برای آماتورهای رادیویی مبتدی، انتقال از ایجاد مدارهای ساده با استفاده از مقاومت، خازن، دیود به ایجاد برد مدار چاپیبا ریز مدارهای مختلف، به معنای انتقال به سطح جدیدمهارت با این حال، مدارها بر اساس ساده ترین ریز مدارها هستند که یکی از آنها تراشه تایمر مجتمع NE555 است.
مطالعه هر ریز مدار باید با اسناد اختصاصی - DATA SHEET آغاز شود. ابتدا باید به محل قرارگیری پین ها و هدف آنها برای تایمر NE555 توجه کنید (شکل 1). شرکت های خارجی، به عنوان یک قاعده، ارائه نمی دهند نمودارهای مداردستگاه های آنها با این حال، تراشه تایمر NE555 بسیار محبوب است و دارای آنالوگ داخلی خود KR1006VI1 است که مدار آن در شکل 2 نشان داده شده است.
تصویر 1
1. تک شات بر اساس NE555 (شکل 3).
شکل 3
عملکرد مدار: یک پالس سطح پایین به پایه 2 میکرو مدار اعمال می شود. در خروجی 3 از ریز مدار، یک پالس مستطیلی به دست می آید که مدت زمان آن توسط زنجیره RC زمان بندی (ΔT = 1.1 * R * C) تعیین می شود. یک سیگنال سطح بالا در پایه 3 تولید می شود تا زمانی که خازن زمان بندی C به ولتاژ 2/3Usupply شارژ شود. نمودارهای عملکرد یک تک ویبراتور در شکل 4 نشان داده شده است. برای ایجاد یک پالس برای شروع عملکرد میکرو مدار، می توانید از یک دکمه مکانیکی (شکل 5) یا یک عنصر نیمه هادی استفاده کنید.
شکل 4
شکل 5
هدف از مدار تک شات مبتنی بر تراشه تایمر مجتمع NE555 ایجاد تاخیر زمانی از چند میلی ثانیه تا چند ساعت است.
2 ژنراتور مبتنی بر تایمر یکپارچه NE555
ژنراتور مبتنی بر NE555 قادر به تولید پالس هایی با حداکثر فرکانس چند کیلوهرتز برای پالس های مستطیلی و با فرکانس چند مگاهرتز برای پالس های غیر مستطیلی است. فرکانس، مانند یک تک پایدار، توسط پارامترهای مدار زمان بندی تعیین می شود.
2.1 مولد پالس موج مربعی بر اساس NE555
نمودار مدار چنین ژنراتوری در شکل 6 و نمودارهای زمان بندی ژنراتور در شکل 7 نشان داده شده است. ویژگی متمایزمولد پالس پرپیچ و خم به این صورت است که زمان پالس و زمان مکث با یکدیگر برابر هستند.
شکل 6
شکل 7
اصل عملکرد مدار شبیه به یک تک ویبراتور است. تنها استثنا، پالس ماشه ای از دست رفته برای تراشه تایمر در پایه 2 است. فرکانس پالس های تولید شده با عبارت f = 0.722/(R1*C1) تعیین می شود.
2.2 ژنراتور پالس با چرخه کاری قابل تنظیم بر اساس NE555
تنظیم چرخه وظیفه پالس های تولید شده به شما امکان می دهد ژنراتورهایی با عرض پالس بر اساس NE555 بسازید. چرخه وظیفه با نسبت زمان پالس به مدت پالس تعیین می شود. متقابل چرخه وظیفه، چرخه وظیفه است. مدار یک مولد پالس با چرخه کاری قابل تنظیم بر اساس NE555 در شکل 8 نشان داده شده است.
شکل 8
اصل عملکرد مدار: زمان پالس و زمان مکث توسط زمان شارژ خازن C1 تعیین می شود. هنگامی که C1 در طول مدار R1-RP1-VD1 شارژ می شود، یک سیگنال سطح بالا تولید می شود. هنگامی که ولتاژ به 2/3Up می رسد، تایمر سوئیچ می شود و خازن C1 از طریق مدار VD2-RP1-R1 تخلیه می شود. وقتی به 1/3Up رسید، تایمر دوباره تغییر می کند و چرخه تکرار می شود.
زمان شارژ و دشارژ خازن C1 با استفاده از مقاومت متغیر RP1 تنظیم می شود. در این حالت، چرخه وظیفه پالس های خروجی در یک دوره تکرار پالس ثابت تغییر می کند.
برای بررسی عملکرد تراشه تایمر یکپارچه NE555می توانید مدار نشان داده شده در شکل 9 (مدار در شبیه ساز Multisim) را مونتاژ کنید.
شکل 9
ولتاژ خروجی توسط مقاومت متغیر R1 تنظیم می شود. در نمودار بالا کافی است به سادگی الگوریتم تایمر را درک کنید. هنگامی که ولتاژ تغذیه 12 ولت است، ولتاژ مرجع برای سوئیچینگ ریز مدار 4 ولت و 8 ولت است. در ولتاژ 7.8 ولت (شکل 10) در خروجی تایمر - سطح بالاسیگنال (LED1 روشن نیست). وقتی به 8 ولت رسید (شکل 11)، ریز مدار کلید می شود - LED1 روشن می شود. افزایش بیشتر ولتاژ هیچ تغییری در عملکرد تایمر ایجاد نمی کند.
یک بار از من خواستند یک فلاشر ساده برای کنترل رله یا چشمک زدن یک لامپ کم مصرف بسازم. مونتاژ یک مولتی ویبراتور ساده، چه متقارن یا نامتقارن، به نوعی بی اهمیت است و مدار ناپایدار است و کاملاً قابل اعتماد نیست، علیرغم این واقعیت که باید با ولتاژ 24 ولت در یک کامیون کار کند و ابعاد آن خیلی بزرگ نیست.
