيف تعمل

تتطلب دارة العاكس الكهربائي الأبسط للجسر الكامل الموضح IC 555 واحدًا ، وزوجين من mosfets ومحول طاقة كمكونات عليا.

كما هو موضح في الشكل ، تم توصيل IC 555 كالمعتاد في شكل هزاز متعدد مستقر. تحدد المقاومات R1 و R2 دورة عمل العاكس.

يجب ضبط R1 و R2 وحسابهما بدقة للحصول على دورة عمل بنسبة 50٪ ، وإلا فقد ينتج عن خرج العاكس شكل موجة غير متكافئ ، مما قد يؤدي إلى خرج تيار متردد غير متوازن ، مما يشكل خطورة على الأجهزة وأيضًا تميل mosfets إلى التبديد بشكل غير متساو قضايا متعددة في الدائرة.

يجب اختيار قيمة C1 بحيث يصل تردد الخرج إلى حوالي 50 هرتز لمواصفات 220 فولت و 60 هرتز لمواصفات 120 فولت.

يمكن أن تكون mosfets أي mosfets طاقة ، قادرة على التعامل مع التيارات الضخمة ، قد تصل إلى 10 أمبير أو أكثر.

هنا منذ العملية هي جسر كامل اكتب بدون أي دوائر متكاملة لسائق الجسر الكامل ، تم دمج بطاريتين بدلاً من واحدة لتوفير الإمكانات الأرضية للمحول ولجعل الملف الثانوي للمحول يستجيب لكل من الدورات الإيجابية والسلبية من عمليات mosfet.

لقد صممت الفكرة من قبلي ، ولكن لم يتم اختبارها عمليًا بعد ، لذا يرجى أخذ هذه المشكلة في الاعتبار أثناء إعدادها.

من المفترض أن يكون العاكس قادرًا على التعامل مع ما يصل إلى 200 واط من الطاقة بسهولة وبكفاءة عالية.

سيكون الإخراج نوع موجة مربعة.

قائمة الاجزاء

• R1 و R2 = انظر النص ،
• C1 = انظر النص ،
• C2 = 0.01uF
• R3 = 470 أوم ، 1 واط ،
• R4 ، R5 = 100 أوم ،
• D1 ، D2 = 1N4148
• Mosfets = انظر النص.
• Z1 = 5.1 فولت 1 واط ديود زينر.
• المحول = متطلبات طاقة Asper ،
• B1 ، B2 = بطاريتان 12 فولت ، ستكون AH حسب التفضيل.
• IC1 = 555

3) Pure Sinewave SPWM IC 555 دائرة العاكس

الموجة الجيبية النقية المقترحة على أساس IC 555 دائرة العاكس يولد نبضات PWM متباعدة بدقة والتي تحاكي الموجة الجيبية عن كثب وبالتالي يمكن اعتبارها جيدة مثل تصميم الجزء العكسي للموجة الجيبية.

هنا نستخدم مرحلتين لإنشاء نبضات PWM المطلوبة ، المرحلة التي تتكون من ICs 741 والأخرى تشتمل على IC 555. دعنا نتعلم المفهوم بالكامل بالتفصيل.

كيف تعمل الدائرة - مرحلة PWM

يمكن فهم مخطط الدائرة بالنقاط التالية:

يتم ترتيب عمليتي opamps بشكل أساسي لتوليد الفولتية المطلوبة لمصدر العينة لـ IC 555.
الزوجان الناتجان من هذه المرحلة مسؤولان عن توليد موجات مربعة وموجات مثلثة.

المرحلة الثانية التي هي في الواقع قلب تتكون الدائرة من IC 555 . هنا يتم توصيل IC في وضع أحادي الاستقرار مع تطبيق الموجات المربعة من مرحلة opamp على دبوس المشغل رقم 2 والموجات المثلثية المطبقة على دبوس جهد التحكم الخاص به رقم 5.

يؤدي إدخال الموجة المربعة إلى تشغيل monostable لتوليد سلسلة من النبضات عند الخرج حيث تقوم الإشارة المثلثية بتعديل عرض نبضات الموجة المربعة.

الإخراج من IC 555 يتبع الآن 'التعليمات' من مرحلة opamp ويحسن خرجه استجابة لإشارات الإدخال ، مما ينتج عنه نبضات PWM المكافئة الجيبية.

الآن الأمر يتعلق فقط بتغذية نبضات PWM بشكل مناسب لمراحل إخراج العاكس الذي يتكون من أجهزة الإخراج والمحول والبطارية.

تكامل PWM مع مرحلة الإخراج

يتم تطبيق مخرجات PWM أعلاه على مرحلة الإخراج كما هو موضح في الشكل.