طرح
پس از جستجوی مدارها در شبکه، تصمیم گرفتم از دیتاشیت برای گنجاندن ریزمدار محبوب NE555N استفاده کنم. یک تایمر دقیق، هزینه آن بسیار کم است - حدود 10 روبل در هر تراشه در یک بسته عمیق! اما از آنجایی که بار ما کاملاً سبک نیست، ممکن است لازم باشد جریان های بالادر مورد منبع تغذیه تایمر، به نوعی کلید نیاز داریم که خود تایمر آن را کنترل کند.
می توانید یک ترانزیستور معمولی بگیرید، اما به دلیل تلفات زیاد به دلیل افت زیاد در انتقال، گرم می شود - بنابراین من یک ترانزیستور ولتاژ بالا گرفتم ترانزیستور اثر میدانیبرای چندین آمپر جریان، چنین کلیدی با جریان حتی 2 آمپر به هیچ وجه به رادیاتور نیاز نخواهد داشت.
تایمر 555 خود محدودیت هایی در ولتاژ تغذیه دارد - حدود 18 ولت، اگرچه حتی در 15 می تواند به راحتی خراب شود، بنابراین ما زنجیره ای از یک مقاومت محدود کننده و یک دیود زنر را با یک خازن فیلتر در ورودی برق جمع می کنیم!
یک رگولاتور به مدار وارد می شود تا بتوانید دستگیره رگولاتور را بچرخانید تا فرکانس پالس های فلاش لامپ یا عملکرد رله را تغییر دهید. اگر نیازی به تنظیم نیست، می توانید فرکانس را به فرکانس مورد نظر تنظیم کنید، مقاومت را اندازه گیری کنید و سپس فرکانس تمام شده را لحیم کنید. در مورد بالا 2 تنظیم کننده به طور همزمان وجود دارد که چرخه کار را تغییر می دهند (نسبت حالت روشن خروجی به حالت خاموش). اگر نسبت 1:1 مورد نیاز است، همه چیز را به جز یک مقاومت متغیر حذف کنید.
ویدیو
برخی از عناصر در محفظه های عمیق، برخی در SMD ساخته شده اند - برای فشردگی و به طور کلی چیدمان بهتر. مدار مولد پالس تقریباً بلافاصله پس از روشن شدن شروع به کار کرد. توصیه می شود تخته را با چسب ذوب داغ پر کنید یا آن را در یک محفظه پلاستیکی قرار دهید تا صاحبان خودرو به فکر پیچاندن مستقیم آن به بدنه یا قرار دادن آن روی چیزی فلزی نباشند.
من باید یک کنترل کننده سرعت برای پروانه درست کنم. دود آهن لحیم را دور کند و صورت را تهویه کند. خوب، فقط برای سرگرمی، همه چیز را با حداقل قیمت بسته بندی کنید. ساده ترین راه یک موتور کم مصرف است جریان مستقیمالبته برای تنظیم با یک مقاومت متغیر، اما برای یافتن کاهش برای چنین مقدار کمی و حتی توان مورد نیاز، تلاش زیادی می‌طلبد و بدیهی است که ده روبل هزینه نخواهد داشت. بنابراین انتخاب ما PWM + MOSFET است.
کلید را گرفتم IRF630. چرا این یکی ماسفت? بله، من فقط ده تا از آنها را از جایی دریافت کردم. بنابراین من از آن استفاده می کنم، بنابراین می توانم چیزی کوچکتر و کم مصرف نصب کنم. زیرا جریان در اینجا بعید است بیش از یک آمپر باشد، اما IRF630قادر به عبور از خود در زیر 9A است. اما می توان با اتصال آنها به یک فن یک آبشار کامل از فن ها ایجاد کرد - قدرت کافی :)
حالا وقت آن است که به این فکر کنیم که چه خواهیم کرد PWM. فکر بلافاصله خود را نشان می دهد - یک میکروکنترلر. مقداری Tiny12 بردارید و آن را روی آن انجام دهید. من این فکر را فورا دور انداختم.
- من از صرف چنین بخش ارزشمند و گرانی برای نوعی فن احساس بدی دارم. من یک کار جالب تر برای میکروکنترلر پیدا خواهم کرد
- نوشتن نرم افزار بیشتر برای این کار مضاعف ناامید کننده است.
- ولتاژ منبع تغذیه در آنجا 12 ولت است، کاهش آن برای تغذیه MK به 5 ولت به طور کلی تنبل است.
- IRF630از ولتاژ 5 ولت باز نمی شود، بنابراین باید یک ترانزیستور را نیز در اینجا نصب کنید تا پتانسیل بالایی را در گیت میدان تامین کند. لعنت بهش
آمپرهای عملیاتی را می توان به طور کامل دور انداخت. واقعیت این است که op-amp همه منظورهدر حال حاضر پس از 8-10 کیلوهرتز، به عنوان یک قاعده، نهایی ولتاژ خروجی
به شدت شروع به فروپاشی می کند، و ما باید مرد میدان را تکان دهیم. علاوه بر این، در یک فرکانس مافوق صوت، به طوری که جیر جیر.
آپ امپ های بدون چنین ایرادی به قدری هزینه دارند که با این پول می توانید یک دوجین از جالب ترین میکروکنترلرها را خریداری کنید. داخل کوره!
آن‌چه باقی می‌ماند مقایسه‌کننده‌ها هستند که توانایی یک تقویت‌کننده عملیاتی را ندارند که ولتاژ خروجی را به آرامی تغییر دهند و بر اساس نتایج مقایسه، ترانزیستور خروجی را ببندند. ویژگی ها. ته بشکه را گشتم و هیچ مقایسه ای پیدا نکردم. کمین! دقیق تر این بود LM339، اما در یک کیس بزرگ بود و دین به من اجازه نمی دهد برای چنین کار ساده ای یک میکرو مدار بیش از 8 پایه را لحیم کنم. این هم شرم آور بود که خودم را به انبار بکشم. چه باید کرد؟
و بعد به یاد چیز شگفت انگیزی افتادم تایمر آنالوگ - NE555. این یک نوع ژنراتور است که می توانید فرکانس و همچنین مدت زمان پالس و مکث را با استفاده از ترکیبی از مقاومت ها و یک خازن تنظیم کنید. در طول تاریخ بیش از سی ساله این تایمر چقدر کارهای متفاوتی انجام شده است... تاکنون، این ریز مدار، علیرغم قدمت بزرگش، در میلیون ها نسخه چاپ شده است و تقریباً در هر انباری با قیمت یک چند روبل به عنوان مثال، در کشور ما حدود 5 روبل هزینه دارد. ته بشکه را گشتم و چند تکه پیدا کردم. در باره! بیایید همین الان همه چیز را به هم بزنیم.
 |
چگونه کار می کند
اگر عمیقاً در ساختار تایمر 555 کاوش نکنید، دشوار نیست. به طور کلی، تایمر ولتاژ خازن C1 را که از خروجی حذف می کند نظارت می کند. THR(آستانه - آستانه). به محض اینکه به حداکثر می رسد (خازن شارژ می شود)، ترانزیستور داخلی باز می شود. که خروجی را می بندد DIS(DISCHARGE - تخلیه) به زمین. در همان زمان، در خروجی خارجیک صفر منطقی ظاهر می شود. خازن شروع به تخلیه می کند DISو هنگامی که ولتاژ روی آن صفر شد (تخلیه کامل)، سیستم به حالت مخالف تغییر می کند - در خروجی 1، ترانزیستور بسته است. خازن دوباره شروع به شارژ شدن می کند و همه چیز دوباره تکرار می شود.
شارژ خازن C1 مسیر زیر را دنبال می کند: R4-> شانه بالایی R1 ->D2و ترشحات در طول مسیر: D1 -> پایین شانه R1 -> DIS. وقتی مقاومت متغیر R1 را می چرخانیم، نسبت مقاومت بازوهای بالایی و پایینی را تغییر می دهیم. که بر این اساس، نسبت طول پالس را به مکث تغییر می دهد.
فرکانس عمدتا توسط خازن C1 تنظیم می شود و همچنین کمی به مقدار مقاومت R1 بستگی دارد.
مقاومت R3 تضمین می کند که خروجی به سطح بالایی کشیده می شود - بنابراین یک خروجی جمع کننده باز وجود دارد. که قادر به تنظیم مستقل سطح بالایی نیست.
می توانید هر دیودی را نصب کنید ، هادی ها تقریباً یکسان هستند ، انحرافات در یک مرتبه بزرگی به ویژه بر کیفیت کار تأثیر نمی گذارد. مثلاً در 4.7 نانوفاراد تنظیم شده در C1 فرکانس به 18 کیلوهرتز می رسد، اما تقریباً شنیده نمی شود، ظاهراً شنوایی من دیگر کامل نیست :(
من داخل سطل ها را که خودش پارامترهای عملکرد تایمر NE555 را محاسبه می کند و از آنجا یک مدار جمع می کند را برای حالت استیبل با ضریب پر کمتر از 50٪ فرو کردم و به جای R1 و R2 در یک مقاومت متغیر پیچ کردم. من چرخه وظیفه سیگنال خروجی را تغییر دادم. فقط باید به این نکته توجه کنید که خروجی DIS (DISCHARGE) از طریق کلید تایمر داخلی است. به زمین متصل است، بنابراین نمی توان آن را مستقیماً به پتانسیومتر وصل کرد، زیرا هنگام چرخاندن رگولاتور به موقعیت شدید خود، این پین روی Vcc قرار می گیرد. و هنگامی که ترانزیستور باز می شود، یک اتصال کوتاه طبیعی ایجاد می شود و تایمر با یک زیلک زیبا دود جادویی را منتشر می کند که همانطور که می دانید تمام الکترونیک روی آن کار می کنند. به محض خروج دود از تراشه، کار خود را متوقف می کند. خودشه. بنابراین مقاومت دیگری را برای یک کیلو اهم می گیریم و اضافه می کنیم. این تفاوتی در مقررات ایجاد نمی کند، اما در برابر فرسودگی شغلی محافظت می کند.
زودتر گفته شود. برد را اچ کردم و اجزا را لحیم کردم:
همه چیز از پایین ساده است.
در اینجا من یک علامت را در طرح Sprint بومی وصل می کنم -
و این ولتاژ روی موتور است. یک فرآیند انتقال کوچک قابل مشاهده است. شما باید لوله را به صورت موازی با نیم میکروفاراد قرار دهید و آن را صاف می کند.
همانطور که می بینید، فرکانس شناور است - این قابل درک است، زیرا در مورد ما فرکانس کاری به مقاومت ها و خازن ها بستگی دارد، و از آنجایی که آنها تغییر می کنند، فرکانس شناور می شود، اما این مهم نیست. در کل محدوده کنترل، هرگز وارد محدوده قابل شنیدن نمی شود. و کل ساختار بدون احتساب بدنه 35 روبل هزینه دارد. بنابراین - سود!