يستقبل الترانزستورات T1 و T2 نبضات PWM في قواعدها ويحولان جهد البطارية إلى لف المحول وفقًا لدورات العمل لشكل الموجة المحسّن PWM.

يتأكد الترانزستوران الآخران من أن توصيل T1 و T2 يتم بالتناوب ، أي بالتناوب ، لذا فإن الناتج o من المحول يولد دورة تيار متردد كاملة بنصفي نبضات PWM.

صور الموجي:

(مجاملة: السيد روبن بيتر)

من فضلك انظر هذا ايضا 500 VA تصميم موجة جيبية معدلة تم تطويره بواسطتي.

قائمة الأجزاء لدائرة العاكس ذات الموجة الجيبية النقية IC 555 أعلاه

• R1 ، R2 ، R3 ، R8 ، R9 ، R10 = 10K ،
• R7 = 8K2,
• R11 ، R14 ، R15 ، R16 = 1K ،
• R12 ، R13 = 33 أوم 5 وات ،
• R4 = 1M ضبط مسبق ،
• R5 = 150 كلفن ضبط مسبق ،
• R6 = 1K5
• C1 = 0.1 فائق التوهج ،
• C2 = 100 بيكو فاراد ،
• IC1 = TL 072 ،
• IC2 = 555 ،
• T1, T2 = BDY29,
• T5 ، T6 = النوع 127 ،
• T3 ، T4 = TIP122
• المحول = 12-0-12 فولت ، 200 واط ،
• البطارية = 12 فولت 100 ه.
• IC 555 Pinout

تفاصيل IC TL072 Pinout

يرمز شكل الموجة SPWM إلى شكل موجة تعديل عرض النبضة الجيبية ويتم تطبيق ذلك في دائرة العاكس SPWM التي تمت مناقشتها باستخدام عدد قليل من 555 ICs و opamp واحد.

4) إصدار موجة جيبية أخرى باستخدام IC 555

في إحدى مشاركاتي السابقة ، تعلمنا بالتفصيل كيفية إنشاء ملف دائرة مولد SPWM باستخدام opamp واثنين من مدخلات موجة المثلث ، في هذا المنشور ، نستخدم نفس المفهوم لإنشاء SPWMs وأيضًا تعلم طريقة تطبيقه داخل دائرة العاكس IC 555.

باستخدام IC 555 للعاكس

يوضح الرسم البياني أعلاه التصميم الكامل لدائرة العاكس SPWM المقترحة باستخدام IC 555 ، حيث يشكل المركز IC 555 ومراحل BJT / mosfet المرتبطة دائرة عاكس ذات موجة مربعة أساسية.

هدفنا هو تقطيع هذه الموجات المربعة 50 هرتز إلى شكل موجة SPWM المطلوب باستخدام دائرة تعتمد على opamp.

لذلك قمنا بتكوين مرحلة مقارنة opamp بسيطة باستخدام IC 741 ، كما هو موضح في القسم السفلي من الرسم التخطيطي.

كما تمت مناقشته بالفعل في مقالنا السابق SPWM ، يحتاج هذا opamp إلى اثنين من مصادر موجة المثلث عبر مدخليها في شكل موجة مثلث سريعة على دبوسها رقم 3 (مدخل غير مقلوب) وموجة مثلث أبطأ بكثير عند طرفها # 2 (عكس المدخلات).

استخدام IC 741 في SPWM

نحقق ما سبق باستخدام دائرة أخرى مستقرة IC 555 والتي يمكن رؤيتها في أقصى يسار الرسم البياني ، واستخدامها لإنشاء موجات المثلث السريع المطلوبة ، والتي يتم تطبيقها بعد ذلك على الدبوس رقم 3 في IC 741.

بالنسبة لموجات المثلث البطيء ، نقوم ببساطة باستخراج نفس الشيء من المركز IC 555 الذي تم تعيينه عند 50٪ من دورة العمل ويتم تعديل مكثف التوقيت C بشكل مناسب للحصول على تردد 50 هرتز على دبوسه رقم 3.

يضمن اشتقاق موجات المثلث البطيء من مصدر 50 هرتز / 50٪ أن تقطيع SPWMs عبر BJTs العازلة متزامنة تمامًا مع أيونات توصيل mosfet ، وهذا بدوره يضمن أن كل من الموجات المربعة `` منحوتة '' تمامًا مثل لكل SPWM الذي تم إنشاؤه من إخراج opamp.

يوضح الوصف أعلاه بوضوح كيفية إنشاء دائرة عاكس SPWM بسيطة باستخدام IC 555 و IC 741 ، إذا كان لديك أي استفسارات ذات صلة ، فلا تتردد في استخدام مربع التعليق أدناه للردود السريعة.