و در نهایت به آن رسیدیم. پس از مونتاژ کویل‌های کوچک، تصمیم گرفتم در مدار جدیدی که برای راه‌اندازی و کارکرد جدی‌تر و پیچیده‌تر بود، نوسان کنم. از حرف به عمل برویم. نمودار کامل به صورت زیر است:
این بر اساس اصل یک خود مولد کار می کند. شکن به راننده لگد می زند UCC27425و روند شروع می شود. درایور یک ضربه به GDT (ترانسفورماتور درایو دروازه - به معنای واقعی کلمه: ترانسفورماتوری که دروازه‌ها را کنترل می‌کند) تامین می‌کند. با GDT دو سیم‌پیچ ثانویه در پادفاز متصل هستند. این اتصال باز شدن متناوب ترانزیستورها را تضمین می کند. در حین باز کردن، ترانزیستور جریان را از طریق خود و خازن 4.7 µF پمپ می کند. در این لحظه، تخلیه روی سیم پیچ تشکیل می شود و سیگنال از طریق سیستم عامل به راننده می رسد. درایور جهت جریان را در GDT تغییر می دهد و ترانزیستورها تغییر می کنند (آنی که باز بود بسته می شود و دومی باز می شود). و تا زمانی که سیگنالی از شکن وجود داشته باشد این فرآیند تکرار می شود.
GDT بهتر است روی یک حلقه وارداتی - Epcos N80 زخم شود. سیم پیچ ها به نسبت 1:1:1 یا 1:2:2 پیچیده می شوند. به طور متوسط حدود 7-8 دور در صورت تمایل می توانید آن را محاسبه کنید. بیایید یک زنجیره RD را در دروازه ترانزیستورهای قدرت در نظر بگیریم. این زنجیره Dead Time را فراهم می کند. این زمانی است که هر دو ترانزیستور بسته می شوند. یعنی یک ترانزیستور قبلاً بسته شده است و دومی هنوز وقت باز کردن نداشته است. اصل این است: ترانزیستور به آرامی از طریق یک مقاومت باز می شود و به سرعت از طریق یک دیود تخلیه می شود. اسیلوگرام چیزی شبیه به این است:
اگر زمان مرده را ارائه نکنید، ممکن است معلوم شود که هر دو ترانزیستور باز هستند و سپس یک انفجار برق رخ می دهد.
برو جلو. سیستم عامل ( بازخورد) در این حالت به صورت CT (ترانسفورماتور جریان) ساخته می شود. CT روی یک حلقه فریت Epcos N80 با حداقل 50 چرخش پیچیده می شود. انتهای پایین سیم پیچ ثانویه از طریق حلقه کشیده شده و به زمین متصل می شود. بنابراین، جریان بالا از سیم پیچ ثانویه به پتانسیل کافی در CT تبدیل می شود. سپس، جریان CT به خازن می رود (تداخل را صاف می کند)، دیودهای شاتکی (فقط یک نیم چرخه را می گذراند) و LED (به عنوان یک دیود زنر عمل می کند و تولید را تجسم می کند). برای اینکه تولید اتفاق بیفتد، عبارت ترانسفورماتور نیز باید رعایت شود. اگر نسلی وجود ندارد یا بسیار ضعیف است، فقط باید سی تی را برگردانید.
بیایید به شکن جداگانه نگاه کنیم. البته من با شکن عرق کردم. من حدود 5 تا مختلف جمع کردم... برخی از جریان HF متورم می شوند، برخی دیگر آنطور که باید کار نمی کنند. بعد در مورد تمام بریکرهایی که ساختم به شما می گویم. احتمالاً از همان اول شروع خواهم کرد TL494. طرح استاندارد است. تنظیم مستقل فرکانس و چرخه وظیفه امکان پذیر است. مدار زیر می تواند از 0 تا 800-900 هرتز تولید کند اگر خازن 1 uF را با یک خازن 4.7 uF جایگزین کنید. نسبت وظیفه از 0 تا 50. همان چیزی که شما نیاز دارید! با این حال، یک اما وجود دارد. این کنترلر PWM به جریان RF و میدان های مختلف از سیم پیچ بسیار حساس است. به طور کلی، هنگام اتصال به سیم پیچ، شکن به سادگی کار نمی کرد، یا همه چیز در حالت 0 یا CW بود. محافظ تا حدی کمک کرد، اما به طور کامل مشکل را حل نکرد.
شکن زیر با استفاده از مونتاژ شد UC3843اغلب در IIP، به خصوص ATX یافت می شود، جایی که من در واقع آن را از آنجا گرفتم. این طرح نیز بد نیست و پایین نیست TL494توسط پارامترها در اینجا می توان فرکانس را از 0 تا 1 کیلوهرتز و چرخه کاری را از 0 تا 100 درصد تنظیم کرد. این برای من هم مناسب بود. اما دوباره این پیکاپ های کویل همه چیز را خراب کرد. حتی محافظ در اینجا کمکی نکرد. مجبور شدم امتناع کنم، اگرچه آن را به خوبی روی تخته مونتاژ کردم ...
تصمیم گرفتم به بلوط و قابل اعتماد، اما کم کارکرد بازگردم 555 . تصمیم گرفتم با وقفه‌کننده انفجاری شروع کنم. ماهیت یک قطع کننده این است که خود را قطع می کند. یک ریزمدار (U1) فرکانس، دیگری (2) مدت زمان و سومی (U3) زمان کار دو مورد اول را تنظیم می کند. اگر مدت زمان کوتاه پالس با U2 نبود، همه چیز خوب بود. این شکن برای DRSSTC طراحی شده است و می تواند با SSTC کار کند، اما من آن را دوست نداشتم - ترشحات نازک، اما کرکی هستند. سپس چندین تلاش برای افزایش مدت زمان انجام شد، اما آنها ناموفق بودند.
مدارهای ژنراتور برای 555
سپس تصمیم گرفتم مدار را به طور اساسی تغییر دهم و مدت زمان مستقلی را روی خازن، دیود و مقاومت ایجاد کنم. ممکن است بسیاری این طرح را پوچ و احمقانه بدانند، اما کار می کند. اصل این است: سیگنال به راننده می رود تا زمانی که خازن شارژ شود (من فکر می کنم هیچ کس با این بحث نخواهد کرد). NE555یک سیگنال تولید می کند، از مقاومت و خازن عبور می کند و اگر مقاومت مقاومت 0 اهم باشد، فقط از خازن عبور می کند و مدت زمان حداکثر است (تا زمانی که ظرفیت کافی باشد) بدون توجه به چرخه کار. از ژنراتور مقاومت زمان شارژ را محدود می کند، یعنی. هر چه مقاومت بیشتر باشد، نبض کوتاهتر خواهد بود. راننده سیگنالی با مدت زمان کمتر، اما با همان فرکانس دریافت می کند. خازن به سرعت از طریق یک مقاومت (که به زمین 1k می رود) و یک دیود تخلیه می شود.
مزایا و معایب
طرفداران: تنظیم چرخه وظیفه مستقل از فرکانس، در صورت سوختن بریکر، SSTC هرگز به حالت CW نمی رود.
منفی ها: چرخه وظیفه را نمی توان "بی نهایت" افزایش داد، به عنوان مثال در UC3843، توسط ظرفیت خازن و چرخه وظیفه خود ژنراتور محدود می شود (نمی تواند بیشتر از چرخه وظیفه ژنراتور باشد). جریان به آرامی از خازن عبور می کند.
نمی دانم راننده به دومی (شارژ روان) چه واکنشی نشان می دهد. از یک طرف، راننده همچنین می تواند ترانزیستورها را به آرامی باز کند و آنها بیشتر گرم می شوند. از طرف دیگر UCC27425- ریز مدار دیجیتال فقط یک سیاهه برای آن وجود دارد. 0 و وارد شوید. 1. این بدان معنی است که تا زمانی که ولتاژ بالاتر از آستانه است، UCC به محض اینکه به زیر حداقل می رسد، کار نمی کند. در این حالت همه چیز به صورت عادی کار می کند و ترانزیستورها کاملا باز می شوند.
بیایید از تئوری به عمل برویم
من یک ژنراتور تسلا را در یک محفظه ATX مونتاژ کردم. منبع تغذیه خازن 1000 uF 400 ولت. پل دیودی از همان ATX در 8A 600V. من یک مقاومت 4.7 اهم 10 وات را جلوی پل قرار دادم. این امر شارژ صاف خازن را تضمین می کند. برای تغذیه درایور، یک ترانسفورماتور 220-12 ولت و یک تثبیت کننده با خازن 1800 uF نصب کردم.
من پل های دیودی را برای راحتی و برای حذف گرما روی رادیاتور پیچ کردم، اگرچه آنها به سختی گرم می شوند.
شکن تقریباً مانند یک سایبان مونتاژ شد، یک تکه PCB برداشت و با یک چاقوی ابزار مسیرها را برید.
واحد برق روی یک رادیاتور کوچک با یک فن مونتاژ شد، بعداً معلوم شد که این رادیاتور برای خنک کردن کافی است. درایور از طریق یک تکه مقوای ضخیم بالای دستگاه برقی نصب شده بود. در زیر عکسی از طراحی تقریباً مونتاژ شده ژنراتور تسلا وجود دارد، اما در حال بررسی، دمای نیرو را در حالت های مختلف(می توانید یک دماسنج معمولی اتاق را ببینید که به یک دماسنج برقی روی ترموپلاستیک متصل است).
حلقه سیم پیچ از یک لوله پلاستیکی موجدار به قطر 50 میلی متر مونتاژ شده و با نوار آلومینیومی پوشانده شده است. سیم پیچ ثانویه خود روی یک لوله 110 میلی متری به ارتفاع 20 سانتی متر با سیم 0.22 میلی متر حدود 1000 دور پیچ می شود. سیم پیچ اولیه شامل 12 پیچ است که با یک حاشیه ساخته شده است تا جریان را از طریق بخش قدرت کاهش دهد. من این کار را با 6 چرخش در ابتدا انجام دادم، نتیجه تقریباً یکسان است، اما فکر می کنم به خاطر چند سانتی متر تخلیه اضافی ارزشی ندارد که ترانزیستورها را به خطر بیندازید. قاب اولیه یک گلدان گل معمولی است. از اول فکر می کردم اگر ثانویه را با چسب بپیچم سوراخ نمی شود و قسمت اولیه را روی نوار چسب بزنم. اما افسوس که شکست... البته در قابلمه هم شکست اما اینجا نوار کمک کرد مشکل حل شود. به طور کلی، طراحی تمام شده به این صورت است:
خوب، چند عکس با ترشحات
حالا به نظر می رسد همه چیز انجام شده است.
چند نکته دیگر: سعی نکنید فورا یک سیم پیچ را به شبکه وصل کنید، این یک واقعیت نیست که فوراً کار خواهد کرد. به طور مداوم دمای برق را کنترل کنید، اگر بیش از حد گرم شود، ممکن است رونق بگیرد. ترانزیستورهای ثانویه با فرکانس بالا را باد نکنید 50b60می تواند با توجه به دیتاشیت حداکثر 150 کیلوهرتز کار کند، در واقع کمی بیشتر. بریکرها را چک کنید، عمر کویل به آنها بستگی دارد. حداکثر فرکانس و چرخه کاری که در آن دمای توان پایدار است را بیابید مدت زمان طولانی. یک توروئید خیلی بزرگ نیز می تواند به منبع تغذیه آسیب برساند.