5) محول IC 555 غير المحول

يصور التصميم الموضح أدناه دائرة عاكس IC 555 ذات 4 قنوات MOSFET n بسيطة لكنها فعالة جدًا.

يتم تحويل 12 فولت تيار مستمر من البطارية إلى 310 فولت تيار مستمر من خلال وحدة تحويل تيار مستمر إلى تيار متردد جاهزة.

يتم تطبيق 310 VDC على مشغل الجسر الكامل MOSFET لتحويله إلى خرج تيار متردد 220 فولت.

يتم تمهيد وحدات MOSFET ذات 4 قنوات N بشكل مناسب باستخدام dide الفردي والمكثف وشبكة BC547.

يتم تنفيذ تبديل قسم الجسر الكامل بواسطة مرحلة مذبذب IC 555. التردد هو حوالي 50 هرتز تم ضبطه بواسطة 50 كيلو محدد مسبقًا عند الطرف رقم 7 من IC 555.

6) IC 555 العاكس مع شاحن بطارية اردوينو التلقائي

في تصميم العاكس السادس هذا ، نستخدم عداد 4017 عقدًا وجهاز ضبط الوقت ne555 Ic لتوليد إشارة sinewave pwm للعاكس وقاطع تلقائي للبطارية المرتفعة / المنخفضة على أساس Arduino مع التنبيه.

بقلم: أينسوورث لينش

مقدمة

في هذه الدائرة ، ما يحدث في الواقع هو أن 4017 يخرج إشارة pwm من 2 من دبابيس الخرج الأربعة التي يتم تقطيعها بعد ذلك وإذا كان ترشيح الإخراج المناسب في مكانه في الجانب الثانوي من المحول ، فإنه يأخذ الشكل أو قريبًا بدرجة كافية شكل موجة جيبية فعلية.

يقوم جهاز NE555 الأول بتغذية إشارة إلى دبوس 14 من 4017 وهو 4 أضعاف تردد الإخراج المطلوب الذي تحتاجه لأن المفاتيح 4017 عبر مخرجاتها الأربعة ، بمعنى آخر إذا كنت بحاجة إلى 60 هرتز ، فستحتاج إلى توفير 4 * 60 هرتز إلى دبوس 14 من 4017 IC وهو 240 هرتز.

تحتوي هذه الدائرة على ميزة إيقاف تشغيل الجهد الزائد ، وميزة إيقاف التشغيل تحت الجهد وميزة إنذار البطارية المنخفضة ، كل ذلك يتم بواسطة منصة متحكم تسمى Arduino والتي تحتاج إلى برمجتها.

برنامج Arduino مستقيم للأمام وقد تم توفيره في نهاية المقالة.

إذا كنت تشعر أنك لن تكون قادرًا على إكمال هذا المشروع مع إضافة وحدة التحكم الصغيرة ، فيمكن حذفها وستعمل الدائرة بنفس الطريقة.

كيف تعمل الدوائر

يمكن أن يعمل العاكس IC 555 مع دائرة Arduino Hi / Low Battery Shutdown Circuit من 12 فولت ، 24 ، و 48 فولت إلى 48 فولت ، يجب تحديد إصدار منظم الجهد المناسب وحجم المحول وفقًا لذلك أيضًا.

يمكن تزويد Arduino بالطاقة من 7 إلى 12 فولت أو حتى 5 فولت من USB ، ولكن بالنسبة لدائرة كهذه ، سيكون من الجيد تشغيله من 12 فولت حيث لا يوجد أي انخفاض في الجهد على دبابيس الإخراج الرقمية التي تستخدم لتشغيل مرحل والذي يقوم بتشغيل Ic في الدائرة وأيضًا صفارة لإنذار الجهد المنخفض.

سيتم استخدام Arduino لقراءة جهد البطارية وهو يعمل فقط من 5V DC لذلك يتم استخدام دائرة مقسم الجهد لقد استخدمت 100k و 10 k في تصميمي وتم رسم هذه القيم في الكود المبرمج في شريحة Arduino لذا أنت يجب أن تستخدم نفس القيم ما لم تقم بإجراء تعديل على الكود أو تكتب رمزًا مختلفًا يمكن إجراؤه نظرًا لأن Arduino هو نموذج مفتوح المصدر ورخيص.

يتم توصيل لوحة Arduino في هذا التصميم أيضًا بشاشة LCD مقاس 16 * 2 لعرض جهد البطارية.

أدناه هو التخطيطي للدائرة.

برنامج قطع البطارية:

#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)
}

لمزيد من المعلومات ، قد لا تتردد في التعبير عن استفساراتك من خلال التعليقات.