ویدئویی از عملیات SSTC
P.S. ترانزیستورهای قدرت از IRGP50B60PD1PBF استفاده می کردند. فایل های پروژه موفق باشی من با تو بودم [)eNiS!
در مورد مقاله ژنراتور TESLA بحث کنید
مسیر رسیدن به رادیو آماتور معمولاً با تلاش برای جمع آوری مدارهای ساده آغاز می شود. اگر بلافاصله پس از مونتاژ مدار شروع به نشان دادن علائم حیات کرد - چشمک زدن، جیرجیر زدن، کلیک کردن یا صحبت کردن، پس مسیر رادیو آماتور تقریباً باز است. در مورد "صحبت کردن"، به احتمال زیاد، فوراً امکان پذیر نخواهد بود، برای این کار باید تعداد زیادی کتاب بخوانید، لحیم کاری کنید و تعداد معینی مدار را تنظیم کنید، شاید تعداد زیادی از قطعات را بسوزانید (ترجیحاً). یک کوچک).
اما تقریباً همه می توانند فوراً چراغ های چشمک زن و بیپ را دریافت کنند. و بهترین عنصربه سادگی نمی توان چیزی برای این آزمایش ها پیدا کرد. ابتدا اجازه دهید مدارهای ژنراتور را بررسی کنیم، اما قبل از آن، اجازه دهید به اسناد اختصاصی - DATA SHEET بپردازیم. ابتدا به طرح گرافیکی تایمر که در شکل 1 نشان داده شده است توجه می کنیم.
و شکل 2 تصویری از یک تایمر را از یک کتاب مرجع داخلی نشان می دهد. در اینجا به سادگی ارائه می شود تا بتوانیم علامت های سیگنال را بین آنها و ما، علاوه بر "ما" مقایسه کنیم. نمودار عملکردیبا جزئیات بیشتر و واضح تر نشان داده شده است.
تصویر 1.
شکل 2.
تک شات بر اساس 555
شکل 3 مدار تک شات را نشان می دهد. نه، این نیمی از مولتی ویبراتور نیست، اگرچه خودش نمی تواند نوسان ایجاد کند. او نیاز به کمک خارجی دارد، حتی اگر کمی باشد.
شکل 3. مدار تک شات
منطق عملیات تک شات بسیار ساده است. ورودی ماشه 2 یک پالس لحظه ای سطح پایین همانطور که در شکل نشان داده شده است دریافت می کند. در نتیجه خروجی 3 یک پالس مستطیلی با مدت زمان ΔT = 1.1*R*C تولید می کند. اگر R را بر حسب اهم و C را بر حسب فاراد در فرمول جایگزین کنیم، زمان T بر حسب ثانیه خواهد بود. بر این اساس، با کیلو اهم و میکروفاراد، نتیجه در میلی ثانیه خواهد بود.
و شکل 4 نحوه تولید یک پالس ماشه را با استفاده از یک دکمه مکانیکی ساده نشان می دهد، اگرچه می تواند یک عنصر نیمه هادی باشد - یک ریزمدار یا ترانزیستور.
شکل 4.
به طور کلی، یک مونوویبراتور (گاهی اوقات به آن مونوویبراتور می گویند، و نظامیان شجاع از کلمه رله کیپ استفاده می کردند) به شرح زیر عمل می کند. هنگامی که دکمه فشار داده می شود، یک پالس سطح پایین در پایه 2 باعث می شود تا خروجی تایمر 3 بالا برود. بیخود نیست که در کتابهای مرجع داخلی به این سیگنال (پین 2) راه اندازی می گویند.
ترانزیستور متصل به پایه 7 (DISCHARGE) در این حالت بسته است. بنابراین، هیچ چیز مانع از شارژ شدن خازن زمان بندی C نمی شود، البته در زمان رله های کیپ، 555 وجود نداشت، همه چیز با استفاده از لوله ها یا در بهترین حالت، ترانزیستورهای گسسته انجام می شد، اما الگوریتم عملکرد یکسان بود.
در حالی که خازن در حال شارژ است، ولتاژ خروجی در سطح بالایی حفظ می شود. اگر در این زمان یک پالس دیگر به ورودی 2 اعمال شود، وضعیت خروجی تغییر نمی کند، مدت زمان پالس خروجی را نمی توان به این ترتیب کاهش یا افزایش داد و راه اندازی مجدد یک شات رخ نمی دهد.
اگر یک پالس تنظیم مجدد (سطح پایین) را به پین 4 اعمال کنید، مسئله دیگری است. خروجی 3 بلافاصله پایین می آید. سیگنال تنظیم مجدد دارای بالاترین اولویت است و بنابراین می تواند در هر زمان صادر شود.
با شارژ شدن، ولتاژ دو طرف خازن افزایش می یابد و در نهایت به سطح 2/3U می رسد. همانطور که در مقاله قبلی توضیح داده شد، این سطح ماشه، آستانه، مقایسه کننده بالایی است که منجر به تنظیم مجدد تایمر می شود، که پایان پالس خروجی است.
در پایه 3، یک سطح پایین ظاهر می شود و در همان لحظه ترانزیستور VT3 باز می شود، که خازن C را تخلیه می کند. این کار تشکیل پالس را کامل می کند. اگر پس از پایان پالس خروجی، اما نه قبل از آن، یک پالس تریگر دیگری اعمال شود، در این صورت یک پالس خروجی مانند اولی در خروجی ایجاد می شود.
البته برای عملکرد عادی یک دستگاه تک شات، پالس تحریک باید کوتاهتر از پالس تولید شده در خروجی باشد.
شکل 5 نمودار عملکرد دستگاه تک شات را نشان می دهد.
شکل 5. برنامه عملیاتی تک ویبراتور
چگونه می توان از دستگاه تک شات استفاده کرد؟
یا همانطور که ماتروسکین گربه می گفت: "این تک ویبراتور چه فایده ای دارد؟" می توانید پاسخ دهید که بسیار بزرگ است. واقعیت این است که دامنه تأخیرهای زمانی که می توان از این تک ویبراتور به دست آورد می تواند نه تنها به چندین میلی ثانیه، بلکه تا چندین ساعت نیز برسد. این همه به پارامترهای زنجیره RC زمان بندی بستگی دارد.
در اینجا می روید، یک راه حل تقریبا آماده برای روشنایی یک راهرو طولانی. کافی است تایمر را با یک رله اجرایی یا یک مدار تریستور ساده تکمیل کنید و دو دکمه را در انتهای راهرو قرار دهید! دکمه را فشار دادم، از راهرو عبور کردم و نیازی نیست نگران خاموش کردن لامپ باشم. همه چیز به طور خودکار در پایان تاخیر زمانی اتفاق می افتد. خوب، این فقط خوراکی برای تفکر است. روشنایی در یک راهرو طولانی، البته، تنها مورد استفاده برای یک تک پایدار نیست.
چگونه 555 را چک کنیم؟
ساده ترین راه این است که یک مدار ساده را لحیم کنید، به جز یک مقاومت متغیر و یک LED برای نشان دادن وضعیت خروجی.
ریز مدار باید پایه های 2 و 6 را به هم متصل کند و ولتاژی را به آنها اعمال کند که توسط یک مقاومت متغیر تغییر می کند. می توانید یک ولت متر یا LED را به خروجی تایمر وصل کنید البته با یک مقاومت محدود کننده.
اما لازم نیست چیزی را لحیم کنید، حتی در صورت عدم وجود خود ریزمدار، می توانید آزمایشاتی را انجام دهید. مطالعات مشابهی را می توان با استفاده از برنامه شبیه ساز Multisim انجام داد. البته، چنین تحقیقاتی بسیار ابتدایی است، اما، با این وجود، به شما امکان می دهد با منطق تایمر 555 آشنا شوید، نتایج "کار آزمایشگاهی" در شکل های 6، 7 و 8 نشان داده شده است.
شکل 6.
در این شکل مشاهده می کنید که ولتاژ ورودی توسط مقاومت متغیر R1 تنظیم می شود. در نزدیکی آن می توانید کتیبه "Key = A" را ببینید که نشان می دهد مقدار مقاومت را می توان با فشار دادن کلید A تغییر داد افزایش مقاومت و کاهش آن فقط با ماوس امکان پذیر است.
در این شکل، مقاومت تا انتها به زمین آورده شده است، ولتاژ موتور آن نزدیک به صفر است (برای وضوح، با مولتی متر اندازه گیری می شود). با این موقعیت موتور، خروجی تایمر زیاد است، بنابراین ترانزیستور خروجی بسته است و LED1 روشن نمی شود، همانطور که با فلش های سفید آن مشخص است.
شکل زیر نشان می دهد که ولتاژ کمی افزایش یافته است.
شکل 7.
اما افزایش فقط به این صورت اتفاق نیفتاد، بلکه با رعایت مرزهای مشخص، یعنی آستانه های عملیاتی مقایسه کننده ها اتفاق افتاد. واقعیت این است که 1/3 و 2/3 اگر در کسری اعشاری به صورت درصد بیان شود به ترتیب 33.33 ... و 66.66 ... خواهد بود. بر حسب درصد است که قسمت وارد شده از مقاومت متغیر در آن نشان داده شده است برنامه Multisim. با ولتاژ منبع تغذیه 12 ولت، این 4 و 8 ولت خواهد بود که برای تحقیق بسیار راحت است.
بنابراین، شکل 6 نشان می دهد که مقاومت در 65٪ وارد شده است و ولتاژ دو طرف آن 7.8 ولت است که کمی کمتر از 8 ولت محاسبه شده است. در این حالت، LED خروجی خاموش است، یعنی. خروجی تایمر همچنان بالاست.
شکل 8.
افزایش جزئی بیشتر در ولتاژ در ورودی‌های 2 و 6، تنها به میزان 1 درصد (برنامه کمتر اجازه نمی‌دهد) منجر به روشن شدن LED1 می‌شود که در شکل 8 نشان داده شده است - فلش‌های نزدیک LED رنگ قرمز به خود گرفته‌اند. این رفتار مدار نشان می دهد که شبیه ساز Multisim کاملا دقیق کار می کند.
اگر به افزایش ولتاژ روی پایه های 2 و 6 ادامه دهید، هیچ تغییری در خروجی تایمر رخ نخواهد داد.
ژنراتورها روی تایمر 555
محدوده فرکانس های تولید شده توسط تایمر بسیار گسترده است: از پایین ترین فرکانس که دوره آن می تواند به چندین ساعت برسد تا فرکانس های چند ده کیلوهرتز. همه چیز به عناصر زنجیره زمان بستگی دارد.
اگر یک شکل موج کاملا مستطیلی مورد نیاز نباشد، می توان فرکانس تا چند مگاهرتز تولید کرد. گاهی اوقات این کاملا قابل قبول است - شکل مهم نیست، اما تکانه ها وجود دارند. اغلب، چنین سهل انگاری در مورد شکل تکانه ها مجاز است تکنولوژی دیجیتالی. به عنوان مثال، یک شمارنده پالس به افزایش یا کاهش یک پالس پاسخ می دهد. موافقم، در این مورد "مستطیلی بودن" پالس اصلا مهم نیست.
مولد پالس موج مربعی
یکی از گزینه های ممکنمولد پالس موج مربعی در شکل 9 نشان داده شده است.
شکل 9. نمودار ژنراتورهای پالس موج مربعی
نمودارهای زمان بندی عملکرد ژنراتور در شکل 10 نشان داده شده است.
شکل 10. نمودارهای زمان بندی عملکرد ژنراتور
نمودار بالایی سیگنال خروجی (پایه 3) تایمر را نشان می دهد. و نمودار پایین نشان می دهد که چگونه ولتاژ در خازن زمان بندی تغییر می کند.
همه چیز دقیقاً به همان روشی اتفاق می افتد که قبلاً در مدار یکباره نشان داده شده در شکل 3 بحث شده است، فقط ماشه استفاده نمی شود. تک نبضروی پین 2
واقعیت این است که وقتی مدار روشن می شود، ولتاژ خازن C1 صفر است و این همان چیزی است که خروجی تایمر را به حالت سطح بالا تبدیل می کند، همانطور که در شکل 10 نشان داده شده است. خازن C1 از طریق مقاومت R1 شروع به شارژ می کند.
ولتاژ در خازن به صورت تصاعدی افزایش می یابد تا زمانی که به آستانه ماشه بالایی 2/3*U برسد. در نتیجه، تایمر به حالت صفر تغییر می کند، بنابراین خازن C1 شروع به تخلیه تا آستانه پایین تر 1/3*U می کند. با رسیدن به این آستانه، خروجی تایمر بالا می رود و همه چیز از نو شروع می شود. دوره جدیدی از نوسانات شکل می گیرد.
در اینجا باید به این نکته توجه کنید که خازن C1 از طریق همان مقاومت R1 شارژ و دشارژ می شود. بنابراین، زمان شارژ و دشارژ برابر است، و در نتیجه، شکل نوسانات در خروجی چنین ژنراتوری نزدیک به یک پیچ و خم است.
فرکانس نوسان چنین ژنراتوری با فرمول بسیار پیچیده f = 0.722/(R1*C1) توصیف می شود. اگر مقاومت مقاومت R1 در حین محاسبات بر حسب اهم و ظرفیت خازن C1 بر حسب فاراد باشد، فرکانس بر حسب هرتز به دست خواهد آمد. اگر در این فرمول مقاومت بر حسب کیلواهم (KOhm) و ظرفیت خازن بر حسب میکروفاراد (μF) بیان شود، نتیجه بر حسب کیلوهرتز (KHz) خواهد بود. برای بدست آوردن یک ژنراتور با فرکانس قابل تنظیم، کافی است مقاومت R1 را با مقاومت متغیر جایگزین کنید.
مولد پالس با چرخه کاری قابل تنظیم
البته پیچ و خم خوب است، اما گاهی اوقات شرایطی پیش می آید که نیاز به تنظیم چرخه وظیفه پالس دارد. سرعت چرخش موتورهای DC (کنترل کننده های PWM) به این ترتیب کنترل می شود، اینها موتورهایی هستند که دارای آهنربای دائمی هستند.
موج مربعی یک پالس مستطیلی است که در آن زمان پالس (سطح t1 بالا) برابر با زمان مکث (سطح پایین t2) است. این نام در الکترونیک از معماری گرفته شده است، جایی که پیچ و خم را الگوی آجرکاری می نامند. کل زمان نبض و مکث را دوره نبض می گویند (T = t1 + t2).
چرخه وظیفه و چرخه وظیفه
نسبت دوره پالس به مدت آن S = T/t1 را سیکل وظیفه می گویند. این یک کمیت بدون بعد است. برای یک پیچ و خم، این شاخص 2 است، زیرا t1 = t2 = 0.5 * T. در ادبیات انگلیسی زبان، به جای چرخه وظیفه، بیشتر از مقدار معکوس استفاده می شود - چرخه وظیفه (به انگلیسی: Duty cycle) D = 1/S، به صورت درصد بیان می شود.
اگر ژنراتور نشان داده شده در شکل 9 را کمی بهبود بخشید، می توانید یک ژنراتور با چرخه کاری قابل تنظیم تهیه کنید. مدار چنین ژنراتوری در شکل 11 نشان داده شده است.
شکل 11.
در این مدار، شارژ خازن C1 در طول مدار R1، RP1، VD1 رخ می دهد. هنگامی که ولتاژ خازن به آستانه بالای 2/3*U رسید، تایمر به حالت سطح پایین سوئیچ می‌کند و خازن C1 از طریق مدار VD2، RP1، R1 تخلیه می‌شود تا زمانی که ولتاژ خازن به آستانه پایین‌تر کاهش یابد. 1/3*U، بعد از اینکه چرا چرخه تکرار می شود.
تغییر موقعیت لغزنده RP1 امکان تنظیم مدت زمان شارژ و دشارژ را فراهم می کند: اگر مدت زمان شارژ افزایش یابد، زمان تخلیه کاهش می یابد. در این مورد، دوره تکرار پالس بدون تغییر باقی می ماند، فقط چرخه وظیفه یا چرخه وظیفه تغییر می کند. خوب، بستگی به این دارد که چه کسی راحت تر باشد.
بر اساس تایمر 555، می توانید نه تنها ژنراتورها، بلکه بسیاری دیگر را نیز طراحی کنید دستگاه های مفید، که در مقاله بعدی مورد بحث قرار خواهد گرفت. به هر حال، برنامه های ماشین حساب برای محاسبه فرکانس ژنراتورها در یک تایمر 555 وجود دارد، و در برنامه شبیه ساز Multisim یک تب ویژه برای این اهداف وجود دارد.
بوریس آلادیشکین،
ادامه مقاله:
