Расчет ne555 онлайн: Расчет таймера 555 — Расчёты

Содержание

Цифровое зарядное устройство для сотовых телефонов

1. по дисциплине МДК.01.02 «Проектирование цифровых устройств»  Специальность 09.02.01 «Компьютерные системы и комплексы»

по дисциплине МДК.01.02 «Проектирование цифровых устройств»
Специальность 09.02.01 «Компьютерные системы и комплексы»
Длительная эксплуатация
аккумуляторов с
несоблюдением инструкций и
зарядно –разрядных режимов
приводит к
преждевременному износу
электродов аккумулятора
сотового телефона,
возникновению «эффекта
памяти», когда на пластинах
возникают
труднорастворимые
кристаллы — дендриты.
К561ИЕ16
Микросхема К561ИЕ16
представляет собой 14разрядный двоичный счетчик с
последовательным переносом.
К561ЛЕ5
К561ЛЕ5 — содержит 4 элемента
«2ИЛИ-НЕ». Логика работы
элементов указана в таблице.
NE555
Таймер NE555. 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.
Расчет раскроя
Согласно схеме электрической
принципиальной (Э3) и
типоразмерам элементов данной
схемы заполнить таблицу.
Определить площадь,
занимаемую данными
элементами на печатной плате.
продольный раскрой
поперечный раскрой
Согласно произведенному расчету
коэффициента использования материала – Ким,
наиболее полно будет использоваться лист
диэлектрика при поперечном раскрое.
Расчет технологичности
Для обеспечения технологичности необходимо
строго соблюдать технические и
эксплуатационные параметры конструкции
изделия, учитывать особенность предприятия.
Оценку комплексных показателей
технологичности конструкций осуществляют
для серийного производства.
Коэффициент технологичности
Определение уровня
технологичности изделия
Расчет надежности
Другими важными понятиями
Надежность – это
в теории надежности
свойство изделия
являются повреждение и
безотказно
отказ.
(исправно) работать
Отказ – это событие,
в течении заданного
заключающееся в нарушении
времени, в
работоспособности изделия.
определенных
эксплуатационных
условиях.
Строится график зависимости
Определение интенсивности
отказа всего изделия – λобщ
Определение наработки на
отказ
Согласно
приведенным
расчетам данное
изделие является
технологичным.
Согласно расчётам, средняя
наработка на отказ составляет
512 часов. Так же был
составлен график зависимости
безотказной работы от времени
наработки.

10. Защита от статического электричества Для защиты от статического электричества используют два метода: метод, исключающий или уменьшающий

Защита от статического электричества
Для защиты от статического электричества используют
два метода: метод, исключающий или уменьшающий
интенсивность образования зарядов статического
электричества, и метод, устраняющий образующие
заряды.
Первый метод наиболее эффективен и осуществляется
за счет подбора пар материалов элементов машин,
которые взаимодействуют между собой с трением. По
электроизоляционным свойствам вещества
располагают в электростатические ряды в такой
последовательности, при которой любое из них
приобретает отрицательный заряд при
соприкосновении с материалом, расположенным в ряду
слева от него, и положительный — справа. Чем дальше
в ряду расположены материалы друг от друга, тем при
трении между ними интенсивнее происходит
образование зарядов статического электричества.
Поэтому при создании машин необходимо материалы
взаимодействующих между собой элементов машин
выбирать одинаковыми или максимально близко
расположенными в электростатическом ряду.
Например, пневмотранспорт полиэтиленового порошка
желательно осуществлять по полиэтиленовым трубам.

Пример расчета для электрощитка / Хабр

Домашняя электросеть Part Deux

В этой статье я хочу привести пример выбора оборудования для щитка в квартире, условное продолжение

предыдущей статьи

(некоторые теоретические моменты были там рассказаны более полно). Потому такой подзаголовок.



Исходные данные

Так как есть, по сути, множество возможных условий, то здесь я введу ряд ограничений, чтобы пример был более конкретный. Кому-то может повезти больше, кому-то меньше, но такова жизнь.

Итак, имеется однофазное электроснабжение, в щитке установлен счетчик с номинальным током 50 А. Энергокомпания разрешает максимальную мощность входного устройства с защитой от перегрузок 40 А. Вся проводка меняется полностью. Заменить проводку можно от исходных клемм счетчика (для этого следует вызывать монтера для снятия пломб). Если дом нормально спроектирован и построен, то уже от счетчика до щитка проложено что-то нормальное, вроде 4 мм² меди.

Как и в предыдущей статье, я исхожу из напряжения согласно нормам МЭК в 230 В.

Потребление

Важно определить, что будет потреблять и какие токи могут ожидаться. Для этого нужно составить список потребителей с их максимальным потреблением для определения сечения кабеля. Нужно понимать, что максимальная мощность подключения в приведенном выше случае составит всего 9200 Вт, потому одновременно включать все в электроплите (от 8800 до 10200 Вт) и потом еще утюг (до 2400 Вт) и пылесос (900-2000 Вт) не стоит. Здесь необходимо соблюдать баланс между удобством и возможностью и чем-то жертвовать.

В принципе нужно понимать, что как работает и с какой мощностью. Та же стиральная машина потребляет полную мощность первые 15-20 минут, пока идет нагрев воды и полоскание с порошком, далее мощность составляет 10-15% от заданной в паспорте. Так как это все очень индивидуально, то примем следующее для дальнейших расчетов крупных потребителей (из собственного опыта):

  • стиральная машина 2300 Вт (загрузка 6 кг, новые модели)
  • плита 9200 Вт
  • электрочайник 2000 Вт
  • утюг 2400 Вт
  • пылесос 1600 Вт

Это было то, что касалось нагрузки. Теперь перейдем к токам короткого замыкания.

Токи короткого замыкания


Щиток

Как я упоминал в предыдущей статье, расчет покажет какую-то величину, которая в реальной жизни малоприменима, особенно, если сети, к которым подключен дом, уже не новые. В любом случае для получения данных, от которых можно отталкиваться для расчета, являются измерения. Существуют специальные устройства, которые по сути своей включаются в розетку и измеряют сопротивление сети до этой точки. Также устройство показывает расчетное значение тока короткого замыкания в месте измерения, но данную величину можно всего лишь использовать для общей оценки, так как она высчитывается исходя из текущих параметров (например, напряжения в сети). Потому за основу следует брать только измеренное сопротивление.

Само же измерение также не является окончательным ответом, так как токи короткого могут изменяться вследствие модификаций в сети, вроде ремонтов или замен оборудования, или изменения режимов в сетях среднего напряжения. Потому измеренной значение следует «ухудшить», чтобы гарантировать защиту даже на потом.

Есть ряд факторов, которые можно учесть, пересчитав измеренную величину.

Во-первых, измерение проходит в нормальных условиях, а при коротком замыкании провода разогреваются и из-за этого увеличивается их электрическое сопротивление.

Во-вторых, есть погрешность измерений самого прибора, которая в отдельных случаях могут быть до 30%.

В-третьих, влияние сети среднего напряжения. Максимальное изменение токов короткого замыкания в сети низкого напряжения из-за изменений в сети среднего напряжения составляет 10-12%.

Все эти факторы приводят к тому, что измеренное значение сопротивления следует увеличить в 1,6-1,7 раз.

Допустим, прибор показал величину 0,74 Ом и ток короткого замыкания 308 А при подключении на входных клеммах нашего щитка. Цифра довольно большая, теперь пересчитаем для худшего варианта.

Корректируем сопротивление сети:

Далее, считаем согласно МЭК 60038 минимальный ток короткого замыкания для сети до 1000В с изменением напряжения плюс-минус 10%

Как видно, минимальный возможный ток короткого замыкания почти в 2 раза меньше расчетного.

Примечание

Для обычного бытового потребителя важен именно минимальный ток, так как для него время отключения критично.

Если отключит минимальный, то максимальный проблем не составит.


Конечные потребители

Итак, у нас есть ток короткого замыкания на входе в щиток. Но встраиваемое там оборудование должно защищать провода по всей их длине, а не только возле щитка. Дальше есть два варианта: измерение или расчет. Так как я исхожу из полной замены проводки, то и токи короткого можно высчитать. В случае, если меняется щиток и только часть проводки, то советуют провести измерения и расчеты, как указано выше.

Итак, расчет. Имеет смысл его проводить перед началом работ и покупки проводов для оценки параметров в любом случае. Как исходные величины для сопротивлений возьмем максимальные допустимые величины сопротивлений из тех же стандартов МЭК (ниже приведены данные только по меди):

Сечение, мм² Сопротивление, Ом/км
1,5
12,2
2,5 7,56
4 4,70
6 3,11

Далее расчет. Примем следующее: до нашей розетки нужно проложить 50 м кабеля от щитка. Допустим, что мы выбираем кабель сечением 2,5 мм² с сопротивлением 12,2 Ом/км.

Сопротивление сети в точке подключения данной розетки составит:

Здесь есть несколько моментов, которые важно отметить. Сопротивление кабеля следует умножать на 2, так как сопротивление имеет два проводниках в проводе, и, хотя измеренное сопротивление является комплексной величиной, для расчета можно пренебречь реактивной составляющей. Также величины приведены в Ом/км в таблице, потому требуется пересчет в метры.

С помощью ранее приведенной формулы высчитываем минимальный ток короткого замыкания:

И из этого результата видно, что для гарантированного отключения нужно брать максимум С-автомат на 8 А или В-автомат на 16А.

Интересный факт

Стандартными являются выключатели на 10 и 16 А (в общем-то неважно, какой тип). И если брать автоматы на 8 или меньше ампер, то может оказаться, что их цена в 1,5-2 раза выше. Это следует учитывать при планировании, так как исключить поломку выключателя нельзя, а искать потом тот же С4А на замену может быть дорого и банально сложно из-за их редкости. У некоторых производителей есть автоматы на 13А, но тут тяжело говорить о ценовой политике, кто-то делает, как и 10А, кто-то дороже.

Здесь важно вновь отметить –

автоматы защищают только кабель, они не защищают от короткого замыкания то, что подключено в розетку

.

Какие главные недостатки такого расчета? Мы не учитываем сопротивления клемм, например, или сопротивление устройств защиты. Их сопротивление маленькое, и в принципе добавив 0,1-0,15 Ом к расчету можно скомпенсировать эту неточность ( в примере выше ток короткого будет 83А, что для данного случая роли уже не играет).

К сожалению реальны случаи (в постсоветском пространстве, по крайней мере), когда покупаешь кабель, а его реальное сечение меньше, чем написанное (например, 2,1 вместо 2,5 мм²). И если на одножильном проводе это еще проверить можно (штангенциркулем, например), то для многожильного провода можно забыть об этом. Здесь поможет только измерение.

Кабель продается большими отрезками, можно увечить длину, соединив последовательно все проводники. Так можно будет измерить и высчитать реальное сопротивление провода и в дальнейшем использовать эту величину для расчета и выбора автоматов.

Подбор устройств защиты по токам короткого и нагрузке

Вначале выполним расчет для подключения ряда потребителей, чтобы пример был более конкретный и начнем от более крупных потребителей к более мелким:

Электроплита

Проложен медный кабель 6 мм², от щитка до розетки 15 метров.

Ток короткого замыкания:

Возможен В-автомат на 32А или С-автомат на 16А (для плиты вполне нормально подойдет В-автомат, да 16А С-автомат маловат). Как я ранее писал, полная мощность плиты 9200 Вт, что означает 40А. Так как максимально возможный автомат 32 А, то нужно исходить из того, что все сразу включать нельзя. Что именно – зависит от потребления. В принципе для некоторых плит комбинация 2 конфорки и духовка дает 25 А, можно и так сделать.

Стиральная машина

Проложен кабель 2,5 мм², от щитка до розетки 30 метров.

Ток короткого замыкания:

Так как в машинке встроен электромотор, стоит выбрать С-автомат, в данном случае С10А.

Электрочайник

Проложен кабель 2,5 мм², от щитка до розетки 20 метров.

Ток короткого замыкания:

Так как электрочайник обычно не один там включен (это кухня), то здесь бы я советовал выбрать что-то вроде В16А-В20А.

Прочие электроприборы

Здесь речь идет в первую очередь об утюге или пылесосе (из упомянутых мною ранее крупных потребителей). В принципе их могут включить в любую розетку, потому в общем случае достаточно посчитать ток для самой отдаленной розетки (пример выше с 88,2 А и В16А именно тот случай). Если не выходит – нужно брать большее сечение, сделать надписи на розетках и предусмотреть специальные розетки для того же утюга (у пылесосов провода бывают достаточно длинные).

С одной стороны можно подобрать автомат под каждую розетку, с другой – иногда хочется унификации, да и проще при покупке кабелей и выключателей, здесь каждый решает для себя сам.

Для освещения расчет аналогичный, но тут чаще используется провод сечением 1,5 мм², так как клеммы в комплекте могут подходить для многожильного 2,5 мм² и то со скрипом. Но там и не такие большие токи, особенно если речь о светодиодном освещении.

Дополнение на основе комментариев от 27.11.18

Речь идет исключительно об осветительных приборах и их питании. В данном случае физически может быть так плохо спроектирован светильник, что туда 2,5 мм² просто не влезут по причине недостаточного места для нормального сгибания провода (я сам с таким сталкивался).
Выключатель в таком случае следует также выбирать по токам короткого замыкания, так как сопротивление проводника будет больше, то и токи короткого выйдут меньше, а значит и выключатель потребуется меньшего тока (В10А вместо В16А, например).

Координация устройств в щитке

Итак, есть следующие важные данные:

  • Вводное устройство максимум 40А
  • Ток короткого замыкания в щитке 173,7 А
  • Электроплита – максимум В32А
  • Стиральная машина – С10А
  • Розетки – В16А

Остальные устройства на данный момент не важны.

Итак, в первую очередь выберем вводное устройство. Для начала возьмем несколько различных типов выключателей на 40А (здесь и далее будет использоваться программа Siemens Simaris Curves, детальнее про программы я написал в конце статьи) и рассмотрим ситуацию для системы заземления TN.

На этом графике представлены ток короткого замыкания на входе в щиток и кривые выключателей типов В, С и Е. Последний еще известен, как «селективный автоматический выключатель» (селективный к ниже расположенным выключателям, так как отключает даже большие токи короткого с задержкой во времени). В данной системе (TN) время 0,4 секунды определяется для кабелей к розеткам, в то время как для распределительной сети (чем является сеть между вводным выключателем и выключателями на отдельные ветви) это время составляет 5 секунд. Во всех случаях время отключения слишком высокое, а именно более 5 секунд.

Маленькое напоминание

Временно-токовый график выключателя и предохранителя (в примере ниже рассмотрен выключатель) имеет 3 зоны: в зоне 1 он не должен срабатывать, в зоне 2 — должен сработать обязательно, зона 3 — допуск по нормам, «серая зона»:



Решением в данном случае может стать использование разъединителя с плавкой вставкой. По сути обычный плавкий предохранитель, но с внешним видом, как автоматический выключатель.

Выглядит следующим образом:

Взял для примера первую попавшуюся картинку из интернета, разъединитель от Hager со встраиваемыми предохранителями типа D02 («пробки»). На нем написано 63А, но так как типоразмер одинаковый, то в этот разъединитель можно установить любой предохранитель D02.
Итак, временно-токовая характеристика выглядит следующим образом (gG обозначает плавкий предохранитель общего назначения):

Максимальное время отключения 3,2 секунды, что соответствует нормам. Теперь посмотрим по селективности ниже, а именно сравним с В32, В16 и С10 с соответствующими, рассчитанными выше токами. Вначале В32 и плавкий предохранитель:

Здесь все хорошо, из графика явно видно время срабатывания каждого из защитных устройств. Естественно, что ситуация для маленьких выключателей будет лучше:

В16 и предохранитель

С10 и предохранитель

В целом существуют для каждого производителя таблицы селективности устройств защиты, например, как приведенная ниже.

Маленькая таблица для выключателей с характеристикой В, большая — С. Синим выделен номинальный ток выключателя, черный на светлом фоне — граничный ток селективности. Обе таблицы представляют селективность автоматических выключателей от Siemens к его же плавкому предохранителю 40А. Недостаток подобных таблиц — проверить все комбинации очень сложно, потому некоторые случаи даже не рассмотрены, хотя и не исключена селективность.

Ситуация для системы заземления ТТ

В данной ситуации отключение в распределительной сети должно произойти за 1 секунду, у конечных потребителей — за 0,2 секунды (исторически сложились такие величины). И если мы примем, что токи короткого замыкания соответствуют рассмотренным ранее, то потребители будут отключены вовремя (время срабатывания выключателя до 0,1 секунды), то для вводного устройства ситуация похуже. Тот же плавкий предохранитель на 40А сработает за целых 3,2 секунды. В общем нужно идти вниз по номиналу:

Как видно, предохранитель даже на 32А не отвечает нормам по времени отключения, но все устройства на 25А можно использовать. В данном случае имеет смысл остановиться на селективном выключателе и в целом получиться следующая картинка:

Автоматы В16А и С10А селективны, В20А — только для случая короткого замыкания, но не в случае длительной работы. Последнее в принципе можно применить, нужно только помнить, что если выбило селективный выключатель, то вполне могла быть проблема на нагрузке за В20А.

Дополнительная информация


Устройство дифференциального тока УДТ

Согласно рекомендации норм отдельные УДТ стоит ставить к каждому устройству защиты от токов короткого замыкания и перегрузок. Обязательными по требованию норм являются розетки, особенно там, где есть контакт электроприборов с водой или где высокая влажность.

Рекомендованы автоматические выключатели, управляемый дифференциальным током, со встроенной защитой от сверхтока (дифференциальные автоматы, RCBO), как универсальное и компактное решение. Хотя цена на них выше, чем на комбинацию выключатель+УДТ. Также существует обоснованное требования применения подобных устройств в ТТ-системах. Причина такого для ТТ-систем в том, что есть одна особенность замыканий по сравнению с TN-системами. Так как в случае ТТ-системы заземление выполняется не от источника питания, а в месторасположении потребителя, то фактически ток замыкания между фазой и корпусом может (и чаще всего бывает) меньше, чем между фазой и нейтралью (в TN-системах эти величины практически идентичны). Фактически это очень большой дифференциальный ток, но иногда недостаточно большой, чтобы сработал выключатель, но вполне достигающих величин, слишком высоких для простого УДТ.

Примечание. УДТ ранее в нормах называлось УЗО, согласно МЭК правильное название устройство дифференциального тока.

Размер щитка

Актуально для тех, у кого в квартире (энергокомпания может требовать основной выключатель возле счетчика, но иногда им все равно, тогда можно все дома держать). Здесь не нужно экономить место. Лучше взять щиток, который будет полупустой, но с ним будет и удобнее работать и всегда будет возможность для расширения.

Программы

Известные мне программы я привел ниже. Единственный естественный недостаток – использование исключительно собственного оборудования для сетей низкого напряжения. Все приведенные ниже программы бесплатны, но иногда требуют бесплатной регистрации для скачивания или первого запуска. Расположены они в порядке личных предпочтений.

  • Siemens Simaris Curves – использованная выше программа, уже много лет неизменная, хотя сравнение той же ограничивающей функции можно и улучшить (тут много нужно делать вручную).
  • ABB Curves – последнее время сильно улучшилась, количество функций выше, чем у предыдущей программы, но иногда немного заморочена. Также есть возможность использовать плавкие предохранители по МЭК для сравнения, не только собственные, пусть и довольно ограничено.
  • Eaton CurveSelect – Excel-файл с кривыми срабатывания защит. Увы, только с кривыми обязательного срабатывания, но не минимальных, потому применимость довольно ограничена в вопросе селективности.
  • Онлайн-ресурс от Schneider Electric не работает под Мозиллой, в целом не очень удобная. Здесь вставил ссылку, так как ее очень сложно найти и чаще перебрасывает на неработающую нынче отдельную программу.

Ссылки

Зарядно — разрядное устройство для акб ИБП — Мои статьи — Каталог статей

Зарядно — разрядное устройство для акб ИБП Материалы собраны в основном с сайта автора зарядного устройства «Профи 5»:  Адаптивные алгоритмы зарядки свинцовых аккумуляторов;
Схема защиты АКБ от глубокого разряда взята с сайта: Астрофорум – астрономический портал, тема: Защита аккумулятора от глубокого разряда. 
Онлайн калькулятор: Делитель напряжения на резисторах. Формула расчета, онлайн калькулятор.
Онлайн калькулятор: Параллельное соединение резисторов. 
Онлайн калькулятор: Комбинация стандартных номиналов резисторов.
Ряд номиналов резисторов Е24.
Большой сборник схем блоков питания АТХ и ноутбуков.
Усиление сигнала с шунта с помощью операционного усилителя. Схема.
 

 

Логика работы с АКБ ИБП

  1. Доливка дистиллированной воды.
    1. Долить дист. воды в одну из банок до появления воды сверху пластин, излишек воды сразу отобрать.
    2. Замерить сколько влито дист. воды в банку.
    3. Долить во все банки такое же количество дист. воды.
    4. Долить во все банки воды до появления воды сверху пластин, излишек воды сразу отобрать.
    5. Зарядить акб (импульсы с добивкой и отсечкой на 14.4V).
    6. Для определения фактической ёмкости даём отстояться АКБ после зарядки не менее 6 часов.
  2. Разрядка АКБ.
    1. Разряд током 0.7А (ставим 0.71-0.72А) до 11,5V.
    2. После отсечки на 11.5V замерить напряжение разорванной цепи на клеммах АКБ (далее по тексту НРЦ).
    3. Высчитываем реальную ёмкость АКБ (Принимаем для расчёта, что при разрядке до 11,5V  АКБ отдал около 80% паспортной ёмкости, то есть множитель 1,25).
    4. Если фактическая ёмкость АКБ менее 50%, то разряжаем минимальным током(0.05-0.07 А) до 11.9V.
  3. Заряд током до 1.4А, импульсами с добивкой и отсечкой на 14.4V.
  4. Для определения фактической ёмкости даём отстояться АКБ после зарядки не менее 6 часов.
  5. Повторяем цикл разрядки для определения фактической ёмкости (пункты 2a – 2f)

 

Коротко про доливку воды (нижний ряд фото):

АКБ дата выпуска 11.15 года.
Установлен в ИБП 06.16 года.
Напряжение на проводах от ИБП к АКБ при снятой клемме: 13.78 Вольта.
Работал в рабочие дни по 9 часов (в среднем).
Первое ТО 02.19 года, общее время эксплуатации около 32 месяцев.
Долил в каждую банку по 20 См3 (доливал до появления сверху матов свободной воды, покачивал, через пять минут лишнее отобрал).
Итого: общее время работы около 32 месяцев.
Долито по 20 См3, в каждую банку, плюс минус 1 См3.
Несложный расчёт: 20 кубиков делим на 32 месяца.
Получаем: каждая банка теряет 0,6 См3 дист. воды ежемесячно.
Если проводить ТО 1 раз в год, то требуется доливать около 7См3 в каждую банку, соответственно около 42 См3 на весь АКБ.
Из всего этого можно сделать простой вывод: в течении 5 лет работы АКБ теряет практически всю воду.

Общая концепция на зарядку АКБ ёмкостью 50-75 А/ч 1. Максимальный ток в импульсе ограничиваем (пик до 16А допустимо), настраиваем стабилизатором тока и напряжения, напряжение источника тока настраиваем на 14.5V,   отсечку настраиваем на 14.4V.
2. Понятие «заряд не лезет» можно интерпретировать так: в течении 20-30 минут зарядки импульсами напряжение на АКБ не растёт. 
3. Контроллер разряда для Са-Са до 12В (11,5В).
4. Подключать «реверсную» нагрузку имеет смысл только после зарядки АКБ до 13В. Пропорция по времени 1/3 заряд, 2/3, разряд;  10/1 ток заряда/разряда. 
5. Напряжение полностью заряженной аккумуляторной батареи без нагрузки (ЭДС — электродвижущая сила) должно находиться в пределах 12. 6-12.9 В.
6. Максимальное напряжение при зарядке 14,4 В (диапазон 13,8 – 14,4 В).
7. В цепь питания индикаторов напряжения и тока поставить диод.
8. Амперметр показывает только положительный ток, ставить 2 шт.
Первый: Ток разряда и напряжение на акб.
Второй: Ток заряда и напряжение на конденсаторах.

На плате шим регулятора перепаял времязадающие конденсаторы (в правом верхнем углу на картинке выше) вместо двух жёлтеньких с маркировкой 102 впаял электролит 33 мкф. (минус конденсатора к верхней дорожке, плюс ко второй ножке таймера 555), в итоге получил период около 3 секунд.
Схема работает адекватно во всём диапазоне регулировки.
Если нужен другой период, можно применить конденсатор иной ёмкости. Онлайн калькулятор: Расчет таймера NE555/

Очень интересный материал с сайта: https://www.drive2.ru/l/5914573/.
Официальные рекомендации от Мазды гласят, что если плотность электролита аккумуляторной батареи составляет менее 1,17 г/см3 (Battery SOC составляет менее 25%, что соответствует напряжению менее 12В), то такая батарея подлежит замене новой, так как в этом случае восстановить нормальное функционирование аккумуляторной батареи с помощью ее заряда уже невозможно (!).
Кальциевые автомобильные АКБ лучше вообще никогда не подвергать глубокому разряду, а если разряжать, то не ниже 11,5В (при этом с риском не вернуть назад прежнюю ёмкость АКБ)
или 12В (неглубокий КТЦ), т.к. 12В НРЦ (напряжение разомкнутой цепи) на свинцовом АКБ говорит о 0% его ёмкости (напряжение 100% заряженного АКБ составляет 12,7В).
Большинство информации почерпнуто мной отсюда: CAR AND DEEP CYCLE BATTERY FAQ 2015 , а также личными «опытами» и наблюдениями.
Так же, всем фомам неверующим — обязательно к прочтению этого сообщения!
 

Ниже идёт теория, полезно для прочтения.

Материалы собраны в основном с сайта автора зарядного устройства «Профи 5»:  Адаптивные алгоритмы зарядки свинцовых аккумуляторов; Процедура тренировки-десульфатации которую я рекомендую:  Собрать схему «с реле и лампочкой» (как самый простой и доступный пример), для циклирования СА — так чтобы подавать постоянное напряжение ХХ в 18-20В(под нагрузкой на ваш СА оно должно падать до 14. 5-15В) с током не более 0.5С вперемешку с подачей нагрузки(лампочки).
Лампочку(т.е. нагрузку) выбирать из расчета 10 часового разряда для вашего СА. (лампочку параллельно на клеммы СА, а «реле поворотов» в разрыв источника питания и СА с лампочкой). 
Ток 12-14А, пики до 16А, при этом продолжительность импульса вдвое меньше паузы.
Большинство производителей СА рекомендуют 20 часовой разряд токами в 0.05С до 1.8В/элемент (т.е. до 10.8В на 12Вольтовом СА, измеренные под нагрузкой, или не ниже 12В без нагрузки). 10-и часовой разряд будет примерно при 0.1С. 
Применение этой схемы при 10 часовой тренировке дает 1:1 «нагрузка:пауза» (немного не то что я писал ранее но зато этого 1:1 очень просто достичь) и способствует более полному использованию хим.веществ, потому что в паузах выравнивается плотность электролита. 
Также известен способ восстановления СА батарей асимметричным током (при соотношении зарядной и разрядной составляющих тока 10:1 и отношении длительностей импульсов этих составляющих 1:2. Но этот метод обычно делается на частотах 50Гц(сеть 220В) и я его не рекомендую — так как 50Гц это «сильно быстро» и будет лишний нагрев СА. Хотя само соотношение «зарядка:нагрузка» в 10:1 (по току) я рекомендую применять для низких частот (0.5-1Гц). 

Второй способ — это собрать из подручных средств простую схему, в которой с частотой 0.5-1сек будет происходить переключение СА с зарядки на разрядку. 
Соотношение «зарядка: нагрузка» в 10:1 (по току) я рекомендую применять и в этом случае. 
Напряжение полностью заряженной аккумуляторной батареи без нагрузки (ЭДС — электродвижущая сила) должно находиться в пределах 12.6-12.9 В. Напряжение в бортовой сети автомобиля при работающем двигателе несколько выше, чем на клеммах АКБ, и должно находиться в пределах 13,8-14,8 В (0,2 В от крайних значений). Значение напряжения ниже 13.8 В ведет к недозаряду батареи, а выше 14.4В — к перезаряду, что пагубно сказывается на ее сроке службы.
Внимание!!! следует помнить, что заряд непрерывным малым током (0. 05с—0.1с) приводит к преимущественному образованию мелкодисперсных кристаллов альфа-модификаций оксида свинца, что затрудняет отдачу больших токов от АКБ. 
Заряд токами 0.1С—0.2С (а в моих опытах и 1С) с паузами приводит к формированию бетта-модификаций оксидов свинца, которые имеют в два раза большую емкость (ампер-часов) по сравнению с альфа-модификациями.

 

Зарядное устройство «Профи 5»

Вопрос: Почему вы запрещаете применять «крокодилы» для подключения АКБ? 
Ответ: потому что они воруют у процесса заряда энергию и вводят ЗУ в аварийный режим работы! смотрите на фото ниже. Используются стандартные крокодилы, продаваемые повсеместно, не важно они «тугие или не очень».» 
Желтый — импульсы до крокодила. Синий — после крокодила. Настройки каналов идентичны. Ток от ЗУ порядка 1 Ампера.


 

Я устал повторять и писать, в том числе в Инструкции: КРОКОДИЛЫ НЕ ДАЮТ НОРМАЛЬНОГО КОНТАКТА! НИКАКИЕ, даже «тугие» НЕ ДАЮТ !!! 

В точке контакта наблюдается повышенное сопротивление,(смотрите на осциллограмму выше), из-за которого, при УДАРАХ ТОКА, которые выдает Версия5 (больше сотни Ампер. ..) в месте контакта увеличивается напряжение, и схема ЗУ МОЖЕТ НЕ УСПЕТЬ отработать снижение напряжения или вообще попасть в аварийный режим работы! Я уже молчу о том, что это просто ворует энергию заряда! 
Речь идет о миллисекундных переходных процессах, которые штатные защиты ЗУ просто могут не успеть отработать! 
Отсюда и требование НЕ ПРИМЕНЯТЬ КРОКОДИЛЫ! 
Производимые мной ЗУ не заряжают АКБ постоянным током, поэтому это»кипятильник» можно включить искрящими крокодилами, тонким проводком, а мои ЗУ — нельзя! 
СОБЛЮДАЙТЕ ИНСТРУКЦИЮ !!!
Правда то что пульсирующее напряжение заряда(разряда) очень хорошо ложится на химию процессов в СА — т.е. в паузах между импульсами идет диффузия электролита.
Внимание!!! следует помнить, что заряд непрерывным малым током (0.05с—0.1с) приводит к преимущественному образованию мелкодисперсных кристаллов альфа-модификаций оксида свинца, что затрудняет отдачу больших токов от АКБ. 
Заряд токами 0.1С—0.2С (а в моих опытах и 1С) с паузами приводит к формированию бетта-модификаций оксидов свинца, которые имеют в два раза большую емкость (ампер-часов) по сравнению с альфа-модификациями.

 

Обращение Автора: Прошу вас помнить, что вы приобрели Зарядное Устройство Версия5-Профи, а не «блок питания».

ЗУ это прибор, который разрабатывался изначально для работ по заряду АКБ а не «поддержанию нужного напряжения с ограничением тока». Это предназначение ЗУ накладывает определенные ограничения и убирает «классические требования» по стабилизации напряжения и токов заряда. Данное ЗУ есть результат более чем восьмилетней моей работы по заряду и восстановлению свинцовых АКБ всех типов. В ЗУ применены авторские методики (алгоритмы) заряда, которые отличаются от общепринятых «классических». В основу положены два принципа: «не навреди» и «сделай все возможное, чтобы быстро и качественно зарядить АКБ». Годы работы с применением «адаптивного импульсного» метода заряда показали его высокую эффективность для восстановления свойств свинцовых АКБ всех типов.
Данное ЗУ имеет два режима работы — Стандартный и Расширенный. ЗУ проектировалось не только как «поставил на заряд и забыл» но еще и как Инструмент Исследователя свойств АКБ. Поэтому в данном ЗУ применены и описаны ниже разные настройки заряда. Вам не обязательно применять их все, но ЗУ позволяет в случае интереса к проведению экспериментов с АКБ, предоставить вам максимум возможностей. 
В данном ЗУ пришлось полностью отказаться от применения метода замера токов с использованием «шунтов». Во-первых на токи в 30А шунты занимают очень много места, они греются.
В ЗУ токи замеряются как падение напряжения на полностью открытых полевых транзисторах, что позволяет упростить схему и получить приемлемую точность измерения. Современные транзисторы имеют малый разброс величины сопротивления в открытом состоянии, а при производстве ЗУ каждое ЗУ калибруется программно (доступно и пользователю ЗУ) на эталонных токах заряда и разряда. 
Следует помнить, что невозможно точно измерить и отобразить в виде «столько-то ампер» токи сложной формы, а методы усреднения вносят иногда большие погрешности, поэтому ЖКИ в ЗУ отображает выхваченные из «потока данных» значения токов и напряжения.
Напоминаю вам, что согласно электрохимии и ГОСТ, ёмкость АКБ, а так-же отданные ампер*часы можно измерить только проведя КТЦ на активную нагрузку.
Все остальные методы являются оценочными разной степени точности и приближения и официально не признаны.

Вопрос: Как подключать клеммы к ЗУ? 

 
       


Я очень прошу Вас не применять для заряда АКБ «разъемы-крокодилы»!
Они изготавливаются из тонкого оцинкованного железа, дают высокое сопротивление в точке контакта с АКБ это может привести к нагреву, частичному оплавлению клемм АКБ в точках контакта.
При высоких токах(30А, а в импульсах до 100А) развиваемых данным ЗУ, возможно загорание электрической дуги при плохом контакте. Лучше всего применять клеммное соединение с болтовым обжимом проводов. Плохой слабый контакт с АКБ приведет к неправильной работе алгоритмов ЗУ.  
Не удлиняйте провода от ЗУ к АКБ! ЗУ комплектуется штатно проводами 2*4мм2 сечения длиной 60см. Увеличивая длину проводов вы теряете все преимущества импульсного заряда. 
При работе ЗУ оно издает звуки. Это нормально. В базовом режиме (модуляция «0») звук напоминает еле легкий шелест, громкость зависит от зарядного тока — чем выше ток тем сильнее звук. При выборе других модуляций звуки могут напоминать «звук циркулярной пилы», чем выше ток тем сильнее звук.    
Учитывайте это при эксплуатации ЗУ. Звуки возникают из-за магнитострикции сердечника трансформатора ЗУ при отработке алгоритма заряда, невозможно полностью убрать звук при работе ЗУ. Трансформатор залит лаком с вакуумной пропиткой обмоток, но тишине это не помогает. 
В ЗУ применено независимое «дежурное питание» для процессорной части. Это позволяет сохранять данные о заряде-разряде АКБ при срабатывании защиты в мощной части ЗУ. Примененный квазирезонансный преобразователь имеет триггерные защиты, которые можно снять только «передернув» питание. Наличие дежурного питания позволяет это сделать без полной перезагрузки ЗУ и без потери данных.
При  работе ЗУ напряжение колеблется от  10  до  14.4В  и  могут  быть  отдельные  всплески (до полсекунды) до 16.5В (при отключении проводов АКБ от ЗУ при подаче тока).
Сечения провода «по меди» в ЗУ штатно 2 провода по 4мм2 (суммарно 8мм2) для токов до 30А. Провод типа ПГВА или ПВ3, многожильный одинарный. Длину (одного провода от ЗУ к АКБ) не более 70см я рекомендую, это связано с индуктивностью проводов, которая мешает при проведении импульсных алгоритмов заряда.
Технические параметры МикроЗУ-Про: 
Входное напряжение: 9-20В, 5-10А, постоянный ток 
Напряжение заряда максимальное: 14.4В / при токе 1-10A 
Зарядный ток: Макс. 10А (12А доступен только в режиме «AUTO»)


У вас на сайте строго указано, чтобы минимальное напряжение на батарее не опускалось ниже 10.8В под нагрузкой или 12.0В без нагрузки
ВНИМАНИЕ!!! Современные АКБ Са-Са и «гибридной» систем не рассчитаны на глубокие (до 10. 8В) разряды!
Применять КТЦ для таких АКБ следует с особой осторожностью, и мы рекомендуем использовать разряд до 12В или до 11.5В

Вот вам всем ниже — картинка разрядной кривой АКБ более-менее нормального.

Подробности про картинку можно прочитать по ссылке:  Разрядная кривая свинцовых АКБ

 А кальциевые АКБ вообще лучше не разряжать в КТЦ ниже 12в. Целее будут.
Мне пишут: 
«…Попал мне в руки новый аккумулятор MUTLU CALCIUM SILVER 60Ah одного месяца от роду. 
Сделал несколько КТЦ с предварительной зарядкой и выдержкой 3 часа. 
1. КТЦ 12В — вышло 41,6; вошло 48 ач 
2. КТЦ 11В — вышло 63; вошло 68,9 ач 
3. КТЦ 12В — вышло 36,3; вошло 38,1 ач 
4. КТЦ 12В — вышло 29,9; вошло 32,8 ач 
С каждым разом емкость АКБ снижалась. Вы можете это как-то прокомментировать?…» 
Я подчерком специально выделил важную строчку !!! 
КАЛЬЦИЕВЫЕ АКБ НЕ ЛЮБЯТ РАЗРЯДОВ ВООБЩЕ! 
Они хорошо хранятся, они мало воды (по рекламе) расходуют, но они после первого-же разряда теряют до 50% своей емкости, что человек и подтвердил — второй КТЦ до 11в похоже загнал одну из банок «свежайшего АКБ» «под плинтус».
Почему?  потому что: 
1) разбалансировку банок, даже «свежайшего АКБ» никто не отменял: 
2) при сильном разряде у КАЛЬЦИЕВОГО акб есть «точка разрыва», т.е. переход в необратимую сульфатацию.
3) если бы кто-то ХОТЬ ИНОГДА ЧИТАЛ мои FAQ, то увидели бы там вот эту картинку:

Которая ясно говорит, сколько можно рассчитывать снять с АКБ при разряде его до 12в,
а не опусканием его в область «невозврата по емкости» ниже 11.5в (для КАЛЬЦИЕВОГО АКБ)
ЗАЧЕМ РИСКОВАТЬ И РАЗРЯЖАТЬ КАЛЬЦИЙ НИЖЕ 11В???

Вопрос всех времен и народов: почему производители рекомендуют заряжать до 16В, а не 14.4В ???

Мой ответ:
И «прокипятить» в конце заряда АКБ – Сам этот совет был дан 100 лет назад, потому, что тогда АКБ были классического вида и сульфаты просто кипячением осыпали вниз банок! Там были специальные карманы-отстойники! Число глубоких циклов тех АКБ был порядка 50-100. Именно потому, что «осыпалось лишнее», все намазки за 50-100 циклов разрушались.
 

Для Са-Са свинцовых АКБ производители сейчас пытаются рисовать другую картинку (Цифровая разметка нанесена мной, возможно я ошибаюсь):

UЗ- напряжение на клеммах при подключенной зарядке 
Е — ЭДС (электродвижущая сила) аккумуляторной батареи 
Пояснение: В свободном состоянии напряжение на клеммах аккумулятора равно его собственной э.д.с. (обычно это называется НРЦ). После включения зарядного тока происходит скачок этого напряжения на величину омических потерь (точки 1-2) и начинается первая стадия заряда, на которой происходит заряд эквивалентной емкости поляризации и стабилизация распределения концентрации электролита вблизи электродов (точки 2-3). 
На второй стадии (точки 3-4) происходит основные процессы восстановления активной массы от поверхности решеток-электродов и вглубь намазок, увеличивается плотность электролита и напряжение на аккумуляторе. Когда почти вся активная масса электродов окажется восстановленной, напряжение на аккумуляторе достигает 13. 8 В(примерно). 
После этого (третья стадия, точки 4-5) зарядный ток начинает частично, а затем полностью расходоваться на разложение воды на водород и кислород. Момент начала газовыделения отмечен на рис. 2 точкой 4. 
При этом напряжение на аккумуляторе начинает резко повышаться и может достигнуть напряжения ограничения ЗУ, и если у вас «трансформатор и 2 диода» то рост напряжения будет ограничен только напряжением ХХ вашего трансформатора… АКБ при этом будет кипеть как чайник! 
На стадии (точки 5-6) напряжение остается (может оставаться) постоянным. Наблюдается обильное выделение газа, которое обычно называют «кипением электролита». Происходит отрыв частичек намазок, вынос их вверх банок, иногда помутнение электролита… 
При токе заряда, равном 1/10 номинальной емкости аккумулятора, этот процесс производители АКБ рекомендуют вести 2-3 часа, для стабилизации плотности. В процессе этого «кипячения» часть крупных кристаллов сульфата осыпается с поверхности пластин на дно АКБ.
После завершения четвертой стадии зарядный ток отключают. Напряжение на аккумуляторе скачком уменьшается на величину омических потерь (точки 6-7), после чего происходит разряд емкости поляризации на сопротивление поляризации(зависит от внутрених свойств АКБ). При этом напряжение на электродах аккумулятора постепенно уменьшается, пока не достигнет значения собственной равновесной э.д.с., примерно равной 12.6 В (точки 7-8). 
Значение равновесной э.д.с. определяется различными факторами, в том числе плотностью электролита, достигнутой в процессе заряда. Этот период (хотя он и не является зарядом, так как зарядный ток отключен) можно условно считать пятой стадией, потому что на этой стадии продолжаются процессы, характерные для заряда — выравнивание плотности электролита у электродов и между ними. 

Вопрос: Александр, расскажите плиз немного о теории и причинах возникновения «мнимого заряда». 

«Мнимый заряд» — я этим термином называю состояние АКБ при котором НРЦ АКБ показывает 80-100% «заряда», а при попытках получить от АКБ заметные (от 1А и выше) токи, напряжение АКБ резко падает ниже допустимого (10. 8В). АКБ при этом не держит разрядный-стартерный ток, но при снятии тока стартера практически мгновенно показывает напряжение 80-100% заряда. 
Это происходит обычно от длительного стояния без работы (циклирования) АКБ, при этом намазки снаружи покрываются кристаллами сульфата свинца, которые мелкодисперсен и просто забивает поры, либо от постоянных неполных(неглубоких) разрядов, когда не вся масса намазок в АКБ работает в процессе. 
1) При большом токе «корочка» просто отдает все запасы сразу и электролит становится водой, которая диэлектрик, напряжение АКБ резко падает, а глубинные слои намазок получаются изолированными от основной массы электролита в промежутках между пластинами. 
Лечение АКБ: методом малых токов (0.05С и ниже) при которых мы полностью выкачиваем емкость и делаем намазки равномерно разряженными. После разряда следует немедленно зарядить акб «с добивкой», и весь цикл заряда я рекомендую делать с паузами на «подвоз снарядов»(ионов) в зону реакций. 
2) — при заряде номиналом порядка 0. 1-0.2С — но следует следить за «своевременной подачей патронов»(ионов) в топку реакций, тогда формируется равномерная намазка, что позволяет нормально снимать токи с АКБ. Идеальный случай это зарядка номиналом тока с паузами на «подвоз снарядов» (злектролита). 
Внимание!!! следует помнить, что заряд непрерывным малым током (0.05с—0.1с) приводит к преимущественному образованию мелкодисперсных кристаллов альфа-модификаций оксида свинца, что затрудняет отдачу больших токов от АКБ. 
Заряд токами 0.1С—0.2С (а в моих опытах и 1С) с паузами приводит к формированию бетта-модификаций оксидов свинца, которые имеют в два раза большую емкость (ампер-часов) по сравнению с альфа-модификациями.

Я до сих пор веду работы по применению полученных знаний  в автоматических зарядных устройствах для СА…Что мной достигнуто на сегодня:
После «Адаптивного алгоритма заряда» впервые увидел ситуацию когда в свинцовый аккумулятор энергии больше просто не лезет …по графикам видно четкое окончание зарядки, и после него уже качай или нет — больше просто не лезет и всё 
. ..и это при ПОЛНОЙ зарядке ОБЩИМ ВРЕМЕНЕМ за 3 часа + 30…50 минут!!! 
Аккумуляторы во время всего процесса ХОЛОДНЫЕ! 
Самое интересное что напряжение ХХ , т.е. «собственное 100% заряда» достигается в конце зарядки и после полного отключения от ЗУ — напряжение ХХ падает на 0.03-0.05В примерно, за первые 5 минут и… остается таким на всю ночь 
отличный результат!

Вопрос: Так, Вы предлагаете заряжать аккумулятор импульсным током с некоторой скважностью для обеспечения оптимальной диффузии раствора электролита? 

Ответ: Уважаемые «шпиёны» ! …а также все кто следит за этой темой… и кто считает что «высокие технологии в зарядке» можно сделать при помощи трех транзисторов и механического таймера, чтобы «дешево и сердито», а не так как этот чувак тут пишет, начитавшийся старых умных книг… 
Во первых — «диффузия» занимает примерно треть «всех процессов». 
Во-вторых — Вы не сможете при помощи «блока питания и таймера» повторить мои опыты, потому что «простыми способами» вы никогда не сможете «следить за ложечкой» и вовремя реагировать.  
Играют роль ограничения — «вниз», начальное напряжение «старта ЗУ», и самое главное «вверх» — это ПОВЕДЕНИЕ АКБ, особенно в диапазоне 12.50—14.46В. 
НО Самое Главное Ключевое Слово это «КИНЕТИКА ПРОЦЕССОВ»! 
Т.е. я отслеживаю ПОВЕДЕНИЕ АКБ, а не тупо (как некоторые до сих пор считают) «даю импульс 10-20сек а потом 20-30сек жду, да еще и хочу за свои УЗУ кучу денеххх». 😉 
КИНЕТИКУ , да еще и с точностью до 0.01Вольта вы НИЧЕМ кроме процессора не отследите, мало того — НАПРЯЖЕНИЕ «в процессе» нелинейно МЕНЯЕТСЯ, и его «абсолютные значения» в диапазоне 12—14.46В меня не интересуют, меня (и процессор) интересует ДИНАМИКА(КИНЕТИКА) протекающих в АКБ процессов. 
Если «прозевать динамику» — то из ЗУ тут-же получается неслабый кипятильник 🙁 и результат зарядки достигается прямо противоположный 🙁 …именно поэтому в 70-х годах эти темы по «ускоренной зарядке» умерли  — тогда не было «микроЭВМ», т.е. нельзя было очень точно и четко реагировать, а те схемы что применялись умельцами, «на таймерах», иногда работали а иногда давали обратные ожидаемым результаты, и «точная настройка» была проблемой номер один — вот как объяснить аналоговой схеме что вот сейчас — надо срабатывать вот так и так, а через 17 с половиной минут и других динамических процессах — надо уменьшить(увеличить) времена заряда или паузы ? Причем «линейностью процессов» тут и не пахнет, а «все кривые» это «почти параболы».  
Причем для каждого(!) АКБ это «свое семейство кривых», даже из 4-х штук одинаковых АКБ 7Ач 12В — ВСЕ РАЗНЫЕ, и графики реального управления отличаются в разы! 
Да, есть много «вредных советов», которые говорят что вот если что-то там импульсное поставить то «есть эффект». Да, иногда есть а иногда нет — причем даже «наноимпульсы» 🙂 применяют за бешеные деньги — чтобы «нанотехнологии» всуе упомянуть и гордиться собой 🙂 …но это все обман и «осколок процессов» — да, можно проведя неделю в гараже «с китайским вольтметром, таймером и транзисторами», нащупать один из вариантов когда одному из Ваших АКБ «полегчает» . Но через месяц наступит весна 🙂 (лето,осень,зима), изменится состав внутри АКБ, и уедут все процессы, и придется опять всю работу начинать сначала… потому что все меняется — КИНЕТИКА протекания она живая и подвижная. 
С уважением ко всем дочитавшим.

А вы по-старинке плотность меряете над пластинами АКБ?

Не учитывая того что серная кислота электролита это тяжелая нелетучая кислота.
Понятно, что если не кипятить АКБ повышенным напряжением, его плотность электролита «над пластинами» будет сильно отставать от плотности электролита «внутри пластин». Потому что пузыри газов, выходя наверх и разрушая намазки, очень хорошо перемешивают электролит, заодно в разы снижая срок службы АКБ… 

Мои ЗУ при заряде не кипятят АКБ!

Повторю, что реальным критерием оценки «сколько там Ампер-Часов» есть проведение КТЦ с разрядом на активную нагрузку 10ти часового разряда.
Все остальные методы, в том числе ожидание «правильной плотности» — являются косвенными и не имеют практического смысла.

Вопрос: Что такое «Капельница»?? вы много раз используете это понятие… 

Ответ: 
Капельница это заряд аккумулятора импульсами постоянного тока с последующей паузой. Соотношение времён заряд: пауза примерно от 1:1 до 10:1(при величине тока от 0,05С до 1С) Этот режим применяется для аккумуляторов, которые разряжены ниже 12В до достижения напряжения на них 12В. Может применяться и для всего времени заряда АКБ.

Вопрос: Что такое «Анти-Капельница»? на форумах много раз используете это понятие… 

Ответ: 
«Анти-Капельница» — Разряд аккумулятора импульсами постоянного тока с последующей паузой. То есть: разряд нужным током в течении определённого времени, после чего нагрузка ненадолго отключается. «Определённое время» разряда и паузы исчисляется секундами, поэтому понятие «импульс» тут применяется условно. Процесс разряда контролирует пользователь. Соотношение времён разряд: пауза примерно от 1:1 до 10:1(при токе разряда 0,05—0.5С) Напряжение на клеммах аккумулятора, до которого разряжать: 10,8В — тяговые, 11,5В — стартёрные. Этот режим применяется для глубокого разряда аккумуляторов, с выкачкой ёмкости.

Вопрос: Что такое «Качели»?… 

Ответ: 
Заряд аккумулятора постоянным током до величины напряжения на клеммах 14.4В с последующей паузой, длительностью «пока напряжение на клеммах достигнет 12. 7В», затем снова заряд до величины напряжения на клеммах 14.4В, пауза до напряжения на клеммах 12.7В и так далее. Этот режим используется для поддержания аккумулятора в заряженном состоянии. Этот режим используется в ЗУ «СТЕК».

Вопрос: Что такое «Заряд реверсивным током (Реверсивный заряд).»? 

Ответ: 
«Заряд реверсивным током (Реверсивный заряд).» это заряд аккумулятора импульсами постоянного тока с последующими импульсами разряда. То есть «заряд-разряд-заряд-разряд….» и т.д. Соотношение токов заряд:разряд примерно 10:1 — 20:1 (при непревышении тока заряда 0,1С) Соотношение времён заряд:разряд примерно от 1:1 до 10:1, зависит от АКБ, токов и величины разрядной нагрузки. Этот режим обычно всякие издания рекомендуют применять для десульфатации аккумуляторов. Но не все случаи помогает вылечить.

Вопрос: Что такое «Добивка»?? вы много раз используете это понятие… 
Ответ: 

«Добивка» это когда Заряд аккумулятора производится импульсами тока от 0. 05С до 1С.
Алгоритм есть собственность Автора и реализован в его серийно выпускаемых ЗУ. (С) А.В.Сорока Добивку нормально делают только мои изделия. (С) А.В.Сорока . Этот режим используется для десульфатации и «чтобы поднять емкость до 100-107%.» (С) А.В.Сорока
Отпишусь про ещё один удачный опыт восстановления: 
С форума Электротранспорта цитата: принесли мне мертвый кальциевый Titan емкостью 60 а/ч, который однажды посадили «в ноль» и бросили почти на целый год. Попытки зарядить его классическим зарядником ни к чему не привели — стартеру не хватало крутануть даже на пару раз. И вот он оказался у меня — черный глаз, НРЦ 11,5 Вольт. Честно говоря, я даже не надеялся что смогу с ним что-то сделать, но в виду того, что у меня было время с ним повозиться, решил-таки поставить его в режим STD.
Ток он принимать категорически отказывался, и ЗУ Версия3(ТОР), вопреки его воле, насильно запихивало короткие порции импульсов 0,1-0,5 сек.  
Позаряжал его так сутки, закачалось в него примерно 4 а/ч. Переключил в SCa, и практически сразу услышал довольно сильное шипение. Решил, что я его так скорее угроблю, чем восстановлю, поэтому переключил обратно в STD. Прошла неделя… ЗУ пыхтело, напряжение медленно росло, но глаз по-прежнему был черный. Терпение медленно подходило к концу и я подумал, что если завтра ничего не изменится, то отдам его назад. Смотрю, на нем напряжение 13,4 и ниже не опускается. Я слегка покачал АКБ и увидел как поплавок с зеленым глазом занял свое положение, хоть и неустойчивое. Появилась надежда, что идем верной дорогой, поэтому оставил АКБ заряжаться дальше 🙂 Через две недели заряда зеленый глаз уже не уплывал в сторону, как бы я не трёс аккум )) Все, дело сделано, КТЦ решил не делать, а отдать его товарищу как есть. Через день он мне отзвонился, и спросил как называется моя зарядка, захотел купить такую же 🙂

В этом ЗУ присутствует цепь для автоматического измерения внутреннего сопротивления АКБ. Для чего установлены два мощных сопротивления 10 Ом (ток при 12в = 1. 2Ампера) и 5 Ом (ток при 12в = 3.60Ампера(10R+5R в параллель=3.33333R)). 
Методика замера Rвнутр проводимая ЗУ: 
1) подключаем к АКБ резистор 10 Ом. пауза 1сек, меряем напряжение, записываем его как U10. 
2) не отключая 10R, подключаем к АКБ резистор 5 Ом. пауза 1сек, меряем напряжение, записываем его как U5. 
3) рассчитываем Re 
расчет: 
Исходное: 
U10 — напряжение на АКБ при подключении 10R резистора. 
U5 — напряжение на АКБ при подключении 5R резистора. 
Re — внутреннее сопротивление АКБ (рассчитывается). 
токи считаем так: 
I10 = U10/10 Ом , 
I5 = U5/3.33333 Ом 
dU = U10 — U5, 
dI = I5 — I10, 
Re = (U10 — U5) / ((U5/3.33333) — (U10/10))

Оставленный в бездействии незаряженный СА гибнет

(«сульфируется», «сульфатируется»), при чем и катод и анод покрываются окисным сернокислым свинцом PbSO4, веществом белого цвета, НЕ электронпроводным(!), стойким и стремящимся образовывать крупные кристаллы.
Если оставить батарею в разряженном состоянии, сульфат свинца начинает растворяться в электролите до его полного насыщения, а затем выпадает назад на поверхность пластин, но уже в виде крупных и практически нерастворимых кристаллов. Они откладываются на поверхности пластин и в порах активной массы, образуя сплошной слой, который изолирует пластины от электролита, препятствуя его проникновению вглубь. В результате большие объемы активной массы оказываются «выключенными», а общая емкость батареи значительно уменьшается.

В результате многочисленных исследований в СССР было установлено, что емкость(запасенные Ампер*часы) бетта-РbО2 существенно превосходит емкость  альфа-РbО2. 

Истинная поверхность порошкообразной бетта-PbО2 составляет 9.53, а альфа-РbО2 — лишь 0.48 м2/г. Все «классические зарядные устройства формируют в конце заряда АКБ(т.е.на поверхности намазок) преимущественно альфа-модификацию PbO2, потому что снижают ток заряда до минимальных величин, что приводит, исходя из описанного выше, к негативному влиянию на способность свинцового АКБ отдавать значительные токи в течении длительного времени!

Практическими исследованиями установлено, что образование двуокиси свинца памазок пластин при заряде АКБ начинается на поверхности раздела решетка — активная масса, постепенно распростриняясь к наружной поверхности пластины. При этом альфа-модификация РbО2 находится, в основном, в центре пластины, а  бетта-модификация PbО2 в наружных частях активной массы.  Разряд положительных пластин начинается с поверхности и  распространяется вглубь параллельно поверхности. Значительная часть альфа-РbO2 при этом остается неразряженной, что мы и видим, резко снимая напряжение нагрузки с АКБ — напряжение на клеммах АКБ при этом резко растет, что говорит о большом резерве неразряженных слоев намазок содержащих альфа-РbO2.

Разрядная кривая положительноrо электрода характеризуется наличием минимума на начальном участке, что обусловлено значительным пересыщением раствора сульфатом свинца до начала ero кристаллизации. Так, первые кристаллы PbSО4 начинают появляться только через несколько минут после включения разрядноrо тока (при разряде малыми токами).  Кристаллы сульфатов растут затем в направлении, параллельном и перпендикулярном поверхности пластины.
В электролите слабой концентрации альфа-РbО2 покрывается плотной пленкой сульфата свинца, в то время как на бетта-Pb02 сплошной изолирующей пленки не образуется. Это различие обусловлено различным механизмом разряда кристаллических модификаций двуокиси свинца.
Исследование поверхности электродов из двуокиси свинца под электронным микроскопом (см.картинку выше) после восстановления, показало что при любых условиях разряда сульфат свинца на альфа-РbО2 кристаллизуется в виде более тонкого и плотного(мелкодисперсного) слоя чем на бетта-PbО2.
Образование изолирующего слоя PbS04 на альфа-РbО2 затрудняет диффузию электролита под пленку сульфата, а значит и затрудняет  
разряд более rлубоких слоев намазок АКБ.

Этот факт подтверждается характером изменения фазовоrо состава смеси альфа- и бетта- РbО2 в процессе разряда. Так, практическими исследованиями было доказано, что в процессе 20-часовоrо разряда АКБ количество бетта-PbО2 убывает с большей скоростью, чем количестно альфа-РbО2. Это различие обьясняется тем, что альфа-РbО2 локализуется в rлубине активной массы в виде отдельных мелких частиц и скорость ее разряда замедляется из-за недостатка электролита. При больших токах разряда ситуация усугубляется — АКБ резко снижает напряжение по этой-же причине.
Эти «провалы» при больших токах сильно различны по величине у разного типа АКб — так у стартерных АКБ провал меньше из-за конструктивных особенностей — у них тонкие пластины и следовательно бОльшая доступность веществ и поверхности электродов для реакций чем у «тяговых» АКБ, у которых толстые пластины с толстым слоем намазок.
Поэтому тяговые АКБ не предназначены для использования на токах выше 0.1С, но проектирощики электротраспорта и УПС это не учитывают, проектируя УПС и Э.Т. на тяговых АКБ на токи в 0.8-1С и выше!
Саморазряд-же бетта-PbО2 протекает вдвое медленнее саморазряда альфа-РbО2. Это объясняет тот факт, что несухозаряженные батареи приобретают большую разрядную емкость,  если их полностью зарядить, оставить стоять без использования несколько дней, а затем подзарядить перед испытанием на  разряд.
При этом емкость АКБ увеличивается с увеличением времени хранения, что является следствием перехода альфа-РbО2 в PbSO4 и последующеrо превращения PbSО4 в бетта-PbO2 при подзаряде.  

 

086-Приложения Android для электроники. — GetChip.net

Длииинное вступление.

Никогда не был страстным почитателем смартфонов. Наверное, главной причиной безразличия к этим устройствам является их размер и отсутствие возможности работать в 3G сети (мое предприятие имеет свою корпоративную связь с очень выгодными тарифами на разговоры, но не на интернет). Кроме того, по характеру моей работы, мне нужно иметь телефон постоянно при себе и в условиях довольно грязных, с большой вероятностью его где-то выронить или коцнуть. Совать телефон в разные целофанки, силиконы, чехлы мне неудобно, так как привык таскать телефон по карманам. По этой причине мой старенький Sony Ericsson K750 уже несколько лет со мной и заменять его не было никаких причин.

Но вот направляют меня в командировку, а после нее, сразу еду отдыхать в санаторий. И там и там наблюдались довольно сомнительные варианты доступа к компьютеру, а вот свободный  WiFi обещали в обеих гостиницах. Так как свои интернет ресурсы я не могу бросить на такое длительное время, а таскать ноутбук за собой не хотелось совсем, решил взять с собой гуглофон. И поэтому, у жены, под недовольные возгласы :), был отобран Galaxy Gio, а взамен вручен мой старый Sony Ericsson.

Честно говоря, Galaxy Gio мне приглянулся еще раньше по причине адекватных габаритов и небольшой цене. И инициатором замены старой погибшей раскладушки жены на Galaxy Gio был именно я.

До командировки знакомство с Galaxy Gio было довольно поверхностное – настроить WiFi, учетную запись, еще что-то по мелочи…  после санатория, по некоторому опыту работы с телефоном для себя сделал такие выводы:
— по габаритам телефон удобен (за счет того что он тоньше моего сониериксона) и даже меньше мешает в кармане;
— хорошая штука синхронизация контактов с аккаунтом гугла (со старого телефона в новый я замучался передавать по блютузу контакты), потеря телефона уже не будет такой катастрофической, так как контакты (самое ценное в телефоне) хранятся в аккаунте гугла;
— работа в сети (в Опере), в принципе, терпима, но довольно урезан функционал, что создает проблемы, например, если нужно сделать что-то больше, чем ответить на письмо или запостить в форуме;
— ввод текста на сенсорной панели неоспоримо удобней, чем на обычном телефоне, но ничто не заменит обычную клаву с мышкой;
— очень напрягает прожорливость телефона! Ежедневная зарядка обязательная. А так как мне приходилось таскаться по поездам и совершать длительные переезды, вырабатывается устойчивый инстинкт экономии батарейки (хорошо, что плеер есть отдельно, а то ни поиграть в игры, ни музыку послушать в дороге, потому что под конец пути можешь запросто остаться без связи). Еще постоянно таскаешь с собой зарядку и ищешь на каждом вокзале розетку, куда бы воткнутся (до смартфона я воспринимал макдональдсы только как место где можно перекусить в незнакомом городе – теперь у них появилась еще одна функция :)).

В общем, по итогу, не смотря на определенные недостатки, решил все-таки оставить себе Galaxy Gio в постоянное пользование (жена купила себе такой же, только беленький :))

Ближе к сути.

К чему такое длинное вступление? А ни к чему! Это я, наконец, дорвался до своего компьютера и меня понесло строчить текст :). А рассказать в статье я хотел о приложениях под Андроид, которые могли бы быть полезны при разработке электронных устройств.

Сразу нужно сказать, что, в силу специфики гуглофона (это все-таки телефон), рассчитывать на что то серьезное не приходится, но что есть, тому и рады.

Поскитавшись по по гугловскому Play Маркету я сделал небольшую подборку, которая, по моему мнению, может пригодится и Вам. Подборка не претендует на полноту и если Вы знаете какие либо интересные приложения — пишите, я добавлю.

1 НАЧНЕМ ИЗ MUST-HAVE-ПРИЛОЖЕНИЯ.

ElectroDroid

Описание в Маркете гласит: «ElectroDroid — это мощный набор инструментов и справочник для разработчика электроники». Насчет «мощного набора инструментов» можно поспорить, но то, что приложение лучшее в своей области – это точно. ElectroDroidом удобно пользоваться, он переведен на русский (большая часть), в нем много справочной информации в разных областях, есть расчеты для базовых схемок (LM317, NE555, ОУ…), удобные калькуляторы цветовой маркировки резисторов, конденсаторов, дросселей, распиновки большого числа разъемов и еще много чего интересного. Справочной информацией удобно пользоваться, так как картинки и текст при поворотах и масштабировании автоматически переформатируются для более удобного чтения.

Чтобы дать Вам некоторое представление о форме подачи справочного материала, привожу информационную полосу по USB разъему:

В Маркете есть как платная, так и бесплатная версии приложения. Большое уважение автору за то, что бесплатная версия почти полностью функциональна (за исключением отсутствия единичных разделов и наличия рекламы).

2 ГРУППА СИМУЛЯТОРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ.

Droid Tesla

Симулятор электрических цепей Droid Tesla, по описанию в Маркете, основанный на движке SPICE (что это должно значить?).  Еще, описание хвастается тем, что  симулятор использует законы Кирхгофа (KCL) для резистивных цепей (хотел бы я посмотреть на симулятор который эти законы не использует! они бы еще в достоинства записали использование закона Ома :)). Для нелинейных цепей используется алгоритм Ньютона-Рафсона… и т.д. и т.п. Вообще, описание щедро усыпано математическими терминами – короче должно работать просто замечательно (по описанию в Маркете). Насколько правдоподобно просчитываются цепи не могу сказать, но по примерам видно, что цепи довольно сложные. Приложение имеет много настроек, возможность создавать онлайн проекты, менять цветовые схемы. Главный недостаток – бесплатная версия абсолютно непригодна к использованию, так как нет большинства компонентов (даже примеры толком не посмотришь).

EveryCircuit

Еще один симулятор – EveryCircuit. Как и предыдущий — хвастается различными методами расчета различных цепей, но главным отличием и достоинством этого симулятора есть визуализация. В буквальном смысле слова видно как течет ток по проводам, загораются светодиодики с разной яркостью (даже, в случае превышения допустимого для них тока отрисовывается эффект их перегорания), прорисовываются графики и т.д. По ходу работы можно менять параметры элементов при помощи интерактивного регулятора.

Приложение просто просится в планшет к преподавателю! С таким приложением можно легко и наглядно показать лоботрясам-ученикам/студентам как работают различные компоненты в электрической цепи. Еще одним плюсом есть то, что авторы в бесплатной версии пошли по пути ограничения поля для схемы, а не количества компонентов.

 

3 ГРУППА ОСЦИЛЛОГРАФОВ И АНАЛИЗАТОРОВ СПЕКТРА.

В силу того, что без применения каких либо аппаратных средств, андроид-устройство может принимать сигнал только через микрофон (или гарнитуру), то и частотный диапазон лежит в области 20 – 22 000 Гц (и это в лучшем случае).  Это здорово ограничивает сферу использования таких осциллографов-анализаторов, превращая их в игрушки, но, мало-ли – вдруг пригодится…

OsciPrime Oscilloscope

Приятный осциллограф. Есть курсоры, триггер, смещение. Вход с микрофона. Проект открытый, и если Вы сумеете чего-то добавить нужное — исходник  можно взять на android.serverbox.ch

Еще авторы предлагают на своем сайте схему USB-приставки которая позволит получить 2 канала с 6 Msps, 8 bit A/D.

FrequenSee


Аскетичный, без каких либо настроек, и по заявлениям создателей быстрый (High performance native code using OpenGL ES 2. 0) анализатор спектра. Заявлен диапазон 20 – 22 000 Гц, но мы понимаем что он будет значительно уже. Шкала логарифмическая. По моим проверкам довольно точен.

Spectral Audio Analyzer


Еще один спектроанализатор, но по сравнению с предыдущим, не просто отображает спектр, а прорисовывает его во времени. Довольно наглядно получается. В бесплатной версии частотный диапазон ограничен  8 кГц и шкала линейна. Платная версия снимает ограничения на частоту, добавляет цветовые схемы, и дает возможность выбора типа шкалы

4 ГРУППА ГЕНЕРАТОРОВ.
Близкая по смыслу, к предыдущей группе, но, мне кажется, более востребована. Снова мы можем рассчитывать только на диапазон выходного сигнала 20 – 22 000 Гц. Сигнал можно запустить на динамик или через аудио разъем (и усилитель, если нужно). В этой группе пока только одно приложение, но очень функциональное.

FuncGen Signal Generator


Довольно функциональный бесплатный генератор. Может выдавать синусоиду, меандр, пилу, «белый» и «розовый» шум. Для меандра и пилы может менять скважность. Кроме того, может создавать сигнал с амплитудной, частотной и фазовой модуляцией (причем модулирующий сигнал также может быть синусоидой, меандром или пилой). Еще программа умеет автоматически увеличивать / уменьшать частоту во времени линейно или логарифмически. Все удобно, просто и главное не всунута понтовая ручка-аттенюатор, которую так любят сувать разработчики в подобные программы.

5 ГРУППА ДЛЯ РАЗРАБОТЧИКА AVR.

AVR128 Assembly summary

Справочник по командам ассемблера для AVR. Пользоваться не очень удобно – нет поиска и разбивки по группам – все одним списком. Кроме того, на моем Gio, текст отображается очень бледненько. Но не будем суровы к разработчику — он бесплатно старался для нас.

AVR Fuse Calculator

Одна из редких полезных вещей в Маркете! Полноценный фьюзкалькулятор для AVR. Аналогичен http://www.engbedded.com/fusecalc. Ставишь галочки – получаешь фьюзбайты. Поддерживает 144 кристалла. Формирует командную строку для  AVRDUDE. Часто используемые контроллеры можно пометить как избранные – проще находить. Бесплатно. Обязательно к установке.

Audio Serial Out


Очень интересное приложение. Умеет выдавать через аудио выход сигнал UART. (еще-бы принимал – вообще было-бы здорово). Можно установить Baudrate и задержку между символами – больше настроек нет. Так как я стараюсь всегда приделать к своим устройствам управление по UART, то это приложение может превратить телефон в своеобразный пульт управления. Для формирования нужного уровня сигнала нужен кабель преобразователь. Разработчик предлагает такую схему:

6 ГРУППА ДАТАЛОГЕРОВ. 
Нередко есть необходимость записи каких либо параметров длительно растянутых во времени, для этого могут пригодится Андроид-устройства, так как они довольно компактны и имеют на своем борту целый арсенал датчиков. Например, можно закрепить телефон на объекте и, записывая показания с датчиков положения, получить траекторию движения объекта. Еще можно превратить телефон в видеорегистратор или аудиорегистратор. Сфера применения широка и такое количество разнообразных датчиков трудно где-то еще найти в одном месте.

Sensor Data Logger


Простенькая бесплатная программка умеет записывать видео (если нужно разбивает его на части) или делать снимки с заданным периодом. Во время записи можно посмотреть показания датчиков. Файлы сохраняются на SD карте в директории SmartphoneLoggerData

Sensor Track

Еще одно бесплатное приложение. Работает с кучей датчиков: звука (микрофон), ускорения, ориентации, магнитного поля, освещенности и т.д. Кроме того, и с  экзотическими: заряд батарейки, WIFI, Bluetooth, GPS, уровень сигнала, ячейка вещания … Программа сохраняет данные в формате CSV, что позволяет впоследствии их «скормить» любой программе, проанализировать, вычертить график или сделать расчеты. Файлы сохраняются на SD карте в директории sensortrack с разбивкой по папкам с названиями сенсоров.

Пока это весь список. Жду от Вас интересных дополнений.

(Visited 29 376 times, 1 visits today)

Проблесковый маячок для ракеты / Схемотехника / Сообщество EasyElectronics.ru

Все не так серьезно, как может показаться по теме 🙂

Ракета — макет для детского садика. Приближается день космонавтики и детей (группа четырехлеток!) обязали принести по ракете.

Идея замутить нечто такое

или хотя бы такое

по недостатку времени и по здравом рассуждении была отвергнута 🙂

Остановились на макете внушительных размеров с вживленным в носовую часть проблесковым маячком из светодиода.

Лично для меня эта поделка знаменательна тем, что впервые полный цикл от постановки задачи до получения готового и работающего изделия, включая электрическое моделирование, разводку платы, травление, засверловку и пайку был проведен за один день, за шесть часов.

Техзадание звучало так: проблесковый маячок из одного крупного светодиода красного цвета, 2 секунды горит, 3 секунды пауза. Автономная работа не менее трех дней («выставка» продлиться дня три-четыре, выключать маяк никто не будет).

С требованиями к конструкции определился сразу
1) Максимально дешевая (скорее всего забрать поделку обратно не удастся), поэтому никаких контроллеров.
2) Питание от батарейки типа «Крона» (для нее не нужен батарейный отсек, потому что из верхней части старой батарейки «Крона» получается прекрасный и, самое главное, надежный коннектор), а одной батарейки по напряжению хватает для питания чего угодно — если не пугают потери на снижение напряжения. Емкость обычной солевой батарейки в 500 мА*ч конечно не слишком велика, но можно же соединить две батарейки паралельно.
3) Миниатюрные размеры. В идеале — в габаритах не больше той самой Кроны, чтобы можно было собрать в компактный пакет.
4) Плата на одностороннем стеклотекстолите, чтобы упростить производство и уменьшить вероятность брака. Кроме того односторонний текстолит у меня сейчас менее востребован, чем двусторонний.
5) «Слоновый» размер дорожек от 0.4 мм и больше (после экспериментов с дорожками 0.2 я все-таки в качестве «личного стандарта» принял ширину дорожки 0.3 мм). Опять же, чтобы уменьшить вероятность брака.

Справедливости ради надо сказать, что я не просто знал о сущестововании NE555G, но даже как-то собирал на макетке «мигалку светодиодом». То есть понимание, как все это должно работать — было.

Схему подключени NE555G в астабильном режиме взял ровно из даташита.

Давольно много времени ушло на подбор параметров обвязки. Ни один из нагугленных второпях онлайн-калькуляторов 555-го таймера не позволял рассчитать параметры схемы исходя из продолжительности состояний выхода. В конечном итоге воспользовался калькулятором NE555 в Android-овском ElectroDroide — я помнил, что там калькулятор такое умеет.

Когда немного пришел в себя и интереса ради взглянул на формулу расчета периодов — стало стыдно…

Зато, в процессе гугления наткнулся на интересное, ранее от меня ускользавшее решение. Дело в том, что в стандартном астабильном подключении 555-ый таймер не позволяет иметь продолжительность выхода в состоянии LOW большей, чем в состоянии HIGH. Чтобы получить астабильный режим со скважностью большей 2 используется более сложная схема с диодом.

Одноко, выход 555 го — не логический, а «силовой» и может выдать или принять на землю до 200 мА тока — экстремальные для логического мира значения.

То есть, если продолжительность включения светодиода должна быть меньше, чем время, когда светодиод не горит, то анод (для тех, кто, как я, постоянно путает анод с катодом — «плюс») соединяем с питанием (не забываем про токоограничительный резистор), а катод («минус») светодиода присоединяем к «выходу» 555.

Такой фокус не пройдет, если таймер должен управлять чем-нибуть, что хочет получать на вход именно высокий уровень, но светодиоду эти тонкие материи по барабану. И он прекрасно загорается, когда выходная нога 555-ог подключается к земле.

Незначительный минус такого подключения — провод до светодиода всегда под напряжением. Не так чтоб это как-то влияло на безопасность или надежность, но тем не менее.

Сначала решил не мудрствовать и для схемы взять резисторы одинаковых номиналов. Это дает отношение времени включения и выключения 1 к 2, а не требуемые 2 к 3, но зато упрощает подбор. Однако тут я сообразил, что у меня есть замечательные подстроечные резисторы на 10 КОм, и решил делать таймер с регулириуемым периодом.

Заодно и подходящий к этим сопротивлениям электролитический конденсатор на 100 uF оказался исключительно компактным и коренастым.

Поставил два подстроечника, чтобы можно было менять как продолжительность цикла, так и соотношение времени включения и выключения светодиода.

На всякий случай последовательно с каждым подстроечником запланировал по постоянному резистору в 1 КОм, чтобы не попасть в ситуацию, когда сопротивление выкручено в ноль. Подозреваю, что ничего страшного бы не случилось. Но все-таки решил не нарываться.

В итоге получился таймер со следующими параметрами:

Минимальный период: 0. 2 сек
Максимальный период: 2.3 сек
Максимальное отношение времени включения к времени выключения: 8 к 92 при периоде 0.9 сек.

Настройка при таком включении подстроечных резисторов контринтутивна 🙂

На плате из любопытного только способ подключения переменных резисторов — по вот этой статье.

P.S. Результаты — для увеличения продолжительности работы в последний момент решил запитать устройство от двух батареек Крона, соединенных параллельно. Увы, второпях что-то не пропаял — изделие проработало всего двое суток. Батарейки удалось заменить, одна из изъятых батарей была сожрана до 1.5 Вольт, вторая бодро сохранила исходные 9 Вольт.

Стабильный генератор прямоугольных импульсов. Генератор импульсов с независимым регулированием частоты и скважности

Для начинающих радиолюбителей переход от создания простейших схем с применением резисторов, конденсаторов, диодов к созданию печатных плат с различными микросхемами, означает переход на новый уровень мастерства. Однако при этом схемы основываются на базе простейших микросхем, одной из которых является микросхема интегрального таймера NE555.

Изучение любой микросхемы следует начинать с фирменной документации — DATA SHEET. Для начала следует обратить внимание на расположение выводов и их назначение для таймер NE555 (рисунок 1). Иностранные компании, как правило, не предоставляют принципиальные схемы своих устройств. Однако микросхема таймера NE555 является достаточно популярной и имеет свой отечественный аналог КР1006ВИ1, схема которого представлена на рисунке 2.

Рисунок 1

1. Одновибратор на базе NE555 (рисунок 3).


Рисунок 3

Работа схемы: на вывод 2 микросхемы подается импульс низкого уровня. На выходе 3 микросхемы получается прямоугольный импульс, длительность которого определяется времязадающей RC-цепочкой (ΔT = 1,1*R*C). Сигнал высокого уровня на выводе 3 формируется до тех пор, пока не зарядится времязадающий конденсатор С до напряжения 2/3Uпит. Диаграммы работы одновибратора показаны на рисунке 4. Для формирования импульса запуска работы микросхемы можно воспользоваться механической кнопкой (рисунок 5) или полупроводниковым элементом.

Рисунок 4


Рисунок 5

Назначение схемы одновибратора на базе микросхемы интегрального таймера NE555 – создание временных выдержек от нескольких миллисекунд до нескольких часов.

2 Генераторы на базе интегрального таймера NE555

Генератор на базе NE555 способен вырабатывать импульсы с максимальной частотой в несколько килогерц для прямоугольных импульсов и с частотой в несколько мегагерц для импульсов не прямоугольной формы. Частота, как и в случае с одновибратором, будет определяться параметрами времязадающей цепи.

2.1 Генератор импульсов формы меандр на базе NE555

Схема такого генератора представлена на рисунке 6, а временные диаграммы работы генератора на рисунке 7. Отличительной особенностью генератора импульсов формы меандр является то, что время импульса и время паузы равны между собой.

Рисунок 6

Рисунок 7

Принцип действия схемы аналогичен схеме одновибратора. Исключение составляет лишь отсутствующий импульс запуска работы микросхемы таймера на выводе 2. Частота вырабатываемых импульсов определяется выражением f = 0,722/(R1*C1).

2.2 Генератор импульсов с регулируемой скважностью на базе NE555

Регулирование скважности вырабатываемых импульсов позволяет строить на базе NE555 широтно-импульсные генераторы. Скважность определяется отношением времени импульса к длительности импульса. Обратной величиной скважности является коэффициент заполнения (англ. Duty cycle). Схема генератора импульсов с регулируемой скважностью на базе NE555 представлена на рисунке 8.

Рисунок 8

Принцип работы схемы: время импульса и время паузы определяется временем заряда конденсатора С1. Сигнал высокого уровня формируется при заряде С1 по цепи R1-RP1-VD1. При достижении напряжения 2/3Uпит таймер переключается и конденсатор С1 разряжается по цепи VD2-RP1-R1. По достижению 1/3Uпит таймер снова переключается и цикл повторяется.

Регулировка времени заряда и разряда конденсатора С1 осуществляется переменным резистором RP1. При этом происходит изменение скважности выходных импульсов при постоянном периоде следования импульса.

Для проверки работоспособности микросхемы интегрального таймера NE555 можно собрать схему, представленную на рисунке 9 (схема в симуляторе Multisim).


Рисунок 9

Регулировка выходного напряжения осуществляется переменным резистором R1. На приведенной схеме достаточно просто разобраться в алгоритме работы таймера. При величине питающего напряжения 12В опорное значение напряжения для переключения микросхемы составляет 4В и 8В. При напряжении 7,8В (Рисунок 10) на выходе таймера – высокий уровень сигнала (светодиод LED1 не горит). При достижении 8В (рисунок 11) произойдет переключение микросхемы – загорается светодиод LED1. Дальнейшее увеличение напряжение никаких изменений в работе таймера не вызовет.

Простые генераторы можно создать на базе таймеров 555 или 556, их применение очень широко: звуковые сигнализаторы, сирены, генераторы для проведения измерений и так далее…

На рисунке 1 показана схема простого акустического генератора со звуковым динамиком, на рисунке 2 аналогичная схема но с использованием пьезоэлектрического звукового преобразователя. Далее на рисунке 3 показана схема генератора с универсальным выходом, например для проведения измерений или тестирования усилителей.

Частота генератора зависит от величины сопротивлений R1 R2 и емкости С1 (см рисунок без номера).

На рисунке 4 показана схема 2-х тонального генератора, первая часть схемы такого генератора управляет работой второй части. частота сигнала первой части схемы должна быть намного меньше (сигнал модуляции) второй части (модулируемый сигнал).

Схема электронной сирены показана на рисунке 5. С выхода двухтонального генератора на NE555 сигнал поступает на усилитель собранный на двух транзисторах. Схема имеет как внутренний запуск так и внешний.

  • Похожие статьи
  • 03.04.2015

    Схема электронного ЛАТРа позволяет регулировать напряжение от 0 до 220В. Мощность нагрузки может быть в пределах от 25 до 1000Вт, если установить тиристоры Т1 и Т2 на радиаторы, то выходную мощность можно увеличить до 1,5кВт. Основные элементы схемы это тиристоры, они поочередно пропускают ток то в одном, то в другом …

  • В радиолюбительской литературе много написано о задающих генераторах их модернизации и улучшении характеристик. Предлагаю вниманию читателей простой задающий генератор с возможностью регулирования параметров выходных импульсов в широких пределах, то есть генератор универсального назначения, который при небольшой доработке выходного каскада (об этом рассказано ниже) может эффективно использоваться как высокочастотный преобразователь напряжения.

    Задающий генератор для различных электронных устройств удобно реализовать на широко распространенной микросхеме-таймере КР1006ВИ1 (зарубежный аналог LM555). На рис. 1 приведена простая и эффективная схема такого генератора.

    Рассмотрим ее подробнее. Микросхема включена по классической схеме. Времязадающие резисторы R2 и R3 своими сопротивлениями определяют параметры импульсов генератора и его частоту в широких пределах. Причем сопротивление резистора R2 определяет частоту, a R3 — соответственно ширину импульсов генератора. Кроме удобства регулировки параметров выходных импульсов генератора, такое устройство можно применять универсально, в любых электронных узлах и «самоделках», где требуется задающий генератор с периодом длительности выходных импульсов 10…100 мкс, а периода следования в диапазоне 50…100 мкс. Эти параметры также зависят и от емкости конденсатора С1.

    Оксидный конденсатор СЗ сглаживает пульсации напряжения от источника питания. Если вместо источника питания применяют батареи или аккумулятор, этот конденсатор можно исключить из схемы.

    В налаживании устройство не нуждается и начинает работать сразу после подачи питания.

    Напряжение источника питания в диапазоне 6… 15 В. Следует учитывать, что амплитуда выходных импульсов задающего генератора пропорциональна напряжению источника питания.

    Переменные резисторы R2, R3 с линейной характеристикой изменения сопротивления, много-оборотные, например, СП5-1ВБ.

    Практическое применение генератор находит в высокочастотных устройствах ЭПРА (электронных пускорегулирующих аппаратов), управляющих лампами дневного света, преобразователей напряжения, в охранных и других устройствах бытового предназначения. Выходной ток генератора на микросхеме КР1006ВИ1 (вывод 3 DA1) не превышает 250 мА, что для многих радиолюбительских конструкций вполне достаточно. Однако, для управления более мощной нагрузкой, необходим усилитель тока выходного каскада, электрическая схема которого представлена на рис. 2. Здесь наиболее оптимальным решением является применение мощного полевого транзистора, не имеющего тока утечки и требующего малого управляющего напряжения (в отличие от биполярных транзисторов).

    Полевой транзистор в данном электронном узле может быть заменен на КП743 с любым буквенным индексом, IRF510, BUZ21L, SPP21N10 и их аналоги. Резистор R5 в данной схеме представляет эквивалент нагрузки, которой может быть спираль нагревательного прибора, лампа накаливания и тому подобные устройства. В другом варианте выходное напряжение снимают с резистора R5 и подают на последующие каскады.

    Для устройств преобразователей и умножителей напряжения лучше подходит выходной каскад на полевом транзисторе, электрическая схема которого представлен на рис. 3. Здесь, как видно из схемы, в цепи нагрузки полевого транзистора включена обмотка повышающего трансформатора Т1. Выходное напряжение преобразователя снимается с вторичной обмотки Т1 и может быть (без изменений и дополнений схемы) управлять лампой дневного света (ЛДС) с максимальной мощностью до 40 Вт.

    Генератор импульсов используется для лабораторных исследований при разработке и наладке электронных устройств. Генератор работает в диапазоне напряжений от 7 до 41 вольта ивысокой нагрузочной способностью зависящей от выходного транзистора. Амплитуда выходных импульсов может быть равна значению питающего напряжения микросхемы, вплоть до предельного значения напряжения питания этой микросхемы +41 В. Его основа — известная всем , часто используемая в .



    Аналогами TL494 являются микросхемы KA7500 и её отечественный клон — КР1114ЕУ4 .

    Предельные значения параметров:

    Напряжение питания 41В
    Входное напряжениеусилителя (Vcc+0.3)В
    Выходное напряжение коллектора 41В
    Выходной ток коллектора 250мА
    Общая мощность рассеивания в непрерывном режиме 1Вт
    Рабочий диапазон температур окружающей среды:
    -c суффиксом L -25..85С
    -с суффиксом С.0..70С
    Диапазон температур хранения -65…+150С

    Принципиальная схема устройства



    Схема генератора прямоугольных импульсов

    Печатная плата генератора на TL494 и другие файлы находятся в отдельном .


    Регулировка частоты осуществляется переключателем S2 (грубо) и резистором RV1 (плавно), скважность регулируется резистором RV2. Переключатель SA1 изменяет режимы работы генератора с синфазного (однотактный) на противофазный (двухтактный). Резистором R3 подбирается наиболее оптимальный перекрываемый диапазон частот, диапазон регулировки скважности можно подобрать резисторами R1, R2.


    Детали генератора импульсов

    Конденсаторы С1-С4 времязадающей цепи выбираются под необходимый частотный диапазон и емкость их может быть от 10 микрофарад для инфранизкого поддиапазона до 1000 пикофарад — для наиболее высокочастотного.

    При ограничении среднего тока в 200 мА схема способна достаточно быстро зарядить затвор, но
    разрядить его выключенным транзистором невозможно. Разряжать затвор с помощью заземленного резистора – также неудовлетворительно медленно. Для этих целей применяется независимый комплементарный повторитель.


    • Читайте: «Как сделать из компьютерного».
    Транзисторы подбираются любые ВЧ с небольшим напряжением насыщения и достаточным запасом по току. Например КТ972+973. В случае отсутствия нужды в мощных выходах, комплементарный повторитель можно исключить. За неимением второго построечного резистора на 20 kOm, были применены два постоянных резистора на 10 kOm, обеспечивающих скважность в пределах 50%. Автор проекта — Александр Терентьев.

    28-02-2007

    Принципиальная электрическая схема генератора прямоугольных импульсов показана на рисунке. Используя ШИМ-регулятор KA7500В (TL494 немного хуже, так как нет 100% регулировки ШИМ), можно изготовить неплохой генератор прямоугольных импульсов (20 Гц…200 кГц) с регулировкой скважности 0…100%. При этом можно использовать две независимых схемы коммутации с применением схемы с общим эмиттером или общим коллектором (до 250 мА и 32 В), или параллельное включение (до 500 мА). Если вывод 13 переключить с «земляного» на 14-й (стабилизированное 5 В), то выходы будут включаться попеременно.

    Согласно документации, КА7500В должна работать при напряжении от 7 до 42 В и токе на каждом выходе до 250 мА. Однако у автора при напряжении выше 35 В микросхемы «стреляли». По току микросхемы на верхних пределах не проверялись из-за боязни сжечь их. Имевшиеся экземпляры микросхем работали и в диапазоне частот от долей герц до 500…1000 кГц (в верхнем диапазоне ШИМ, естественно, хуже из-за увеличения общей доли времени на переключение компараторов и выходных ключей).

    Сопротивление резистора на входе генератора должно быть в пределах от 1 кОм до 100 МОм, но изменение частоты нелинейное. А вот изменение частоты от емкости на входе линейное, по крайней мере, до 10 мкФ большие значения автор не пробовал). Точность установки или больший диапазон (от долей герц до 500…1000 кГц) можно расширить, применив большее количество диапазонов.

    Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться .

    • LEAS Спасибо! Уже разобрался. Была под рукой 7805, сваял регулируемый стабилизатор 5-13v. Все работает, все регулируется, амплитуда тоже:))). Кстати на 5 вольтах вроде нормально работает, хотя по даташиту 7v. А 32 v выбрано потому, что, по словам автора » при напряжении выше 35 В микросхемы «стреляли» «. Я вот только сомневаюсь на счет 250ма, хотя по даташиту именно так. Я сделал выходы в параллель. По идее должно быть 500ма, а получается, что я по выходу пару светодиодов цепляю (нагрузочку) у них потребление 20ма при напряжении питания всей схемы 12v, амплитуда сигнала сразу падает до 6v. А ток как-то еще можно увеличить? И как это грамотно сделать?
    • У тебя же выходной каскад-открытый коллектор. Выходной ток определяется резистором 1к по схеме, идущими на 8,11 ножки. Соответственно максимум тока, протекающего через цепь +Пит->1000 ом->транзистор микросхемы->земля будет 12 миллиампер при 12V питания. Где у тебя в схеме получается 6 вольт и каким прибором ты эту величину измерил? А общее питание не проваливается? В качестве буфера можно использовать таймер КР1006ВИ1. Выход до 200 миллиампер.
    • Общее питание не проваливается, стоит стабильно. Вот, что у меня получается (в атаче) В этом варианте что на одном, что на другом рисунке питание схемы 13v. На одном, без нагрузки и амплитуда сигнала где-то 11,5-12v (1в/дел на щупе 1:10) на другом соответственно с нагрузкой 15ma, амплитуда после подключения нагрузки упала до 6-7v. В качестве нагрузки использовал простой светодиод подключенный через резистор 1к. Резики пытался подбирать, если ставить менее 300 ом то микросхема и резик начинают грется (оно и понятно), а если выше, ток маленький. В принципе пока выкрутился, по выходу транзистор первый попавшийся под руку воткнул, ток стал побольше, 150ма, больше пока не проверял. Немножко попозже, по свободней буду, попробую буфер поставить. Ну вот в принципе разобрался в своих вопросах. Еще раз всем ответившим, огромное спасибо! А отдельное ОГРОМНОЕ СПАСИБО!!! LEAS-у. Без его помощи, я еще бы долго мурижил эту схемку.
    • Ты наверное понял, что вместо тумблера на картинках подводится сигнал с твоего генератора. А с нагрузкой-нарисуй как все подключил. Так я что-то не очень сображу. Удачи в творчестве.
    • LEAS Да, я понял на счет 555. Рисую:)))) (в атаче) на первом рисунке по выходу в качестве нагрузки подцеплен светодиод. И соответственно при его подключении получаем такую амплитуду сигнала, как я выкладывал выше. На другом рисунке, я по выходу поставил транзюк (только не знаю правильно или не правильно сделал, но вроде работает) Проверял на токе 150 ма ничего не греется все работает. Только получается, что по выходу защиты никакой на корпус коротнуть и все привет транзику. В отличии от KA7500, живучая оказалась, как только я над ней не экспериментировал:))))) пытался без транзистора, используя только микросхему, уменьшил резики (которые на питание по выходу микрухи, до 150 ом) ток конечно поднялся, но и резик и микросхема ниччинают сильно грется. по этому воткнул транзистор. просто пока мне тока в 150ма хватит. Но в идеале мне нужно 500ма, да и еще хочется, чтобы защита по выходу была, как этого можно добится?
    • Если ты мерял относительно земли на светодиоде по твоей схеме включения там и будет около 6-7 вольт в зависимости от экземпляра светодиода. Я же тебе написал, но ты видимо не обратил внимания. Внутренние транзисторы микросхемы только подключают точку соединения R7,R8,HL1 на землю и всё. А транзистора, подключающего питание в эту точку нет. В его роли выступают соединённые к питанию R7,R8. Когда внутренний транзистор закрыт, то получается просто резистивный делитель. Убери мысленно светодиод-в этой точке он и будет этот делитель. Можно еще вот так, верхние выводы резисторов соответственно питание.
    • Спасибо! Я понял про делитель. Просто ты спрашивал, что и куда я подключал, вот я и ответил. Да там кстати на моем рисунке с транзиком помоему когда рисовал эмиттер с коллектором перепутал местами. А резик для ограничения выходного тока я тоже поствил, просто нарисунке его нет. LEAS, а в этом варианте зачем диод используется?
    • Ну как зачем-биполярный транзистор обратной проводимости откроется(колл-эмит переход) если потенциал базы выше потенциала эмиттера. Низкий потенциал эмиттера обеспечит нагрузка, а высокий потенциал базы-напряжение с резистора. Если диод выбросить, то потенциалы базы и эмиттера будут одинаковы(этому и препятствует диод) и вся схема опять сведется к резистивному делителю-транзистор не будет работать.
    • Нужно 16 ножку оставить в воздухе,а 15 и 7 подпаять к минусу питания.
    • Всем привет.Ребята посоветую ссылочку для TL494:skif_biz статья «ТЭГ-эксперимент по извлечению энергии из поля постоянного магнита».Удачи
    • Может ктонить схему в формате lay выкинуть для генератора? А то блин, стыдно говорить конечно, но ничего у меня не получается(((Еще может ктонить подскаежет чонить простое мне нужно генерировать частоту от 60 до 140 герц и скважность… остальной диапозон мне не нужен, более того, будет неудобно регулировать устройство… заранее спасибо.
    • В выложенной схеме была ошибка — 7 вывод должен быть на минусе… . _http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=13268&st=0 ================================================== ======== Универсальный генератор на TL494 (прямоугольник и пила) — усовершенствованный вариант с «Датагора». .. . 🙂 _http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=13268&st=320
    • Скажите, а по каким формулам был расчёт номиналов схемы? Интересно
    • По даташиту.
    • я вот просмотрел даташит, но вот связи как-то не совсем ловлю. может кто-то на примере сможет показать как имея датик расчитывать схему (в универе этому не учили), или подсказать где можно такой пример глянуть, был бы премного благодарен. http://archive.espec.ws/files/TL494.PDF
    • О каком датчике идёт речь?
    • СТРВ имел в виду наверно даташит-да,читать их в универе не учат,раньше там учили думать…не знаю,как сейчас.
    • ну как бы всё в общих чертах. а вот как доходит дело до конкретных поставленных задач, то вопрос «и что?» встает.я не троечник, но всё равно многое непонятно.практики расчётов у нас не было как таковой ничего.
    • В даташите приводятся ВСЕ расчетные и временные параметры!Читайте\смотрите ВНИМАТЕЛЬНО! Удачи.
    • практически на любом микроконтроллере с ШИМ можно сделать подобный генератор, который будет стабильно работать. Пример такого генератора есть например, в журнале «Лаборатория электроники и программирования» №1-2. http://journal.electroniclab.ru/journal_content_001.htm http://journal.electroniclab.ru/journal_content_002.htm

    Как рассчитываются бестрансформаторные DC-DC (и почему именно так)

    Казалось бы, в DC-DC преобразователях нет ничего сложного. Принцип их работы объясняется на пальцах за пять минут, а все формулы уже давно выведены, и на их основе написана куча калькуляторов. Тем не менее, мне долгое время не удавалось до конца и в деталях понять, как же получаются эти формулы и как они связаны с физической реальностью. В частности, меня до крайности удивлял тот факт, что с уменьшением расчетного выходного тока преобразователя расчетная индуктивность растет.

    Похоже, дело было в том, что многие авторы при объяснении опускают один принципиальный момент, играющий ключевую (по меньшей мере, для меня) роль в понимании процессов в DC-DC преобразователях. Конечно, про «водопроводные» объяснения тут даже упоминать смешно, они годятся только для создания совсем общего представления и никак не применимы для каких-то количественных оценок.

    Тем не менее, после долгих раздумий и тестовых расчетов я наконец, как мне кажется, дошел до просветления и, разумеется, как любой просветлевший, спешу поделиться истиной с общественностью. 🙂

    Внимание! Внутри будет матан. Немного, не будет даже преобразования Лапласа; но дифуры будут.

    Сразу скажу, что я ограничусь рассмотрением только повышающей (step-up) топологии, только ее силовой части и только в режиме неразрывных токов дросселя. Дело в том, что, как будет видно далее, принципы расчета преобразователей любой из трех топологий (step-up, step-down, inverting) одинаковы; цепи же управления — это, очевидно, отдельная задача. Режим разрывных токов — уже совсем другая история, да и преобразователи почти всегда проектируются для работы в режиме неразрывных токов. А так, немного почитать про него можно тут.

    Рассчитывать мы будем рабочую частоту и коэффициент заполнения при известной индуктивности, заданном соотношении входного и выходного напряжений, желаемых пульсациях тока в катушке и известной нагрузке. Такой набор параметров кажется мне более удобным и логичным по сравнению с распространенным расчетом минимальной индуктивности, ибо варьировать индуктивность порой гораздо сложнее (из конструктивных соображений), чем частоту и скважность.

    Итак, вот он, герой статьи — импульсный повышающий бестрансформаторный DC-DC преобразователь (силовая часть):

    Как известно, его работа делится на две стадии: накопление энергии в катушке, когда ключ Q1 открыт, и передача энергии в нагрузку, когда оный, соответственно, закрыт. Начнем расчет с простого — с основного уравнения, описывающего поведение индуктивности:

    где UIND и IIND — напряжение и ток на катушке, соответственно.

    В течение первой стадии Q1 открыт, диод закрыт, к катушке приложено напряжение питания; в течение второй стадии Q1 закрыт, диод открыт, к катушке приложена разность напряжения нагрузки и питания. Основываясь на уравнении выше, все это можно описать следующей системой (все приращения у нас совсем малые, да и напряжения постоянные на рассматриваемых отрезках, потому вместо дифференциалов смело ставим дельты):

    где τon и τoff — длительности включенного и выключенного состояний ключа, UPWR и ULOAD — напряжение питания и напряжение на нагрузке, причем последнее больше напряжения питания, потому вычитаем именно первое из второго. Вообще, все знаки следуют из направления токов и полярностей напряжений.

    Нетрудно выразить, соответственно, время включенного и выключенного состояния ключа:

    Ну а отсюда уже и искомые частоту и коэффициент заполнения:

    Ура-ура! Каскад рассчитан! Рассчет других родственных топологий отличается только значениями напряжений, прикладываемых к катушке в фазах передачи и накопления энергии.

    Однако, прежде чем подставлять цифры, остается прояснить пару неясных моментов, над которыми я порядком времени ломал голову. Во-первых, что такое, в сущности, ΔI? Нет, оно не равно току нагрузки, как может показаться на первый взгляд; оказывается, ΔI вообще имеет к нему очень опосредованное отношение. На самом деле это амплитуда пульсаций тока в катушке и не более того. Единственная связь этого параметра с током нагрузки состоит в том, что пульсации не могут быть больше оного. Если же пульсации в катушке, ΔI, станут больше тока нагрузки, преобразователь перейдет в режим разрывных токов.

    Эти постулаты иллюстрирует рисунок ниже, на котором изображен ток дросселя в разных режимах:

    Из него виден изумительный и непостижимый факт — с ростом тока нагрузки пульсации тока  дросселя, ΔI, будут оставаться практически постоянными! При этом ток нагрузки (на рисунке пунктирные линии I1, I2, I3) будет где-то посередке этих пульсаций (и при его изменении они, соответственно, просто будут сдвигаться вдоль вертикальной оси). Ну а когда сопротивление нагрузки вырастет, и ее средний ток станет меньше амплитуды пульсаций (I1 на рисунке), система перейдет в режим разрывных токов — ток в дросселе будет падать до нуля еще до конца цикла работы силовой части.

    Здесь мы получаем ответ на вопрос, заданный в самом начале — почему с уменьшением тока нагрузки расчетная индуктивность (при условии постоянства остальных параметров) растет, а не падает. Казалось бы, чем меньше ток нагрузки, а, следовательно, ее мощность, тем меньше энергии надо запасать, а, поскольку энергия, запасаемая в катушке (0.5(LI2)), пропорциональна ее номиналу, то и катушка должна быть меньше… Но нет, как видно, в природе все по-другому — с уменьшением тока нагрузки мы должны увеличивать индуктивность, чтобы амплитуда пульсаций тока в ней не превышала средний ток нагрузки и преобразователь не вышел из удобного и простого режима неразрывных токов.

    Как так получается? Прежде всего, стоит отметить, что чем меньше сопротивление нарузки, тем дольше катушка будет поддерживать ток в ней. На первый взгляд, это кажется совершенно противоестесственным (по крайней мере, мне). Но такова физическая реальность. Чтобы убедиться в этом, а таже понять, почему все происходит таким образом, давайте рассмотрим совсем упрощенную схему:

    Предположим, мы дождались, пока ток в катушке установится на уровне 100 мА, после чего перещелкнули переключатель, как показано слева на рисунке выше. После этого схема приобретет вид, представленный на рисунке выше справа. Давайте рассчитаем ток в этой схеме при разных сопротивлениях нагрузки. Уравнение для нее легко составляется из основного уравнения для индуктивности и имеет вид

    Решим уравнение и построим для разных сопротивлений нагрузки графики тока и напряжения на нагрузке от времени. Я выбрал 80 Ом и 200 Ом, строил в MathCAD.

    Собственно да, как есть. Видно что и правда, чем меньше нагрузка, тем дольше в ней течет ток. Но почему?

    Как ни странно, все дело в законе сохранения энергии, том же самом, из которого выше был получен тезис о противоестесственности такого поведения катушки. Давайте построим мощность в нагрузке от времени:

    Уже видно, что в нагрузке с большим сопротивлением выделяется большая пиковая мощность! Опять странно и противоестесственно. Но давайте для каждой нагрузки проинтегрируем мощность за время анализа (получим полную энергию, переданную в нагрузку) и сравним результат с расчетной энергией, запасенной в катушке:

    Они равны! Получается, что изначально для каждой нагрузки катушка устанавливает такое напряжение, при котором через нее потечет стартовый ток (графики тока для любой нагрузки начинаются из одной точки!), после чего вкачивает в нее запасенную энергию. Т.е., в каждый момент времени катушка — источник тока (а не напряжения). Для большего сопротивления потребуется большее напряжение, чтобы вкачивать тот же ток. Но при большем напряжении в нагрузке будет рассеиваться большая мощность, соответственно, запасенная в катушке энергия кончится быстрее. И наоборот, к меньшему сопротивлению надо приложить меньшее напряжение для создания того же тока, соответственно, мощность будет меньше и энергии хватит на большее время.

    Вот он, ответ на вопрос, почему в меньшем сопротивлении катушка поддерживает ток дольше.

    Теперь о том, какое отношение все это имеет к постоянству пульсаций тока и их синхронном смещении вместе с током нагрузки. Попробуем представить, что будет при скачкообразном изменении сопротивления (и, соответственно, тока) нагрузки:

    Видно, что в установившемся режиме изменение тока катушки за период равно нулю. То есть, текущий период кончается при том же токе в дросселе, что был в конце предыдущего периода. Однако, если в середине работы поменять (уменьшить) нагрузку, то конечный ток дросселя будет превышать конечный ток в предыдущем периоде, поскольку, как мы уже выяснили, в меньшей нагрузке ток падает медленнее, что является проявлением закона сохранения энергии, соответственно, цикл закончится при большем токе.

    Тем временем энергия, вкачиваемая в дроссель на протяжении накопительной части цикла, постоянна. Но, очевидно, начав с более высокого конечного тока и вкачав столько же энергии, сколько и прежде, мы получим еще более высокий ток в конце последующего периода. Так проходит переходный процесс. Средний ток возрастает.

    Длится переходный процесс до тех пор, пока не установится новая точка баланса, в которой изменение тока дросселя за период снова будет равно нулю, а пульсации, соответственно, будут такими же, как и изначально.

    Ну вот, в теперь можно немного поэкспериментировать. Давайте посчитаем искомые параметры для преобразователя, приведенного на самой первой картинке, и просимулируем его в Proteus (натурные опыты, быть может, будут в следующих сериях 🙂 ).

    Итак, подставив числа в формулы, приведенные в самом начале, нетрудно рассчитать, что для того, чтобы получить ток в нагрузке 50 мА при напряжении на ней 12 В из входного напряжения 5 В, приняв пульсации тока в катушке индуктивностью 1 мГн равными 25 мА, необходим импульсный режим с частотой 116.7 кГц и коэффициентом заполнения 58.3%.

    Проверяем (кликабельно, большая картинка):


    И видим, что практически попали. Только выходное напряжение меньше примерно на вольт, и в начале виден переходный процесс.

    Первое объясняется тем, что мы-то считали для идеальных элементов, а модель построена на реальных SPICE-компонентах. Потому в ней есть неучтенное нами падение на диоде, ненулевое сопротивление ключа, источника, катушки,  конечное время переключения, всякие нелинейности и т.д. Все это приводит к небольшому расхождению теории с практикой. Но в целом видно, что формулы корректны и вполне пригодны для оценочных рассчетов перед моделированием.

    Переходный процесс же появляется оттого, что в начальный момент времени наши соотношения на самом деле не работают, ибо конденсатор разряжен и напряжение на нагрузке ноль (а потом растет). При этом, выводя формулы, мы считали напряжение и ток нагрузки заданными и постоянными. Более-менее постоянным же напряжение нагрузки станет только после полного заряда конденсатора… К этому добавляются резонансные эффекты — в схеме есть конденсатор с катушкой, как-никак.

    Вот и все. Расчет действительно прост, но для полного понимания, по-моему, надо держать в голове и изложенное выше насчет фундаментальной особенности катушек. Я долго не мог связать все это воедино. Объяснения изложенного мной в этой статье я не нашел даже в шедевральной книжке Семенова (может, плохо читал), и потому написал оное сам в надежде, что оно поможет кому-то еще.

    Скачать 555 Calc NE555 Calculator Release V1.0

    Загрузите калькулятор 555 Calc NE555, выпуск v1.0, простой калькулятор, помогающий выбрать номиналы резистора и конденсатора, чтобы получить требуемую частоту таймера 555.

    555 История

    ИС таймера 555 представляет собой интегральную схему (микросхему), используемую в различных программах таймера, генерации импульсов и генератора. 555 может использоваться для обеспечения временных задержек, как осциллятор и как элемент триггера.Производные обеспечивают до четырех схем синхронизации в одном пакете.

    Представленный в 1971 году американской компанией Signetics, 555 до сих пор широко используется благодаря своей низкой цене, простоте использования и стабильности. Сейчас многие компании производят оригинальные биполярные, а также маломощные КМОП-матрицы. По состоянию на 2003 год было подсчитано, что ежегодно производится 1 миллиард единиц.

    Получайте новые сообщения по электронной почте:

    Подписаться

    Следуйте за нами в социальных сетях

    Микросхема была разработана в 1971 году Хансом Камензинд по контракту с компанией Signetics, которая позже была приобретена голландской компанией Philips Semiconductors (ныне NXP).

    В зависимости от производителя, стандартный корпус 555 включает 25 транзисторов, 2 диода и 15 резисторов на кремниевом кристалле, установленном в 8-контактном мини-корпусе с двойным входом (DIP-8). [2] Доступные варианты включают в себя 556 (14-контактный DIP, объединяющий два 555 на одном кристалле) и два 558 и 559 (оба 16-контактный DIP, объединяющий четыре слегка модифицированных 555 с внутренними подключениями DIS и THR, а TR чувствителен к заднему фронту. вместо чувствительности к уровню).

    Детали NE555 находились в промышленном температурном диапазоне от 0 ° C до +70 ° C, а номер детали SE555 обозначал военный температурный диапазон от -55 ° C до +125 ° C.Они были доступны как в высоконадежных металлических банках (Т-образная упаковка), так и в недорогих эпоксидных пластиковых (V-образных) корпусах. Таким образом, полные номера деталей были NE555V, NE555T, SE555V и SE555T. Была выдвинута гипотеза, что 555 получил свое название от трех резисторов 5 кОм, используемых внутри, [3] но Ганс Камензинд заявил, что это число было произвольным. [1]

    Также доступны маломощные версии 555, такие как 7555 и CMOS TLC555. [4] 7555 спроектирован так, чтобы создавать меньше шума питания, чем классический 555, и производитель заявляет, что он обычно не требует «управляющего» конденсатора и во многих случаях не требует развязывающего конденсатора в источнике питания. Однако эти части обычно должны быть включены, потому что шум, создаваемый таймером, или изменение напряжения источника питания может мешать работе других частей схемы или влиять на ее пороговые напряжения.

    Скачать 555 Calc Ne555 Calculator Release V1.0

    Modes

    IC 555 имеет три режима работы:

    Бистабильный режим или триггер Шмитта — 555 может работать как триггер, если вывод DIS не подключен и конденсатор не используется.Используется в переключателях с фиксацией без дребезга.
    Моностабильный режим — в этом режиме 555 работает как генератор однократных импульсов. Приложения включают таймеры, обнаружение пропущенных импульсов, переключатели без дребезга, сенсорные переключатели, делитель частоты, измерение емкости, широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) и т. Д.
    Астабильный (автономный) режим — 555 может работать как электронный генератор. Использование включает в себя мигание светодиодов и ламп, генерацию импульсов, логические часы, генерацию тонов, охранную сигнализацию, модуляцию положения импульса и так далее. 555 может использоваться как простой АЦП, преобразующий аналоговое значение в длину импульса (например, выбор термистора в качестве временного резистора позволяет использовать 555 в датчике температуры, а период выходного импульса определяется температурой) . Использование микропроцессорной схемы может затем преобразовать период импульса в температуру, линеаризовать его и даже предоставить средства калибровки.

    Бистабильный — В бистабильном (также называемом триггером Шмитта) режиме таймер 555 действует как базовый триггер.Входы триггера и сброса (контакты 2 и 4 соответственно на 555) удерживаются на высоком уровне с помощью подтягивающих резисторов, в то время как пороговый вход (контакт 6) просто плавающий. В такой конфигурации мгновенное нажатие спускового крючка на землю действует как «установка» и переводит выходной контакт (контакт 3) в Vcc (высокое состояние). Притягивание входа сброса к земле действует как «сброс» и переводит выходной контакт на землю (низкое состояние). В бистабильной конфигурации синхронизирующие конденсаторы не требуются. Контакт 5 (управляющее напряжение) подключен к земле через конденсатор небольшой емкости (обычно 0.01 до 0,1 мкФ). Контакт 7 (разряд) оставлен плавающим. [5]

    Скачать калькулятор 555 Calc NE555, релиз v1.0

    Загрузить 555 Calc

    Теги Калькулятор, Скачать

    Предыдущая

    Скачать Электрический калькулятор KMB 2

    Загрузить 555 Выбор компонентов таймера

    Далее

    LTspice 555 Справка по расчету рабочего цикла таймера

      Версия 4
    ЛИСТ 1 1584 680
    ПРОВОД -16-384-320-384
    ПРОВОД 48-384-16-384
    ПРОВОД 208-384 48-384
    ПРОВОД -320-352-320-384
    ПРОВОД 48-352 48-384
    ПРОВОД 208-352 208-384
    ПРОВОД 48-272 48-288
    ПРОВОД 208-240 208-272
    ПРОВОД -320-208-320-272
    ПРОВОД -224-208-320-208
    ПРОВОД -160-208-224-208
    ПРОВОД -320-144-320-208
    ПРОВОД -160-144 -160-208
    ПРОВОД -320-16-320-80
    ПРОВОД -160-16-160-80
    ПРОВОД 128 96 80 96
    ПРОВОД 512 96 352 96
    ПРОВОД 80112 80 96
    ПРОВОД -320160-320 64
    ПРОВОД -224 160-320 160
    ПРОВОД -160 160 -160 64
    ПРОВОД -160 160-224 160
    ПРОВОД 128 160-160 160
    ПРОВОД 528 160 352 160
    ПРОВОД 576 160 528 160
    ПРОВОД -320208-320160
    ПРОВОД 128 224 -112 224
    ПРОВОД 544 224 352 224
    ПРОВОД 576 224 544 224
    ПРОВОД -112256-112 224
    ПРОВОД 128 288 64 288
    ПРОВОД 448 288 352 288
    ПРОВОД -320 304-320 272
    ПРОВОД 448 304 448 288
    ПРОВОД -112 368 -112 336
    ПРОВОД 448 400 448 368
    ПРОВОД -112 480 -112 432
    ФЛАГ 80 112 0
    ФЛАГ 208-240 0
    ФЛАГ 544 224 ТРИГ
    ФЛАГ -320 304 0
    ФЛАГ -16-384 VCC
    ФЛАГ -224 160 ТРИГ
    ФЛАГ 64 288 VCC
    ФЛАГ 448 400 0
    ФЛАГ 528 160 Выгрузка
    ФЛАГ 48-272 0
    ФЛАГ -112 480 0
    ФЛАГ 512 96 VCC
    ФЛАГ -224-208 Разряд
    СИМВОЛ Разное \ NE555 240192 R0
    SYMATTR InstName U1
    СИМВОЛ напряжение 208-368 R0
    ОКНО 0 42 37 Слева 2
    ОКНО 3 45 65 Левое 2
    ОКНО 123 0 0 Влево 0
    ОКНО 39 0 0 Влево 0
    SYMATTR InstName V1
    SYMATTR, значение 5
    СИМВОЛ res -336-368 R0
    ОКНО 0 37 54 Левое 2
    SYMATTR InstName R1
    SYMATTR Значение 1K
    SYMATTR SpiceLine tol = 0. 1
    СИМВОЛ диод -336-144 R0
    ОКНО 0 36 34 Слева 2
    ОКНО 3 31 61 Левое 2
    SYMATTR InstName D2
    SYMATTR Значение 1N4148
    СИМВОЛ polcap -336208 R0
    ОКНО 0 40 22 Левое 2
    ОКНО 3 39 44 Левое 2
    SYMATTR InstName C1
    SYMATTR Значение 22µ
    SYMATTR Описание Конденсатор
    SYMATTR Тип крышки
    SYMATTR SpiceLine V = 2 Irms = 3 Rser = 0,015 Lser = 0
    СИМВОЛ res -336-32 R0
    ОКНО 0 36 55 Левое 2
    SYMATTR InstName R2
    SYMATTR Значение 330K
    SYMATTR SpiceLine tol = 0,1
    СИМВОЛ res -176-32 R0
    ОКНО 0 36 54 Левое 2
    SYMATTR InstName R4
    SYMATTR Значение 660 тыс.
    SYMATTR SpiceLine tol = 0.1
    СИМВОЛ диод -144-80 R180
    ОКНО 0-45 37 Левое 2
    ОКНО 3-96 15 Левое 2
    SYMATTR InstName D3
    SYMATTR Значение 1N4148
    Колпачок SYMBOL 432304 R0
    ОКНО 0 41 21 Левое 2
    SYMATTR InstName C2
    SYMATTR Значение 0,01 мкФ
    СИМВОЛ polcap 32-352 R0
    ОКНО 0 39 25 Левое 2
    ОКНО 3 38 49 Левое 2
    SYMATTR InstName C3
    SYMATTR Значение 15µ
    SYMATTR Описание Конденсатор
    SYMATTR Тип крышки
    SYMATTR SpiceLine V = 63 Irms = 1,28323 Rser = 0,15 Lser = 0 mfg = "KEMET" pn = "T521X156M063ATE150" type = "Tantalum"
    СИМВОЛ res -128 240 R0
    SYMATTR InstName R3
    SYMATTR Значение 1k
    СИМВОЛ СВЕТОДИОД -128 368 R0
    ОКНО 0 84 37 Левое 2
    ОКНО 3 76 61 Левое 2
    SYMATTR InstName D1
    SYMATTR Значение NSPW500BS
    ТЕКСТ 164 376 Слева 2!. тран 500 сек
    ТЕКСТ 736-176 Слева 2; Ton = 0,693 (R1 + R2 x C) = 5,04 секунды
    ТЕКСТ 736-200 Слева 2; Toff = 0,693 (R4 x C) = 10,06  

    Электронные калькуляторы и материалы для загрузки — BuildCircuit.COM

    Это список электронных калькуляторов, загружаемого программного обеспечения и ссылок на полезные веб-сайты.

    Калькуляторы:

      Калькулятор цветовой кодировки резистора
    1. Калькулятор параллельного сопротивления
    2. Калькулятор кода конденсатора
    3. Конвертер единиц емкости
    4. Вычислитель параллельных конденсаторов
    5. Калькулятор энергии заряда конденсатора
    6. Калькулятор цветового кода индуктора
    7. Калькулятор закона Ома1
    8. Калькулятор закона Ома 2
    9. Калькулятор делителя потенциала
    10. Калькулятор мощности
    11. NE555 Таймер Калькулятор нестабильного режима
    12. NE555 Таймер Калькулятор моностабильного режима
    13. Калькулятор светодиодного резистора
    14. MCD в люмен калькулятор
    15. Калькулятор постоянной времени
    16. Вычислитель резистора инвертирующего ОУ
    17. Калькулятор резистора неинвертирующего операционного усилителя
    18. Калькулятор напряжения и усиления операционного усилителя

    Загрузки:

    Adobe Acrobat Reader — требуется для просмотра таблиц, представленных в формате PDF. Таблицы данных доступны на веб-сайтах большинства крупных поставщиков компонентов.

    AKNM Circuit Magic — Образовательная программа, показывающая расчеты схем с использованием законов Кирхгофа, методов узлового напряжения и тока сетки. Включает редактор схем и редактор векторных диаграмм.

    Andreas Waldherr Software Engineering — Редактор печатных плат, очень простой в использовании пакет с некоторыми полезными функциями.

    Программное обеспечение для моделирования Bells-Hill — основа программного обеспечения для моделирования аналоговой электроники CIRSIM и программного обеспечения для моделирования громкоговорителей LOUDSIM.Демо-версию CIRSIM можно скачать с сайта.

    Capilano Computing — канадский дистрибьютор программных инструментов для проектирования схем и программирования.

    DIY Calculator — Home of Computers Do Maths — Веб-сайт, посвященный книге Клайва «Макса» Максфилда «Как компьютеры делают математику» (см. Страницу ссылок на книги). Включает загрузки и подпрограммы для сопровождения компакт-диска, поставляемого с книгой.

    Electronics Assistant — Программа для Windows, написанная Electronics 2000.Он включает в себя калькуляторы сопротивления, закона Ома, мощности, емкости и т. Д. Простая программа, позволяющая автономно использовать интерактивные калькуляторы на этом сайте. Зайдите сюда, чтобы скачать его.

    EPE FTP Site — Everyday Practical Electronics имеет FTP-сайт, содержащий программное обеспечение для проектов на базе микроконтроллеров в журнале (см. Раздел журналов), а также полезную программу-калькулятор кода резистора и другую полезную информацию.

    EZRoute2000 — Комплексное программное обеспечение для проектирования печатных плат и услуги по производству печатных плат.Доступна демоверсия.

    Evil Genius Resistor Attack — Игра для обучения цветовой кодировке резисторов. Чтобы играть, двигайтесь влево и вправо с помощью клавиш со стрелками. «Выстрелите» в атакующий резистор, нажав цифровую клавишу, соответствующую цвету резистора. Например. Чтобы убить желтый резистор, подойдите к нему и нажмите 4, для красного резистора нажмите 2.

    Karnaugh Minimizer — программа для минимизации булевой алгебры для логических схем с использованием карт Карно. Намного быстрее и проще, чем делать это вручную! Может создавать схематический или VHDL-код из логического уравнения или таблицы истинности.

    NL5 Circuit Simulator — Программа для моделирования схем. Демо-версия доступна для скачивания.

    Orcad — создание полного набора программного обеспечения для проектирования электроники, включая PSpice, стандартный в отрасли пакет моделирования. Неограниченная ознакомительная версия доступна бесплатно.

    Pico Technology — Производство широкого спектра виртуальных приборов.

    SIMetrix — программа моделирования схем SPICE или SIMPLIS. Доступны бесплатные полнофункциональные версии с учетом значительных ограничений на размер схемы.

    SoftBattery — Полезное программное обеспечение, включая программу последовательной связи с рядом специальных функций.

    VeeCAD — программа САПР для проектирования раскладок картона. Берет список соединений из программного обеспечения для проектирования схем и создает макет платы, как в программе для проектирования печатных плат. Доступны бесплатные и коммерческие версии.

    Программное обеспечение

    YMEC — виртуальные приборы в реальном времени, включая генератор сигналов, осциллограф, анализатор БПФ и многое другое. На сайте есть примечания к применению для измерений.

    Ссылки:

    Electronics Club: это один из лучших сайтов для изучения основ электроники.

    Talking Electronics: Это также полезный веб-сайт для небольших проектов, связанных со светодиодами, NE555 и транзисторами.

    101science.com — учебные пособия по электронике, теория, программное обеспечение и ссылки на веб-сайты, посвященные электронике.

    555 Таймеров — название говорит само за себя. Множество маленьких схем, демонстрирующих, насколько универсален таймер 555.

    μ Electronics Info — Блог интересных схем, идей, схем и другой информации о микроэлектронике и микроконтроллерах.

    Appliance Parts Pro — «Шпаргалка» (Руководство по электронике для начинающих) — Ссылки на полезные сайты, посвященные электронике, теории, форумы и многое другое.

    Схема

    — Большой и разнообразный сборник бесплатных принципиальных схем.

    Circuit Exchange International — множество схем, практических советов, теории и многого другого, связанного с электроникой.

    Circuit-Fantasia — Образовательный сайт для студентов, учителей и любителей. Интерактивные учебные пособия представляют материалы в увлекательном формате, каждое учебное пособие представляет схему на основе предыдущего. Для просмотра сайта требуется Flash.

    CircuitPlanet — Большой и разнообразный сборник бесплатных принципиальных схем.

    Circuit Sage — Полезный сайт с множеством аналоговой и цифровой информации по проектированию.

    Delabs — собрание электронных схем, веб-ссылок по электронике и прочего.

    Discover Circuits — Более 7000 схем и ссылки на 4000+ ресурсов.

    Easy Appliance Parts — Learn How to Solder — Довольно подробное руководство по пайке и демонтажу, включая множество информации и ссылок.

    EE Homepage — Инструменты, учебные материалы и советы для инженеров, преподавателей и студентов.

    EEWeb — веб-сайт сообщества электронной инженерии, на котором представлены новости, статьи, форум и многое другое.

    Elec & Micro — Ресурсы для электроники и микроконтроллеров, включая проекты, схемы, книги, эксперименты и таблицы данных.

    Электронные схемы для начинающих — принципиальные схемы и учебные пособия для начинающих.

    Электронная схема — электронные схемы и ссылки для начинающих и продвинутых.

    Электроника для начинающих — руководство по электронике для начинающих, с информацией, начиная с основ. На сайте есть примеры и форум.

    Electronics Lab — Электронные проекты с полными схемами, схемами и печатными платами, статьи по электронике, ссылки, загрузки, рекомендуемые книги по электронике и онлайн-сообщество электроники.

    Справочный центр по электродвигателям — ресурсы по проектированию электродвигателей, включая информацию о типах двигателей, артикулах и ссылках на поставщиков.

    Electricians Paradise — Информация по электропроводке и базовой электронике. Обратите внимание, что советы по электрике, приведенные на этом сайте, относятся к электропроводке в США.

    Electronics-Tutorials — Учебные пособия по электронике, предназначенные для студентов GCSE, AS и A-level, а также для любителей. Статьи посвящены теории аналоговой и цифровой электроники с ясными пояснениями и диаграммами.

    Electronics Project Design — Электронные схемы проекта, описания компонентов, тестирование продукции и многое другое.

    Электроника и радио сегодня — Информация по электронике и радиотехнике, включая основные концепции электроники и радио, основные компоненты, аналоговые и логические схемы, радиолюбители и конструктивные методы.

    Видеоблог по электронике — Подкаст — видеоблог и подкаст о дизайне электроники. Также доступно на канале YouTube «EEVblog».

    Electronics Teacher — Образовательный сайт с учебными пособиями и практическими упражнениями по цифровой и аналоговой электронике, микроконтроллерам, компьютерам и многому другому.

    Electroniq.net — англо-румынский сайт со схемами, проектами, учебными пособиями и программным обеспечением.

    ElectroSofts.com — Информация по электронике и программированию, включая обучающие материалы, файлы для загрузки и исходный код.

    Electtronica Audio — итальянский сайт аудиоэлектроники, предлагающий принципиальные схемы и конструкции, спецификации и многое другое.

    Engineering Knowledge — сайт, предназначенный для студентов, инженеров и любителей инженерного дела и информатики. Включает бесплатное программное обеспечение, проекты и учебные пособия.

    ePanorama.net — Охватывает множество тем, связанных с электроникой, включая звук и освещение, программирование, компьютеры и почти все остальное!

    Электронные схемы

    FC — большой и разнообразный набор схем, программного обеспечения и многого другого.

    Guide Circuit — Электронные схемы, схемы, статьи и программное обеспечение.

    Hack N Mod — Множество крутых хаков, модов и проектов.

    Hardware Book — Очень полезный сайт, содержащий сведения о разводке разъемов, кабелей и адаптеров. Также включает загружаемые версии.

    Hobby Projects — Коллекция ссылок на множество схем и руководств по электронике.

    Ian Sands — Аудиооборудование, ссылки для сведения и записи от профессионального звукорежиссера.

    Сопряжение буквенно-цифрового ЖК-дисплея 16 × 2 с параллельным портом с помощью VB6 — Полезная информация по управлению ЖК-модулем с ПК.

    Lazar’s Power Electronics Corner — множество ссылок на ресурсы по разработке источников питания.

    Изготовление печатных плат — полезное руководство, в котором подробно рассказывается о том, как создавать собственные печатные платы и получать наилучшие результаты. В руководстве есть советы о том, что работает, а что нет, на основе 20-летнего опыта автора.

    My Electronics Hobby — блог Леорика Саймона, посвященный разнообразным электронным вопросам, схемам и проектам.

    NostalgiaAir — Информация о реставрации старинной техники.

    PCB Design Tutorial — Отличное бесплатное руководство по проектированию печатных плат. Включает информацию о размерах гусениц и текущих номиналах, размерах площадок, плоскостях заземления, конструкции с низким уровнем шума и все остальное, что вам нужно знать.

    PCB Heaven — Электронные конструкции и схемы, калькуляторы, теория, онлайн-форум и многое другое.

    Radio-Electronics.Com — Информация о радиосвязи, электронике, радиолюбительстве, испытаниях, измерениях и многом другом. Включает книжный интернет-магазин.

    Научное лобби.com — учебные пособия по электронике, теория, спецификации, ссылки и многое другое.

    Silicon Tronics — Сайт сообщества разработчиков электроники для инженеров и любителей, включая форум, проекты и статьи.

    Talking Electronics — Сайт содержит информацию о программировании и использовании микроконтроллеров PIC. Включает программиста, проектов и данных. Также общая теория электроники и курс для начинающих.

    The PIC List — Много информации о Microchip PIC, включая ассемблерный код и библиотеку C, часто задаваемые вопросы, проекты для начинающих и открытый список рассылки.Очень полезно для всех, кто интересуется использованием PIC.

    TRY PLC.com — Информация о контроллерах ПЛК — программное обеспечение, кабели, новые и бывшие в употреблении ПЛК.

    XLOADER — загрузка файлов Arduino HEX в формате HEX с помощью XLoader. Загрузите с сайта hobbytronics, Github или Google Диска. При загрузке HEX-файла для Arduino используйте плату Arduino UNO, не используйте FTDI basic и DIY Arduino.

    Архив электроники для разработчиков Silverlight — Разработчик Silverlight

    Осциллограмма

    Оооо нет, не очередной пост про таймер NE555! К сожалению, да, это еще одна (или две) статьи о NE555, о том, как он работает, и о некоторых приложениях.

    Я веду блог по двум основным причинам:

    • Памятка
    • Надеюсь, другие сочтут эти сообщения полезными.

    Итак, в этом первом посте мы рассмотрим теорию работы NE555 на примере нестабильной схемы.

    Логическая схема NE555

    NE555 имеет четыре логических блока, и их можно рассматривать в следующей схеме:

    NE555 Логическая схема

    Эти логические единицы:

    1. Резистор лестничный
    2. Два компаратора
    3. Защелка S-R
    4. Нагнетательный контур

    Эти компоненты позволяют разрабатывать большое количество схем с использованием этого универсального чипа.В этой серии статей будут рассмотрены четыре приложения:

    • Нестабильная схема (также известная как часы)
    • Цепь сброса
    • Кнопка отбойного переключателя
    • Отключение кнопки при выборе (т. Е. Выключатель с фиксацией)

    Давайте начнем с рассмотрения четырех логических компонентов, указанных выше.

    Резисторная лестница

    Лестница резисторов

    В резисторной лестнице в оригинальной микросхеме использовались резисторы 5 кОм. Использование трех резисторов равного номинала обеспечивает питание двух компараторов 1 / 3 * V cc и 2 / 3 * V cc .

    Компараторы

    Компараторы

    Два компаратора сравнивают два входных напряжения с двумя значениями из лестницы резисторов, а именно: 1 / 3 * V cc и 2 / 3 * V cc . Они выдают высокое значение, если напряжение на положительном входе больше, чем напряжение на отрицательном входе.

    Верхний компаратор имеет отрицательный вход, подключенный к 2 / 3 * V cc , а положительный вход подключен к контакту порогового значения . Этот компаратор выдает высокое значение, когда порог больше, чем 2 / 3 * V cc , и низкое значение во все остальное время.

    Нижний компаратор имеет отрицательный вход, подключенный к 1 / 3 * V cc , а положительный вход подключен к входу триггера . Этот компаратор выдает высокое значение, когда триггер меньше, чем 1 / 3 * V cc , и низкое значение во все остальное время.

    S-R Защелка

    Защелка S-R

    Защелка S-R использует выходной сигнал двух компараторов, чтобы определить, должен ли выход NE555 быть включен или выключен. Инвертированный выход защелки (Q) подключен к выводу вывода NE555 через инвертор.

    Q также подключен к базе транзистора, подключенного к разрядному выводу.

    Нагнетательный контур

    Нагнетательный контур

    Разряд вывод подключен к земле через транзистор. База транзистора подключена к инвертированному выводу защелки S-R. Таким образом, вывод разряда подключен к земле, когда защелка S-R находится в состоянии сброса.

    Итак, как это работает?

    Чтобы понять, как различные компоненты NE555 работают вместе, можно использовать нестабильную схему, и именно эту схему мы рассмотрим далее.

    Нестабильная цепь

    Одна из схем, которые могут быть построены с использованием NE555, — это низкочастотная схема ШИМ, известная на языке NE555 как нестабильная схема. Это может использоваться в самых разных приложениях, от мигания светодиодов до подачи низкочастотного тактового сигнала для цифровой схемы.

    Простая нестабильная схема может быть построена с использованием двух резисторов, конденсатора и микросхемы NE555. Используя приведенную выше логическую схему в качестве отправной точки, мы бы подключили дополнительные компоненты следующим образом:

    Астабильная логическая схема

    Вывод сброса должен быть подключен к V cc , а вывод управления должен быть подключен к земле через конденсатор 100 нФ или 10 нФ.

    Работа нестабильной схемы будет рассматриваться во времени с момента подачи питания на схему. Предполагается, что V cc равно 5V. Номинальные значения для 1 / 3 * V cc = 1,67 В и 2 / 3 * V cc = 3,3 В.

    Включение питания

    Конденсатор начинает заряжаться

    В точке, где микросхема запускает сеть резисторов внутри NE555, разделит V cc на два, как указано выше.Они появятся на отрицательном (для компаратора 1) и положительном (для компаратора 2) входах двух компараторов.

    При этом конденсатор C будет заряжаться через резисторы R 1 и R 2 . Вскоре после включения питания на конденсаторе будет очень небольшой заряд, в качестве аргумента допустим, что это 0 В. Это поместит 0 В на контакты триггера и порогового значения NE555.

    Компаратор 1 сравнивает напряжение на выводе триггера (отрицательный вход) с напряжением 1.67 В (положительный вход). Поскольку 0 В меньше 1,67 В, это приведет к высокому выходному сигналу компаратора 1. Этот высокий выходной сигнал применяется к установленному выводу защелки S-R. После этого будет включен выход Q и выключен выход инвертированной Q.

    Выход Q управляет как базой транзистора, подключенной к выводу разряда , выключая транзистор, так и выводом выхода через инвертор, включая выход .

    Компаратор 2 сравнивает положительный вход, подключенный к заряду конденсатора (в настоящее время 0 В), с 3.3В. После этого, как мы сделали с компаратором 1, 0 В будет на , а не на больше, чем 3,3 В, и поэтому компаратор 2 выдает низкий сигнал. Низкий уровень сигнала на входе сброса в защелке S-R не влияет на выход из защелки S-R.

    Итак, вскоре после включения компаратор 1 включил выход NE555, и конденсатор C заряжается. Различные части схемы имеют входы и выходы, установленные на значения, указанные на диаграмме выше, отмеченные красным.

    Заряд конденсатора достигает 1,67 В

    Со временем заряд конденсатора достигнет, а затем превысит 1,67 В. Схема будет выглядеть следующим образом:

    Конденсатор продолжает заряжаться

    В этот момент произойдет изменение компаратора 1. Отрицательное входное напряжение (с вывода триггера ) достигнет 1,67 В. Напряжение на отрицательном входе компаратора больше не будет превышать 1,67 В, и поэтому выход компаратора изменится с высокого (включено) на низкий (выключено).Низкий сигнал, подаваемый на вход set защелки S-R, не будет влиять на защелку S-R (оба входа set и reset для защелки S-R теперь имеют низкий уровень, и поэтому предыдущее состояние запоминается).

    На данный момент нет никаких изменений на выходе схемы, выход все еще зафиксирован, и заряд продолжает накапливаться на конденсаторе.

    Заряд конденсатора достигает 3,33 В

    В конце концов заряд конденсатора достигнет и превысит 3.33V. Это переведет схему в следующее состояние:

    Конденсатор начинает разряжаться

    Выход компаратора 1 не изменится, поскольку напряжение, приложенное к отрицательному входу компаратора, останется выше 1,67 В, как это было на предыдущем этапе.

    Основное изменение запускается компаратором 2. Заряд конденсатора подается на положительный вход компаратора, который теперь больше или равен 3.33В (от резисторной лестницы) подано на отрицательный вход. Это заставляет компаратор устанавливать высокий выходной уровень.

    Высокий выходной сигнал компаратора 2 подается на вход сброса защелки S-R. Это выключает установленный выход (Q) защелки и включает инвертированный выход (Q).

    Когда Q включен, происходят две вещи:

    1. Выход NE555 выключен
    2. Транзистор подключен к выводу разряда включен

    Включение транзистора изменяет протекание тока через цепь.До сих пор ток протекал через два резистора R 1 и R 2 для зарядки конденсатора C. Теперь ток начинает течь от V cc к земле через R 1 .

    Теперь ток также начнет течь от конденсатора через R 2 и транзистор на землю. В какой-то момент заряд конденсатора упадет ниже 3,33 В. Это отразится на выводе порога , подключенном к компаратору 2, и выход этого компаратора будет отключен:

    Середина разряда конденсатора

    Выход защелки S-R будет продолжать удерживать последнее состояние до тех пор, пока и, следовательно, выход не будет отключен до тех пор, пока сигнал не будет подан на установленный вывод защелки S-R, и ток продолжит течь через транзистор.

    Заряд конденсатора падает ниже 1,67 В

    В какой-то момент заряд конденсатора упадет ниже 1,67 В, и компаратор 1 включится, и Q снова выключится. Схема начинает вести себя так, как будто система только что была включена, с одной небольшой разницей: заряд конденсатора C начинается с 1,67 В вместо 0 В. Весь цикл зарядки и разрядки повторяется непрерывно.

    Выход цепи

    Построение схемы на макетной плате и последующее подключение осциллографа к выводу разряда и выводу показывает следующую кривую:

    Осциллограмма

    Выход показан желтым цветом, а выход — синим.

    Ясно видно, что зарядка и разрядка конденсатора совпадают с изменением состояния выхода NE555.

    Расчет времени

    Расчеты по времени, приведенные в листе технических данных для NE555, следующие.

    Обратите внимание, что в следующих расчетах сопротивление выражается в Омах, емкость — в Фарадах, а время — в секундах.

    Время зарядки

    Время заряда зависит от конденсатора и двух резисторов R 1 и R 2 , поскольку ток течет через два резистора для зарядки конденсатора.Время, необходимое для зарядки, определяется как:

    t заряд = 0,693 * ( 1 + 2 ) * C

    Время разряда

    Время разряда зависит только от конденсатора и R 2 , поскольку ток не течет через R 1 , когда цепь разряжается. время, необходимое для разряда, определяется как:

    t нагнетание = 0,693 * R 2 * C

    Период

    Период представляет собой сумму двух таймингов t charge и t разряда . Это можно выразить как:

    Период = = 0,693 * ( рэнд 1 + (2 * рэнд 2 )) * C

    Рабочий цикл и частота легко определяются из вышеизложенного.

    И наконец…

    NE555 — это универсальный чип, который может действовать как больше, чем простой генератор. Принципы вышеупомянутой схемы могут быть использованы для генерации тактовых импульсов, устранения дребезга переключателя, схем сброса и целого ряда других приложений, некоторые из которых будут рассмотрены в следующих статьях.

    Дэйв Джонс (EEVBlog) собрал комплект Three Fives Timer Kit и снял на видео процесс сборки, а также представил краткое изложение теории работы со ссылкой на схему комплекта. Ключевые моменты в видео:

    • 0 — 36 минут: создание набора
    • 36 — 54 Минуты: Изучение схемы и изучение теории работы
    • 54 — 62 Минуты: Проверка напряжений и выхода из комплекта с помощью нестабильной схемы

    [PDF] Схема синхронизации: NE555 Генератор сигналов ID: 1362467

    Скачать схему синхронизации: NE555 Waveform Generator ID: 1362467. ..

    Схема синхронизации: NE555 Генератор сигналов ID: 1362467 Аннотация Эта статья предназначена для моделирования двух приложений с использованием интегральной схемы NE555, основанной на эмпирическом моделировании (EM). Эти два приложения в основном зависят от конфигурации компонентов схемы, так называемого «нестабильного режима» и «моностабильного режима». Эти режимы обычно используются в различных схемах синхронизации. Сценарий этой реализации можно просто научить как вводить входные данные для вычисления выходных данных как в форме числа, так и в виде графика.Это означает, что по времени или частоте микросхема NE555 сможет вычислить, известны ли значения компонентов или наоборот. Таким образом, данная реализация предназначена для образовательных целей.

    1 Введение NE555 — это интегральная схема (ИС), которая широко используется для управления схемами синхронизации или генерации сигналов. Он был представлен производителем электроники Signetics в 1971 году. Несмотря на то, что он существует с 1971 года, он по-прежнему остается популярным из-за своей низкой цены, стабильности и простоты использования для реализации приложения синхронизации. Хотя существует множество легких программ или онлайн-гаджетов для вычисления уравнения NE555, большинство из них неудобно, сложно анализировать данные, выполнять односторонние вычисления или требовать достаточных знаний пользователя. Очевидно, NE555 и его конфигурация являются хорошими примерами устройств, демонстрирующих наблюдаемые, зависимости и агентов. Это будет объяснено в разделе «Концепция Эм». Следовательно, в этом проекте основной целью является создание удобного для пользователя приложения для моделирования выходного сигнала NE555 для двух конфигураций, которые являются нестабильным и моностабильным режимами на основе точки зрения EM.Он обеспечивает соединение компонентов схемы, в котором каждый компонент связан с другими, динамическое графическое отображение и текстовые результаты. Данная статья имеет следующую структуру: Предварительное описание NE555 будет представлено для ознакомления с общими базовыми знаниями. Во-вторых, будут перечислены и объяснены модель и особенности приложения. В-третьих, будут обоснованы принципы и концепции EM, состоящие из наблюдаемых, зависимостей и агентов. После этого обсуждаются преимущества и недостатки, после чего дается оценка и заключение.

    2 Предварительное описание 2.1 Режимы конфигурации

    Как упоминалось ранее, выходной сигнал NE555, обычно в форме волны, может быть получен путем построения подходящих компонентов в правильном положении схемы и выбора желаемых значений компонентов. Таким образом, возникают две хорошо известные конфигурации, в которых NE555 может работать либо в моностабильном (однократном) режиме, либо в нестабильном (автономном) режиме. Поведение сигнала NE555 для всех режимов обычно можно отрегулировать, изменив значения соответствующего резистора (ов) или конденсатора (ов).Дополнительные сведения о нестабильном и моностабильном режимах показаны в Приложении 1, которое содержит уравнения и схемы соединений.

    3 Модель и функция 3.1 Модель В структуре приложения есть два отдельно разных интерфейса, которые не перекрываются друг с другом, см. Приложение 2. Следовательно, один интерфейс предназначен для моделирования нестабильного режима, а другой — для моделирования моностабильного режима. . Тем не менее, его можно свободно переключать вперед и назад. Поскольку два режима содержат аналогичные функции и структуру, каждый интерфейс состоит из принципиальной схемы, входных данных и смоделированных выходных результатов, которые отображаются в виде текста и графика.Подробности см. В Приложении 4. Целью принципиальной схемы является демонстрация связи между компонентами и их значений. Обратите внимание, что значения компонентов могут быть как входными, так и выходными, в зависимости от заданных данных. Они будут действовать как входы только в том случае, если значения компонентов предоставлены пользователем, и они будут действовать как выходы, только если задано время, то есть обратное вычисление. Кроме того, принципиальная схема дает краткую информацию о компонентах при наведении на них курсора мыши.

    Схема входных данных — это то место, где вводятся для анализа. Входы можно разделить на два типа. В первом типе известны значения для каждого компонента. Этот тип используется, когда синхронизация NE555 связана с конкретными значениями компонентов. Второй тип — вычисление значений компонентов, для которых известен временной интервал. В части моделирования график строится в соответствии с выходными результатами после правильной установки входных данных. График предназначен для лучшего просмотра результатов, что дает четкую иллюстрацию формы волны.Это содержание будет объяснено более подробно в разделе «Концепция EM». 3.2 Характеристика Возможности этого приложения следующие: •

    Каждый режим содержит парные вычисления, т. Е. Выдачу всех значений компонентов для получения времени или установку времени для получения значений компонентов.

    Все входные данные сначала проверяются на их формат, чтобы убедиться в правильности вычислений, т.е. они должны быть только в числовом формате. В противном случае отобразится фаза «# недействительно».

    После того, как входы настроены правильно, каждый из них можно слегка отрегулировать с помощью ползунка для исследования динамических результатов.Каждый ввод может быть уменьшен или увеличен в диапазоне от -100 до 100.

    Результаты можно приблизить, установив флажок приближения. Это даст четкое и лучшее представление о результатах.

    Краткая информация для каждого компонента (NE555, резистор и конденсатор) будет отображаться при наведении курсора мыши на него. Это обеспечит эффект на выходе каждого компонента.

    4 Концепция ЭМ Концепция ЭМ относится к разработке конструкции для поведения формы сигнала NE555 между двумя режимами.Концепция EM состоит из наблюдаемых, зависимостей и агентов, которые будут объяснены. 4.1. Наблюдаемые. Для иллюстрации структуры этого приложения используется множество наблюдаемых. В рамках этого приложения некоторые из них представляют собой принципиальные схемы, обеспечивающие подключение и информацию о цепи, график для построения и отображения результатов вывода в виде текста, включая их цвета. Визуализация принципиальной схемы содержит гораздо больше наблюдаемых, которые демонстрируют

    связь между каждым компонентом в реальном мире.Визуализация графика используется для более четкого и понятного отображения поведения выходного сигнала NE555. Более того, наблюдаемые, которые представляют точные результаты в числовом формате, отображаются в текстовой форме. Следовательно, эти наблюдаемые ведут себя в соответствии с поведением других наблюдаемых или заданными входными данными, которые означают зависимости. 4.2 Зависимости Зависимости — это отношения между наблюдаемыми объектами, которые так или иначе взаимодействуют друг с другом. График, по-видимому, зависит от результатов, которые вычисляются (зависят от) данных входных данных от пользователя.Это означает, что длина, представляющая наибольшее и низкое время, зависит от ценности результатов. Причем график строится либо в статическом, либо в динамическом режиме. Это означает, что если входные данные заданы в текстовых полях, график находится в статическом режиме (фиксированное значение). Однако, если ползунок используется для управления отдельным входным значением, график будет в динамическом режиме (меняется со временем). Такие подходы дают новую возможность изучить контекст и узнать, как форма сигнала NE555 выглядит или изменяется в реальном мире из этого приложения.Более того, результаты могут отображаться либо с точными значениями (более десяти знаков после запятой), либо с приблизительными значениями, установив флажок в поле приближения (округлить до двух знаков после запятой). Это означает, что результаты не только зависят от заданных входных значений, но также зависят от приближения. Более того, информация о компонентах отображается подвижно, следуя за курсором мыши, всякий раз, когда курсор мыши наводит курсор на любой из них. Это означает, что их положение зависит от положения мыши по осям x и y.4.3 Агенты Некоторые агенты, которые создаются и используются в этом приложении, следующие: Существует агент, используемый для проверки опечатки. Этот агент будет проверять формат входных данных, т. е. это должно быть число с одной точкой, чтобы представлять только десятичные числа. Если опечатка произошла каким-либо образом, агент ограничит ввод данных и отобразит на экране «#invalid» вместо заданного значения, а также остановит вычисления и график. Это действие предотвратит неконтролируемую проблему во время расчета из-за неправильного ввода.Поскольку действия мыши, такие как движение, нажатие и т. Д., Условно проверяются, действия триггера будут выполняться на некоторых этапах, если их условия

    выполнены. Примеры: всякий раз, когда мышь нажимается в области меню (нестабильный или моностабильный режим), это действие вызывает выбор пользователя, который изменяет интерфейс. Более того, краткое объяснение появится, если курсор мыши наведен на компоненты.

    5 Преимущества и недостатки 5.1 Преимущества Это приложение предназначено для разработки и запуска в JS-Eden (master), а не в TKEden.Причины, по которым был выбран JS-Eden, следующие: С точки зрения визуализации объекта, TKEden требовал более одной нотации для создания и иллюстрации объекта (с использованием scout и donald) и имеет ограничение формы. Однако JS-Eden обеспечивает большую гибкость при рисовании объекта на одном языке, например, многоугольника, дуги, точки и т. Д. Таким образом, с помощью этой функции можно легко создать причудливую форму, что улучшает визуализацию. Поскольку JS-Eden основан на реализации JavaScript, встроенные методы JavaScript могут свободно использоваться для расширения возможностей различных функций или агентов для более динамичного ответа.Например, непросто получить значение синусоидальной функции или числа округления в TKEden, поскольку это легко сделать в JS-Eden. Более того, триггерные действия — это обычная конструкция EDEN, которая также доступна в JS-Eden. Комбинируя триггерные действия, приложение может быть реализовано, чтобы стать еще более сложным интерактивным поведением, то есть создать агента. Хотя некоторые особенности реализации могут быть написаны в TKEden, синтаксис может быть сложным и в конечном итоге привести к ошибкам. Более того, проще создать приложение на языке JsEden, чем использовать другой традиционный язык с точки зрения структуры и стиля кода. Используя «есть» или триггерные действия, нет необходимости создавать функции для вызова и обновления значений в любое время во время выполнения. 5.2 Недостатки Для этого приложения требуется больший размер Canvas HTML5 для отображения всей программы, что можно сделать либо переназначив значение Canvas, либо вручную отрегулировав его размер с помощью мыши. Таким образом, в этом случае используется первый метод, т.е. сам код содержит новый размер Canvas. Однако размер холста не изменяется в соответствии со значениями после выполнения первого кода.Хотя размер Canvas больше после выполнения второго кода,

    область отображения остается прежней. Это означает, что некоторые области обрезаны. Это неприятная ситуация, поскольку пользователь должен вручную перетаскивать его угол, чтобы регулировать его размер каждый раз после выполнения кода. Это может быть проблема в интерпретации JavaScript. Предполагается, что код слишком длинный и его нужно выполнить несколько раз, что приводит к неправильному поведению Canvas во время изменения его размера. В JS-Eden нет инструмента отладки, который позволяет программисту исследовать поведение программы от строки к строке кода.Следовательно, процесс отладки может быть затруднен. Однако самый простой способ — это часто проверять поведение программы при ее разработке. Также рекомендуется использовать «Список символов» или «Таблицу поиска символов» для проверки отдельных наблюдаемых.

    6 Оценка Чтобы определить эффективность этого приложения, применяется оценка. Это может быть сделано путем оценки выходных данных, удовлетворяют ли выходные данные теоретической концепции или нет. Если нет, то насколько выдается ошибка.Приложение оценивается путем сравнения результатов, полученных им самим и бесплатным генератором NE555 под названием «Выбор компонентов таймера 555» с веб-сайта DOCTRONICS [1]. Подробности см. В Приложении 5. После оценки это приложение считается достаточно точным для получения хороших результатов.

    7 Заключение Визуализация этого приложения дает отличный инструмент обучения, используя преимущества наблюдаемых, зависимостей и агентов. Поскольку симулятор этого NE555 имеет множество наблюдаемых, зависимостей и агентов, это хороший пример для исследования.По сравнению с традиционным моделированием, это приложение имеет уникальное качество. Учащиеся, например, могут наблюдать влияние характеристик компонента на форму выходного сигнала. Более того, это приложение или основная идея в дальнейшем может быть применена к себе или к другой подобной области.

    Список литературы [1] Dr W. D. Phillips. (2008). 555 Таймер. Доступно: http://www.doctronics.co.uk/555.htm. Последний доступ 28 января 2014 г. [2] embeddedfortheevil. (2010). 555 Таймер IC-Введение. Доступно: http: // embeddedfortheevil.wordpress.com/2010/10/30/555-

    timer-ic-Introduction /. Последний доступ 28 января 2014 г. [3] Глен А. Уильямсон. (2011). 555 Анимация. Доступно: http://www.williamsonlabs.com/480_555.htm. Последний доступ 28 января 2014 г. [4] Amandaghassaei. 555 Таймер. Доступно: http://www.instructables.com/id/555-Timer/. Последний доступ 28 января 2014 г.

    Приложение 1 Моностабильный режим Выход моностабильного режима должен действовать как один генератор импульсных сигналов. Выходной сигнал формируется только тогда, когда NE555 получает сигнал на выводе триггера (вывод 2), и его длина зависит от RC-цепи, которая состоит из резистора (R) и конденсатора (C).Следовательно, выходной сигнал может быть сокращен и удлинен в зависимости от приложения путем изменения значений этих двух компонентов. Время, необходимое NE555 для генерации выходного сигнала, определяется как t = RCln (3) ≈1,1RC

    t — время, необходимое NE555 для увеличения выходного сигнала в секундах, которое является умножением R, C и натуральным логарифмом трех. . Однако для удобства этот термин можно заменить приближенным значением. Схема моностабильного режима показана на диаграмме 1.

    Диаграмма 1: Схема для моностабильного режима Астабильный режим Для нестабильного режима выход рассматривается как непрерывный импульсный сигнал прямоугольной формы, частота и рабочий цикл которого в основном зависят от двух внешних резисторов. (R) и один конденсатор (C).Поскольку один рабочий цикл содержит высокий и низкий выходной сигнал, которые определяют его частоту, уравнения могут быть представлены следующим образом. T High = ln (2) (R 1 + R2) C≈0,7 (R 1+ R 2) CT Total = ln (2) (R1 + 2R2) C≈0,7 (R 1 + 2R 2) C

    f =

    T Low = ln (2) (R 2) C≈0,7 (R2) C

    1 1,45 ≈ ln (2) (R 1 + 2R 2) C (R 1 + 2R 2) C

    Рабочий цикл =

    (R1 + R 2) ∗ 100 (R1 + 2R 2)

    Из приведенных выше уравнений видно, что выходной сигнал можно свободно регулировать, изменяя значения компонентов.Схема нестабильного режима показана на диаграмме 2.

    Диаграмма 2: Схема для нестабильного режима С другой стороны, желаемую частоту или синхронизирующий выходной сигнал для обоих режимов можно определить путем преобразования уравнений, чтобы получить R и C.

    Приложение 2 — Интерфейсы После отправки всех кодов в JS-Eden, будет отображен первый интерфейс. Первый интерфейс используется для решения проблемы, возникшей во время подачи первого тайм-кода, поскольку он не отображает ни нестабильный, ни моностабильный режим, если пользователь не щелкнет любой из них. Таким образом, первый интерфейс дает индикацию. Если щелкнуть нестабильный режим, интерфейс изменится на интерфейс нестабильного режима. Если щелкнуть моностабильный режим, интерфейс изменится на интерфейс моностабильного режима. Обратите внимание, что его можно свободно менять в любое время вперед и назад.

    Интерфейс 1: отображается

    Интерфейс 2: нестабильный режим

    Интерфейс 3: монотонный режим

    Приложение 3 — Пример расчета Для расчета результатов, должны быть предоставлены достаточные входные данные: заданные значения компонентов R1, R2 и C1 для вычисления высокого времени, низкого времени и рабочего цикла или заданная частота, рабочий цикл и C1 для расчета R1, R2.-6

    предположим, что мы хотим найти частоту, и у нас есть R1 = 288 Ом, R2 = 567 Ом и C1 = 10 мкФ, поэтому

    −6

    T High = ln (2) (288 + 567) 10 ≈ 0,000593 −6

    T Low = ln (2) (567) 10 ≈ 0,000393 −6

    T Total = ln (2) (288 + 2 (576)) 10 ≈ 0,0009981 Рабочий цикл =

    (288 + 567) ∗ 100≈60,126 (288+ (2 ∗ 567))

    Приложение 4 — Схема структурной схемы моделирования Первая структура этого приложения — принципиальная схема. На схемах показаны схемы нестабильного и моностабильного режимов.Видно, что для нестабильного режима необходимы три компонента: R1, R2 и C1. Обратите внимание, что значение C фиксировано и связано с землей. Помимо C, эти компоненты могут быть изменены, при этом форма сигнала NE555 изменяется или затрагивается каждый раз при изменении любого из них. Обратите внимание, что VSS представляет собой источник напряжения, который подает напряжение в схему, которое в реальном мире находится в диапазоне от 3 до 15 Вольт. Это не имеет отношения к этому приложению, это только для демонстрации.Выход (контакт 3) представляет собой выход NE555, его поведение показано на графике. На этот выходной вывод обычно подается напряжение примерно на 1,7 В ниже VSS. Для моностабильного режима видно, что необходимы только два компонента — R1 и C1 — и соединения между каждым компонентом тихие, как и соединение в нестабильном режиме. В дополнение к VSS и выходу (контакт 3), триггер (контакт 2) является инвертированным сигналом, что означает, что если сигнал на этом контакте триггера низкий, он станет высоким или наоборот. Этот режим обеспечивает однократный сигнал. Другими словами, NE555 будет генерировать сигнал только тогда, когда на выводе триггера низкий уровень. Он остановится, когда конденсатор будет заряжен примерно до 2/3 напряжения питания. Обратите внимание, что время, необходимое для зарядки конденсатора, зависит от R1.

    Нестабильный режим

    Моностабильный режим

    Помимо иллюстрации подключения, есть функция для предоставления краткой информации о компонентах, и эта функция вызывается всякий раз, когда курсор мыши наводит на них курсор.

    Входные данные Существует два типа входных данных для обоих режимов: первый тип, когда известны все значения компонентов, второй тип, где известны временные характеристики. На диаграмме ниже показан первый тип обоих режимов. Видно, что каждая единица измерения имеет префикс метрики — k = 1000, m = 1000000, μ = 0,000001 (10-6), n = 0,000000001 (10-9), p = 0,000000000001 (10-12)

    Тип 1: Нестабильный режим

    Тип 1: Моностабильный режим

    На диаграмме ниже показан второй тип.

    Тип 2: Моностабильный режим

    Тип 2: График нестабильного режима

    График нестабильного режима показывает форму сигнала NE555 во временной области. Ось Y представляет напряжение между высоким и низким, то есть высокое напряжение имеет ток, а низкое напряжение не имеет тока. Ось абсцисс представляет время, в течение которого его интервал может быть автоматически изменен в зависимости от результатов. Пожалуйста, внимательно посмотрите на его единицу измерения — даже график выглядит так же, но единица измерения времени другая. Это означает, что форма волны отличается.

    График: нестабильный режим

    Имеются два графика моностабильного режима, показывающие форму выходного сигнала и напряжение заряда конденсатора. Концепция почти такая же. Ось Y представляет напряжение между высоким и низким, то есть высокое напряжение имеет ток, а низкое напряжение не имеет тока. Ось абсцисс представляет время, в течение которого его интервал может быть автоматически изменен в зависимости от результатов. Форма выходного сигнала показывает форму сигнала NE555 во временной области, а напряжение заряда конденсатора показывает, что напряжение заряжается на конденсаторе.

    График: Результаты в моностабильном режиме Результаты обоих режимов можно сделать очень точными или приблизительными, щелкнув поле приближения.

    Результаты: нестабильный режим

    Результаты: моностабильный режим

    Приложение 5 — Оценка бесплатного программного обеспечения На приведенной ниже диаграмме показано сравнение бесплатного программного обеспечения под названием «Выбор компонента таймера 555» и приложения для оценки результатов. Он исследуется в нестабильном режиме с R1 = 1 кОм, R1 = 100 кОм и C1 = 10 мкФ и в моностабильном режиме -6 с R1 = 1200 Ом и C1 = 10 мкФ.Видно, что значения рабочего цикла и импульса (то есть частоты) от обоих генераторов одинаково равны.

    555 Таймер

    555 Таймер
    Elliott Sound Products Таймер 555

    Род Эллиотт — Авторские права © 2015

    Вверх
    Основной индекс Указатель статей
    Содержание
    Введение

    Таймер 555 используется нами с 1972 года — это долгий срок для любой ИС, и тот факт, что он до сих пор используется в тысячах конструкций, свидетельствует о его полезности в широком спектре оборудования, как профессионального, так и любительского. Он может работать как генератор, таймер и даже как инвертирующий или неинвертирующий буфер. ИС может обеспечивать выходной ток до 200 мА (источник или приемник) и работает от напряжения питания от 4,5 до 18 В. Версия CMOS (7555) имеет более низкий выходной ток, а также потребляет меньший ток питания и может работать от 2 В до 15 В.

    Существует много разных производителей и много разных префиксов и суффиксов номеров деталей, и они доступны в двойной версии (556). У некоторых производителей есть и четырехъядерные версии.555 и его производные выпускаются в корпусах DIP (двухрядный корпус) и SMD (устройство для поверхностного монтажа). Я не собираюсь даже пытаться охватить все варианты, потому что их слишком много, но следующий материал основан на стандартном 8-контактном корпусе с одним таймером. Все номера контактов относятся к 8-контактной версии, и их необходимо будет изменить, если вы используете двух- или четырехконтактный тип, или выберите одну из версий SMD с другой распиновкой. Обратите внимание, что версия с квадрокоптером имеет только минимум контактов, напряжение сброса и управления распределяются между всеми четырьмя таймерами, и у нее нет отдельных контактов порога и разряда (они связаны между собой внутри и называются «синхронизацией»).

    В 555 используются два компаратора, триггер установки-сброса (который включает в себя «главный» сброс), выходной буфер и транзистор разряда конденсатора. Многие функции предварительно запрограммированы, но управляющий вход позволяет изменять пороговые напряжения компаратора, и возможно множество различных схемных реализаций. Блок-схема полезна, и на рисунке 1A показаны основные части внутренней части IC.


    Рисунок 1A — Внутренняя схема таймера 555

    На рисунке 1B показана полная принципиальная схема таймера 555, основанная на схеме, показанной в таблице данных ST Microelectronics.Схемы от других производителей могут немного отличаться, но принцип работы идентичен. На самом деле нет особого смысла подробно разбирать схему, но нужно отметить одну вещь, это делитель напряжения, который создает опорные напряжения, используемые внутри. Три резистора 5 кОм показаны синим, чтобы вы могли легко их найти, а основные секции показаны пунктирными линиями (и помечены), чтобы можно было идентифицировать каждую секцию.


    Рисунок 1B — Схема таймера 555

    Если вы не очень опытны в электронике и не можете следить за подробной схемой, такой как показанная, это, вероятно, не будет иметь большого значения для вас.Это интересно, и если бы вы построили схему с использованием транзисторов и резисторов, она должна была бы работать очень похоже на версию IC. Обратите внимание, что в ИС часто есть дополнительные транзисторы, потому что их дешево добавлять (по сути, бесплатно), некоторые из них паразитны, а производительность транзисторов NPN и PNP никогда не бывает равной. В большинстве случаев производство ИС оптимизировано для NPN, и устройства PNP почти всегда будут иметь сравнительно низкую производительность.

    Стандартный комплект одиночного таймера имеет 8 контактов, и они следующие.Сокращения для различных функций, которые используются в этой статье, заключены в скобки.

    Контакт 1 Общий / ‘земля’ (Gnd) Этот вывод соединяет схему таймера 555 с отрицательной шиной питания (0 В). Все напряжения измеряются относительно этого вывода.
    Контакт 2 Триггер (Триггер) При подаче отрицательного импульса (напряжение менее 1/3 Vcc) это запускает внутренний триггер через компаратор №2.Контакт 3 (выход) переключается с низкого уровня (близко к нулю вольт) до «высокого» (близко к Vcc). Выход остается в высоком состоянии, в то время как клемма триггера находится под низким напряжением, а триггер вход отменяет пороговый вход.
    Контакт 3 Выход (Out) Выходная клемма может быть подключена к нагрузке двумя способами: либо между выходом и землей, либо между выходом и шиной питания (Vcc). Когда выход низкий, ток нагрузки (ток стока) течет от Vcc через нагрузку к выходному зажиму. Для источника тока нагрузка подключается между выходом и общим (0 В). Если нагрузка подключена между выходом и землей, когда выход большой, ток течет от выхода, через нагрузку и оттуда на землю.
    Контакт 4 Сброс (Rst) Вывод сброса используется для сброса триггера, который определяет состояние выхода. Когда на этот вывод подается отрицательный импульс, на выходе становится низкий уровень. Эта булавка активный низкий и отменяет все остальные входы.Когда он не используется, он должен быть подключен к Vcc. Активация сброса включает разрядный транзистор.
    Контакт 5 Управляющее напряжение (Ctrl) Этот вывод используется для управления уровнями триггера и порога. Синхронизацию ИС можно изменить, подав напряжение на этот вывод, либо от активного цепи (например, операционного усилителя) или подключив ее к дворнику потенциометра, подключенного между Vcc и землей. Если этот вывод не используется, его следует подключить к земле. с конденсатором 10 нФ для предотвращения шумовых помех.
    Контакт 6 Порог (Thr) Это неинвертирующий вход для компаратора №1, который контролирует напряжение на внешнем конденсаторе. Когда пороговое напряжение больше 2/3 Vcc, выход компаратора № 1 становится высоким, что сбрасывает триггер и выключает выход (ноль вольт).
    Штифт 7 Нагнетание (Dis) Этот вывод подключен внутри к коллектору разрядного транзистора, и конденсатор синхронизации часто подключается между этим выводом и землей.Когда выходной вывод становится низким, транзистор включается и разряжает конденсатор.
    Контакт 8 Vcc Вывод питания, к которому подключен блок питания. Напряжение может находиться в диапазоне от +4,5 В до + 18 В относительно земли (вывод 1). Большинство CMOS-версий 555 (например, 7555 / TLC555) может работать до 2 или 3 В. Всегда необходимо использовать байпасный конденсатор, не менее 100 нФ, а желательно больше. Я предлагаю 10 мкФ для большинства приложений.

    Как упоминалось выше, 555 можно использовать в качестве генератора или таймера, а также для выполнения некоторых менее обычных задач.Основные формы мультивибратора — нестабильный (нет стабильных состояний), моностабильный (одно стабильное состояние) или бистабильный (два стабильных состояния). К сожалению, работа в бистабильном режиме с 555 не очень полезна из-за внутренней организации. Однако это можно сделать, если вы примете некоторые ограничения. Схема 555, которая функционирует как бистабильная, описана в проекте 166, где 555 используется в качестве переключателя для включения и выключения оборудования.

    Время довольно стабильно при колебаниях температуры и напряжения питания.NE555 «коммерческого класса» рассчитан на типичную стабильность 50 ppm (частей на миллион) на градус C в моностабильном режиме и 150 ppm / ° C в нестабильном режиме. Он хуже как осциллятор (нестабильный), чем таймер (моностабильный), потому что осциллятор полагается на два компаратора, а таймер полагается только на один. Дрейф при напряжении питания около 0,3% / В.

    Большинство схем, показанных ниже, содержат светодиод с ограничивающим резистором. Это совершенно необязательно, но это помогает вам увидеть, что делает IC, когда у вас есть медленный нестабильный или таймер.В схемах также есть байпасный конденсатор емкостью 47 мкФ, который должен быть как можно ближе к ИС. Если колпачок не включен, вы можете получить некоторые странные эффекты, в том числе паразитные колебания выходного каскада при изменении его состояния.

    Когда выходной сигнал высокий, он обычно будет на 1,2–1,7 В ниже, чем напряжение питания, в зависимости от тока, потребляемого с выходного контакта. Выходной каскад 555 не может подтянуть уровень до Vcc, потому что он использует схему Дарлингтона NPN, которая всегда будет терять некоторое напряжение, и напряжение будет падать с увеличением тока. Обычно это не ограничение, но вы должны знать об этом. Если это проблема, вы можете добавить подтягивающий резистор между «Out» и «Vcc» (1 кОм или около того), но это будет полезно только для легких нагрузок (менее 1 мА).

    Следует пояснить, что 555 — это , а не — точное устройство, и это не было намерением с самого начала. У него много недостатков, но на самом деле они редко вызывают проблемы, если устройство используется по назначению. Иногда необходимо убедиться, что он получает хороший сброс при включении, чтобы он находился в известном состоянии, но для большинства приложений в этом нет необходимости.Если вам действительно нужна точность, используйте что-нибудь другое (что будет значительно сложнее и дороже). Говорят, что Боб Пиз (из National Semiconductor, ныне TI), что ему не нравились 555, и он никогда их не использовал (см. Веб-сайт Electronic Design), но это не причина избегать их. Было бы глупо использовать 555 в критически важном приложении, где точность имеет первостепенное значение, но то же самое с использованием микроконтроллера с кварцевым генератором для выполнения основных функций синхронизации.

    Как многие читатели заметят, я обычно буду использовать операционный усилитель, компаратор или даже какую-нибудь дискретную схему вместо таймера 555.Это не потому, что мне не нравится и 555 IC, а просто потому, что очень немногие приложения, с которыми я обычно работаю, нуждаются в гибкости, которую он предлагает. Это, конечно, не точное устройство, но оно удобное, и его использовали в бесчисленных схемах (многие из которых разрабатывались любителями) — часто потому, что разработчик не знает, как получить задержку с помощью других средств.

    Генератор (или, вернее, нестабильный мультивибратор) — очень распространенное приложение, поэтому мы рассмотрим его в первую очередь.Обратите внимание, что все цепи ниже предполагается использовать источник постоянного тока 12 В, если не указано иное.


    1 — Нестабильные схемы

    Термин «нестабильный» буквально означает «нестабильный» — само определение осциллятора. Выход переключается с высокого на низкий и обратно, пока есть питание и вывод сброса поддерживается на высоком уровне. Это обычное использование для цепей 555, и схема показана на рисунке 2. Частота повторения импульсов определяется значениями R1, R2 и C1.


    Рисунок 2 — Стандартный нестабильный осциллятор

    Формы сигналов на выходе и напряжение на C1 показаны ниже. Выходной сигнал становится высоким, когда напряжение конденсатора падает до 4 В (1/3 В постоянного тока от 12 В), и снова становится низким, когда напряжение конденсатора достигает 8 В (2/3 В постоянного тока). Осциллятор не имеет стабильного состояния — когда выходной сигнал высокий, он ожидает зарядки конденсатора, чтобы он мог снова стать низким, а когда он низкий, он ждет, пока конденсатор разрядится , чтобы он мог перейти в высокий уровень. Это продолжается до тех пор, пока вывод сброса удерживается в высоком состоянии.Смещение вывода сброса на низкий уровень (менее 0,7 В) останавливает колебания.


    Рисунок 2A — Формы сигналов стандартного нестабильного осциллятора

    C1 заряжается через R1 и R2 последовательно и разряжается через R1. По умолчанию это означает, что выходной сигнал представляет собой импульсную форму волны, а не истинную прямоугольную волну. Выходной сигнал будет положительным, с отрицательными импульсами. Если R2 сделать большим по сравнению с R1, вы можете приблизиться к выходу прямоугольной волны. Например, если R1 составляет 1 кОм, а R2 — 10 кОм, выходной сигнал будет близок к соотношению метка-пространство 1: 1 (на самом деле это 1.1: 1). Чтобы определить частоту, используйте следующую формулу …

    f = 1,44 / ((R1 + (2 × R2)) × C1)

    Для значений, показанных на рисунке 2, частота вычисляется как 686 Гц, а симулятор требует 671 Гц. Это может показаться большим несоответствием, но это вполне допустимо для стандартных компонентов и самой ИС. Также могут быть определены высокие и низкие времена …

    t высокий = 0,69 × (R1 + R2) × C1
    t низкий = 0,69 × R2 × C1

    При значениях, приведенных на рисунке 2, t high составляет 759 мкс, а t low составляет 690 мкс. Симулятор (и реальная жизнь) будет немного отличаться. Отношение рабочего цикла / метки составляет 1,1: 1 и рассчитывается как отношение t high / t low . Высокое время в 1,1 раза больше низкого времени, что вполне логично, исходя из номиналов резистора. По мере того, как R1 становится меньше, отношение метки к пространству приближается к 1: 1, но вы должны убедиться, что оно не настолько низкое, чтобы разрядный транзистор не мог справиться с током. Максимальный ток разрядного вывода не должен превышать 10 мА, а желательно меньше.

    Вы можете задаться вопросом, откуда взялись значения 1,44 и 0,69. Это константы (или, если хотите, «ложные факторы»), которые были определены математически и эмпирически для таймера 555. Они не идеальны, но достаточно близки для большинства расчетов. Если вам нужен контур 555 для генерации колебаний с точной частотой, вам необходимо включить подстроечный резистор, чтобы можно было отрегулировать контур. Он по-прежнему не будет точным и будет дрейфовать — помните, что это , а не — точное устройство, и его нельзя использовать там, где точность критична.


    Рисунок 3 — Астабильный осциллятор с увеличенным рабочим циклом

    Добавление диода изменяет и упрощает работу. C1 теперь заряжается только через R1 и разряжается только через R2. Это устраняет взаимозависимость двух резисторов и позволяет схеме производить любой рабочий цикл, который вы хотите — при условии, конечно, что он находится в пределах рабочих параметров 555. Импульсы теперь могут быть узкими положительными или отрицательными, и возможно точное соотношение метки и пространства 1: 1. Частота определяется…

    f = 1,44 / ((R1 + R2)) × C1)

    Если R1 больше R2, выход будет положительным с отрицательными импульсами. И наоборот, если R1 меньше R2, на выходе будет нулевое напряжение с положительными импульсами. Таким образом, длина импульса (положительного или отрицательного) определяется двумя резисторами, и каждый из них не зависит от другого. — это , небольшая ошибка, вызванная падением напряжения на диоде, но в большинстве случаев это не вызовет проблемы. (Идеальное) время максимума и минимума рассчитывается с помощью…

    t высокий = 0,69 × R1 × C1
    t низкий = 0,69 × R2 × C1

    Наконец, существует схема, которую обычно называют нестабильной с минимальным количеством компонентов. Помимо основных поддерживающих частей, которые всегда необходимы (байпасный конденсатор и конденсатор от «Control» до земли), требуется только один резистор и один конденсатор.


    Рисунок 4 — Нестабильный осциллятор с минимальным количеством компонентов

    Соотношение между меткой и пространством в этой цепи номинально составляет 1: 1 (прямоугольная волна), но это может зависеть от нагрузки.Если нагрузка подключается между выходом и землей, время высокого уровня будет немного дольше, чем время низкого уровня, потому что нагрузка будет препятствовать достижению выходом напряжения питания. Если нагрузка подключается между выводом питания и выходом, время низкого уровня будет больше, потому что выход не достигнет нуля вольт. Частота рассчитывается от …

    f = 0,72 / (R1 × C1)

    При показанных значениях это будет 720 Гц. Вы можете видеть, что разрядный штифт (вывод 7) не используется.Конденсатор заряжается и разряжается через R1, поэтому при высоком выходе конденсатор заряжается, а при низком — разряжается. Разрядный вывод можно использовать как вспомогательный выход с открытым коллектором, но не подключайте его к напряжению питания выше Vcc и не пытайтесь использовать его для сильноточных нагрузок (максимум около 10 мА).

    Во всех показанных схемах используется внутренний делитель напряжения (резисторы 3 × 5 кОм) для установки пороговых значений компаратора. Когда напряжение достигает порогового значения (2/3 Vcc), триггер сбрасывается, и на выходе устанавливается низкий уровень (близкий к нулю вольт).Когда напряжение триггера (вывод 2) падает ниже 1/3 Vcc, цепь срабатывает, и на выходе высокий уровень (близкий к Vcc).

    Если сброс (вывод 4) в любой момент сбрасывается на низкий уровень, на выходе устанавливается низкий уровень и остается там до тех пор, пока на контакте сброса снова не появится высокий уровень. Пороговое напряжение входа сброса обычно составляет 0,7 В, поэтому этот вывод должен быть подключен непосредственно к земле с помощью транзистора или переключателя. Внешний резистор необходим между Vcc и сбросом, если вам нужно использовать функцию сброса, поскольку в ИС нет подтягивающего резистора.В общем можно использовать до 10к.


    2 — Моностабильные схемы / схемы таймера

    Моностабильная схема (также известная как «однократная» схема) имеет одно стабильное состояние. При срабатывании триггера он переходит в «нестабильное» состояние, и время, которое он там проводит, зависит от компонентов синхронизации. Моностабильный используется для создания импульса с заданным временем при его срабатывании. Чаще всего моностабильное устройство используется в качестве таймера. Когда триггер активирован, выходной сигнал становится высоким в течение заданного времени, а затем возвращается к нулю.Хотя мы склонны считать таймеры длительными (от нескольких секунд до нескольких минут), моностаблицы также используются с очень короткими временами — например, 1 мс или меньше. Это обычное приложение, когда схеме требуются импульсы с определенной и предсказуемой шириной и с коротким временем нарастания и спада.


    Рисунок 5 — Моностабильный мультивибратор

    Триггерный сигнал должен быть на короче времени, установленного R1 и C1. Схема запускается кратковременным низким напряжением (менее 1/3 В постоянного тока), и на выходе сразу же становится высокий уровень и остается там до тех пор, пока C1 не зарядится через R1.Задержка рассчитывается по …

    т = 1,1 × R1 × C1

    При указанных значениях выходной сигнал будет высоким в течение 1,1 мс. Если бы C1 был 100 мкФ, время было бы 1,1 секунды. Как уже отмечалось, запускающий импульс должен быть короче времени задержки. Если бы длина триггера была 5 мс в схеме, показанной на рис. 5, выходной сигнал оставался бы высоким в течение 5 мс, и таймер не работал бы. Помимо таймеров, моностабильные устройства обычно используются для получения импульса заданной ширины из входного сигнала, который является переменным или зашумленным.


    Рисунок 5A — Формы сигналов моностабильного мультивибратора

    Полезно видеть формы сигналов для моностабильной схемы. Особенно полезно увидеть взаимосвязь между сигналом на выводе триггера и напряжением конденсатора по отношению к выходу. Они показаны выше и могут быть проверены на осциллографе. Вам понадобится двойной осциллограф, чтобы можно было одновременно видеть две трассы. Как видите, отсчет времени начинается, когда напряжение срабатывания триггера падает до 4 В (использовался источник питания 12 В, а 4 В составляет 1/3 В постоянного тока).Когда конденсатор заряжается до 8 В (2/3 В постоянного тока), отсчет времени останавливается, и выходная мощность падает до нуля. Обратите внимание, что в этой конфигурации колпачок заряжается от нуля вольт, потому что C1 полностью разряжается, когда цикл отсчета времени заканчивается.

    Чаще всего моностабильная схема 555 используется в качестве таймера. Триггером может быть кнопка, и при нажатии на нее выходной сигнал становится высоким в течение заданного времени, а затем снова падает. Существует бесчисленное множество приложений для простых таймеров, и я не буду утомлять читателя длинным списком примеров.

    Компоненты синхронизации очень важны, так как они не должны быть настолько большими или такими маленькими, чтобы вызвать проблемы со схемой. Электролитические конденсаторы вызывают особые хлопоты, потому что их значение может меняться со временем, температурой и приложенным напряжением. По возможности используйте для C1 полиэфирные колпачки, но не в том случае, если это означает, что сопротивление резистора (R1) должно быть больше нескольких МОм. Пороговый вывод может иметь утечку только 0,1 мкА или около того, но если R1 слишком велик, даже этот крошечный ток становится проблемой.Конденсатор всегда является ограничивающим фактором для длительных задержек, потому что вам почти наверняка придется использовать электролит. Если это так, по возможности используйте тот, который классифицируется как «с малой утечкой». Часто рекомендуют использовать танталовые крышки, но я никогда не рекомендую их, потому что они могут быть ненадежными.

    Иногда нельзя быть уверенным, что входной импульс будет короче временного интервала, установленного R1 и C1. В этом случае вам понадобится простой дифференциатор, который заставит входной импульс быть достаточно коротким для обеспечения надежной работы.Дифференциаторы требуют, чтобы время нарастания и / или спада было намного быстрее, чем постоянная времени самого дифференциатора. Например, конденсатор на 10 нФ с резистором 1 кОм имеет постоянную времени 10 мкс, поэтому время нарастания / спада входного импульса в идеале не должно превышать 2 мкс, иначе он может работать некорректно. Соотношение 5: 1 является ориентировочным, поэтому вам нужно проверить, что доступно из других схем. В идеале используйте соотношение 10: 1 или более, если возможно (т.е. постоянная времени дифференциатора в 10 раз превышает время нарастания входного сигнала).


    Рисунок 6 — Моностабильный мультивибратор с дифференциатором

    R3, C3 и D1 образуют цепь дифференциатора. Когда импульс получен, крышка может пройти только по заднему фронту, который должен быть как можно быстрее. Это передается на 555, и больше не имеет значения, как долго входной импульс запуска остается отрицательным, потому что короткая постоянная времени C3 и R2 (100 мкс) позволяет пройти только заднему фронту. D1 необходим, чтобы гарантировать, что контакт 2 не может быть более положительным, чем Vcc плюс одно падение диода (0.65 В), когда триггерный импульс возвращается к положительному источнику питания.

    Если время спада входного триггерного импульса слишком велико, дифференциатор может не пропускать достаточно напряжения для срабатывания 555. В этом случае сигнал должен быть «предварительно подготовлен» внешней схемой, чтобы гарантировать падение напряжения. от Vcc до земли менее чем за 20 мкс (для указанных значений). Если этого не сделать, цепь может работать нестабильно или вообще не работать. Если импульс запуска положительный, вам придется инвертировать его, чтобы он стал отрицательным.555 запускается при спадающем фронте сигнала запуска, что приводит к переходу выходного сигнала в высокий уровень (Vcc).

    Подсказка: Если вам понадобится таймер, который работает в течение длительного времени (от часов до недель), используйте схему переменного генератора 555, которая затем управляет счетчиком CMOS, таким как 4020 или аналогичный. Выходной сигнал генератора 555 может быть (скажем) осциллограммой 1 минута / цикл, и это может действовать как тактовый сигнал для счетчика. 4020 — это 14-битный двоичный счетчик, поэтому с помощью простой схемы вы можете легко получить задержку (с использованием часов в 1 минуту) в 8192 минуты — более 136 часов или немного более 5½ дней.Все еще недостаточно? Используйте два или более счетчиков 4020. Два позволят таймеру работать около 127 лет! Обратите внимание, что вам придется предоставить дополнительные схемы для выполнения любой из этих работ, и может быть трудно быть уверенным, что таймер на 127 лет работает должным образом.

    Вот пример (но он не моностабильный), и в зависимости от выхода, выбранного из счетчика 4020, вы можете получить задержку до 20 минут. Если увеличить C1, задержка может быть намного больше. При значениях резисторов, указанных для схемы синхронизации, увеличение C1 до 100 мкФ увеличит максимальное время до 3.38 часов (3 часа 23 секунды), используя Q14 из U2 в качестве выхода. Если C1 — это электрораспределитель с низкой утечкой, значения R1 и R2 можно увеличить, чтобы он проработал еще дольше. На рисунке также показано, сколько входных импульсов требуется, прежде чем соответствующие выходы станут высокими (Vcc / Vdd). Счетчик продвигается по отрицательному импульсу. Чтобы использовать временные резисторы большего номинала, рассмотрите возможность использования таймера CMOS (например, 7555).


    Рисунок 7 — Таймер большой продолжительности

    Как показано, минимальный период для 555 равен 20.83 мс (48 Гц) с VR1 при минимальном сопротивлении, а при максимальном сопротивлении — 145,7 мс (6,86 Гц). При подаче питания таймер будет работать в течение заданного периода времени, пока выходная мощность не станет высокой. Нажатие кнопки «Пуск» установит низкий уровень мощности и отсчет времени начнется снова. Все выходы счетчика устанавливаются на низкий уровень при включении колпачком сброса (C3) и / или при нажатии кнопки «Пуск». 555 работает как нестабильный и продолжает пульсировать до тех пор, пока выбранный выход из U2 не станет высоким. Затем D1 устанавливает напряжение на C1 до 0.7V ниже Vcc и прекращает колебания. Следовательно, при нажатии кнопки «Пуск» на выходе устанавливается низкий уровень , и возвращается высокий уровень по истечении периода тайм-аута.

    Дополнительная схема необходима, если вы не хотите, чтобы таймер срабатывал после включения питания, или если вы хотите, чтобы кнопка «Пуск» делала выходной сигнал высоким, падая до нуля по истечении тайм-аута. Я оставляю это в качестве упражнения для читателя. Вышеупомянутое — это просто пример — он не предназначен для схемы для какого-либо конкретного приложения.


    3 — Разные приложения

    Таймеры 555 можно использовать во многих случаях, помимо основных строительных блоков, показанных выше. Это статья, а не полная книга, поэтому будут рассмотрены только некоторые возможности. Они были отобраны на основе вещей, которые я считаю интересными или полезными, и если у вас есть фаворит, которого нет в списке, я боюсь, что это просто сложно.

    Не ожидайте найти среди всего этого сирены, генераторы шума общего назначения или псевдослучайные «игры».Если вы хотите построить какую-либо из 555 популярных игрушек, в сети есть много чего.


    3.1 — ШИМ-диммер / регулятор скорости

    Это простой диммер с ШИМ (широтно-импульсной модуляцией) или регулятор скорости двигателя. Он основан на показанном ранее нестабильном «минимальном компоненте», но использует потенциометр и пару диодов для изменения соотношения между метками и пространством. Когда потенциометр установлен в положение «Max», выходной сигнал преимущественно высокий, с узкими импульсами до нуля. При установке «Мин» выход в основном равен нулю с узкими положительными импульсами.


    Рисунок 8 — ШИМ-диммер / регулятор скорости двигателя

    Принцип его работы не отличается от основного нестабильного, за исключением того, что величина сопротивления для заряда и разряда конденсатора изменяется с помощью потенциометра. Диоды (1N4148 или аналогичные) «управляют» выходным током, так что потенциометр может иметь различное сопротивление в зависимости от полярности сигнала. Например, когда горшок находится на «Максе», заряд C1 занимает гораздо больше времени, чем его разряд, поэтому выход должен проводить большую часть своего времени на Vcc.Обратное верно, когда банк установлен на «Мин». Максимальный и минимальный рабочий цикл можно изменить, изменив R1. При 1k, как показано, максимум составляет 11: 1 (или 1:11), но уменьшение или увеличение R1 может изменить это соотношение на любое желаемое (в пределах разумного). Я предлагаю 100 Ом — это практический минимум.

    Чтобы быть полезным, выход 555 обычно будет управлять MOSFET, как показано, или, возможно, даже IGBT , в зависимости от тока нагрузки. Если он используется в качестве регулятора скорости двигателя, вы должны включить диод параллельно с двигателем, иначе он не будет работать должным образом. Диод должен быть «быстрым» или «сверхбыстрым» и рассчитан на тот же ток, что и двигатель. Диод не нужен, если схема используется в качестве диммера, но в любом случае рекомендуется использовать UF4004 или аналогичный быстрый диод. Электропитание двигателя может быть любым (только постоянным током), но для 555 должен быть подключен источник питания 12-15 В, при необходимости отдельно от основного. См. Проект 126 для ознакомления с версией проекта регулятора яркости / скорости. Он не использует 555, но использует те же принципы ШИМ.


    3.2 — Блок питания / усилитель ШИМ

    A 555 может работать как усилитель с ШИМ (класс D). Это не очень хорошо, и выходная мощность очень ограничена, но вы можете получить до 100 мВт или около того при нагрузке 8 Ом. Это чисто образовательное упражнение больше, чем что-либо еще, потому что точность воспроизведения невысока из-за ограниченной производительности 555. Максимальная частота составляет 500 кГц или около того, но IC почти наверняка будет перегреваться при работе с максимальной частотой и выходным током. Я не буду утруждать себя демонстрацией практической схемы усилителя класса D с усилителем 555, потому что производительность очень плохая. Достаточно сказать, что если вы вводите синусоидальный или музыкальный сигнал на вывод «Ctrl», вы можете модулировать ширину импульса. Тот же трюк используется для многих сирен на базе 555, которые вы можете найти в других местах.

    Управляющий вход часто упускается из виду, но его можно использовать в любое время, когда вам нужно создать генератор, управляемый напряжением. Помимо игрушечных сирен и других «несерьезных» приложений, эта способность может быть полезна для многих схем.То, что 555 — мусорный усилитель класса D, не означает, что следует игнорировать общие принципы. Одно приложение, довольно популярное в сети, использует 555 в качестве контроллера для простого регулируемого источника высокого напряжения. Рисунок ниже представляет собой модифицированную версию одного, который распространен по всей сети (настолько, что невозможно указать авторство, потому что я понятия не имею, кто опубликовал его первым).


    Рисунок 9 — Преобразователь постоянного тока в постоянный

    Показанная схема в основном концептуальна.Он будет работать, но не оптимизирован. Обратная связь, приложенная к управляющему входу, зависит от напряжений стабилитрона, а напряжение эмиттер-база транзистора имеет небольшое влияние. Существуют микросхемы, специально разработанные для измерения напряжения, которые используют делитель напряжения для установки выходного напряжения, что позволяет легко изменить напряжение до точного значения, если это необходимо. Струна стабилитрона высокого напряжения обеспечит удивительно хорошую стабильность напряжения. Схема показана здесь просто для демонстрации использования управляющего входа для изменения работы 555.

    Он может выдавать до 50 мА без особой нагрузки, но, как и в случае любого повышающего импульсного преобразователя, пиковый входной ток может быть довольно высоким. При показанных значениях и выходе 20 мА пиковый ток будет около 2 А. Естественно, если выходной ток меньше 20 мА, входной ток уменьшается пропорционально. Пусковой ток будет намного выше рабочего тока. L1 (100 мкГн) должен иметь сопротивление не более 1/2 Ом. Выход 100 В при 20 мА составляет 2 Вт, поэтому разумно ожидать, что средняя входная мощность будет несколько больше.Общие потери почти наверняка будут близки к 1 Вт, поэтому средний входной ток будет около 250 мА при 12 В.

    Существуют специализированные контроллеры SMPS, которые могут быть не дороже таймера 555, но это по-прежнему полезное приложение и означает, что вам не нужно искать непонятную часть. Его величайшим преимуществом является то, что он часто может быть построен из деталей, которые у вас уже есть в вашем мусорном ящике, с дополнительным преимуществом, заключающимся в том, что он не полагается на детали SMD и может быть построен на Veroboard.


    3.3 — Инвертирующий буфер

    Это полезная схема, и ее можно использовать для управления простыми преобразователями (маленькие динамики, лампы и т. Д.). Максимальный ток, который 555 может передавать или потреблять, составляет около 200 мА, поэтому нагрузки, потребляющие больше, чем это, вызовут перегрев ИС и выход из строя. Поскольку опорные компоненты вообще не нужны, это может быть очень экономично для места на печатной плате. Утверждается, что использование дискретной схемы с парой транзисторов дешевле, но это сомнительно, учитывая стоимость 555-го.Микросхема также занимает очень мало места на печатной плате, что часто намного дороже, чем несколько дешевых деталей, особенно если место в ней очень дорого.


    Рисунок 10 — Инвертирующий буфер

    Входной сигнал подвержен гистерезису. Это означает, что входное напряжение должно превысить 2/3 В постоянного тока, прежде чем выход переключится на низкий уровень, а затем входное напряжение должно упасть ниже 1/3 В постоянного тока, прежде чем выход переключится на высокий уровень. Это обеспечивает очень хорошую помехозащищенность и очень высокое входное сопротивление.Схема представляет собой инвертирующий триггер Шмитта.


    3,4 — Неинвертирующий буфер

    Это довольно необычное приложение. При использовании вывода сброса в качестве входа любое напряжение выше ~ 0,7 В определяется как высокое, а выход переключается на высокий уровень. Входное напряжение должно упасть ниже 0,7 В, чтобы выход снова переключился на низкий уровень. Здесь нет гистерезиса, и схема управления должна иметь возможность потреблять ток сброса 555 около 1 мА.


    Рисунок 11 — Неинвертирующий буфер

    Вы должны быть осторожны, чтобы убедиться, что входной сигнал на выводе 4 никогда не может превышать Vcc или становиться отрицательным, иначе ИС будет повреждена.Если возможны отклонения от допустимого диапазона, то входное напряжение должно быть ограничено диодом, стабилитроном или обоими способами, чтобы удерживать напряжение в установленных пределах.


    3.5 — Детектор отсутствующих импульсов

    Таймеры 555 часто используются в качестве детектора пропущенных импульсов. Если вы ожидаете непрерывной последовательности импульсов от цепи, если один из них «пропал» по какой-либо причине, которая может указывать на проблему. Возможность определить, что импульс отсутствует или задерживается, может быть важной функцией безопасности, вызывая тревогу или отключая цепь до тех пор, пока неисправность не будет устранена.


    Рисунок 12 — Детектор пропущенных импульсов

    Входные импульсы используются для включения Q1 и, следовательно, разряда C1. Пока импульсы поступают упорядоченно, выходной сигнал 555 остается высоким. Постоянная времени R1 и C1 должна быть выбрана так, чтобы таймер никогда не мог истечь, пока входные импульсы продолжают поступать должным образом. Если время слишком мало, C1 будет заряжаться до 2/3 В постоянного тока до поступления следующего входа. Если он слишком длинный, ни один пропущенный импульс не будет обнаружен, и потребуется пропустить несколько импульсов подряд (или последовательность импульсов может полностью остановиться), прежде чем сработает таймер.Вам также может потребоваться принять меры для обеспечения того, чтобы таймер всегда работал , даже если входящая последовательность импульсов застревает на высоком уровне напряжения. Это потребует добавления дифференциатора, подобного показанному на рисунке 6.

    Одно из применений детектора пропуска импульсов — обнаружение того, что вентилятор не работает должным образом. Некоторые вентиляторы имеют выходной сигнал, который пульсирует, когда вентилятор работает, или эту функцию можно добавить с помощью двух небольших магнитов и детектора эффекта Холла (необходимы два магнита, чтобы не нарушить баланс вентилятора).Детектор отсутствия импульсов может вызвать предупреждение, если вентилятор выходит из строя или работает слишком медленно.

    Цепь также может использоваться как цепь «потери переменного тока», и она будет обнаруживать один пропущенный цикл или полупериод, в зависимости от используемого механизма обнаружения. Это позволяет быстро определять, что переменный ток был отключен, либо путем выключения, либо из-за сбоя в электросети, и может использоваться для управления реле подавления (например). В большинстве случаев нет необходимости быть настолько быстрым, но могут быть критические производственные процессы, в которых быстрое обнаружение всего лишь одного пропущенного полупериода может иметь решающее значение для предотвращения неисправности. Эта схема также будет хорошо работать для обеспечения очень быстрого переключения на ИБП (источник бесперебойного питания) в случаях, когда потеря переменного тока может вызвать серьезные проблемы.


    3.6 — Приводные реле

    Хотя 555 может управлять реле напрямую, он должен быть защищен от индуктивности катушки реле. Обратная ЭДС должна (теоретически) поглощаться, потому что на выходе есть транзисторы на стороне высокого и низкого уровня, но вместо этого это может привести к «блокировке» таймера и прекращению его работы до тех пор, пока не будет отключено питание.Это может произойти, когда один диод используется параллельно катушке реле. Используйте параллельный диод, но также управляйте катушкой реле через другой диод, который предотвращает любую неисправность. Выход никогда не должен подвергаться отрицательному напряжению — даже 0,6 В может вызвать проблемы.


    Рисунок 13 — Драйвер реле

    D2 выполняет обычную задачу по замыканию обратной ЭДС реле, а D1 полностью изолирует цепь реле от 555. Использование такой схемы предотвратит любую возможность неисправности из-за обратной ЭДС катушки реле, и такое же расположение следует использовать, когда управление любой индуктивной нагрузкой.


    3,7 — 555 Цепь отключения звука реле

    Таймер 555 может создать удобную схему отключения звука. Существует бесчисленное множество различных способов приглушения звука — см. «Схемы приглушения звука для звука», чтобы узнать о различных методах. Из всех них эстафета по-прежнему остается одной из лучших. Поскольку контактное сопротивление очень низкое, даже цепи с низким импедансом можно эффективно замкнуть на землю без слышимого прорыва. Все схемы ESP включают в себя резистор 100 Ом на выходе для предотвращения колебаний, и ни один общий операционный усилитель не может быть поврежден коротким замыканием на его выходе — с помощью резистора операционный усилитель в любом случае защищен от прямого короткого замыкания.


    Рисунок 14 — Цепь отключения реле

    Показанная схема может питаться от основного источника питания предусилителя или даже от мостового выпрямителя через источник питания нагревателя 6,3 В переменного тока с клапанным (ламповым) оборудованием. Если вы это сделаете, байпас C должен иметь температуру около 220 мкФ, и никакой другой колпачок фильтра не требуется. Вам нужно будет добавить резистор последовательно с катушкой, чтобы ограничить напряжение до 5 В. Светодиод будет гореть в течение периода отключения звука. Как обсуждалось выше, для релейного привода требуются два диода.Наиболее подходящие реле потребляют ток от 30 до 50 мА, что вполне соответствует возможностям реле 555.

    Модель 555 получает сигнал триггера благодаря ограничению на входе триггера (C2), а R2 является подтягивающим резистором. C2 удерживает низкий уровень на входе триггера ровно достаточно долго, чтобы запустить процесс отсчета времени, поэтому на выходе высокий уровень, реле обесточивается, а C1 начинает зарядку через R1. Когда напряжение на пороговом входе достигает 2/3 напряжения питания, выход становится низким, срабатывает реле и устраняет короткое замыкание на линиях аудиосигнала.

    Реле остается под напряжением до тех пор, пока оборудование остается под напряжением. В идеале, питание таймера должно быть отключено как можно быстрее при отключении питания, чтобы гарантировать отсутствие «глупых» шумов, возникающих при выходе из строя источников питания. Некоторые операционные усилители могут издавать стук, писк или «свист», когда их напряжение питания падает ниже минимума, необходимого для нормальной работы.


    Выводы

    Таймер 555 очень универсален, но на самом деле он не подходит для очень длительных задержек, если вы не готовы платить серьезные деньги за большой временный конденсатор с малой утечкой.Если вам нужны большие задержки, проще использовать осциллятор 555, за которым следует двоичный счетчик. Большинство приложений будут вызывать задержку всего на несколько минут (рекомендуемый максимум — 20–30 минут), и этого легко добиться. Количество возможных схем, использующих 555 таймеров, просто поразительно, и существует бесчисленное множество схем, примечаний к применению (от производителей ИС, любителей и других) и веб-страниц, посвященных этой ИС и ее производным.

    Таймеры

    555 используются во многих коммерческих продуктах, где требуется простая временная задержка.Я видел, как они используются в диммерах задней кромки и универсальных ламповых диммерах, и (несмотря на комментарии во введении) использовал их в нескольких продуктах, которые я разрабатывал на протяжении многих лет. Популярность 555 не уменьшилась, несмотря на его возраст, и можно с уверенностью сказать, что количество приложений неуклонно растет, даже с использованием цифровых технологий, которые якобы делают аналоговый «устаревшим».

    Нет ничего необычного в том, что таймер 555 используется в импульсном источнике питания (SMPS), а простые маломощные источники питания могут быть изготовлены с использованием микросхемы 555 IC, трансформатора и многого другого.Как и в случае с любой ИС, существуют ограничения, и важно убедиться, что ИС правильно обойден, потому что они могут потреблять до 200 мА, когда выход совершает переход между высоким и низким или наоборот.

    КМОП-версии

    модели 555 (например, 7555) обладают некоторыми полезными преимуществами по сравнению с биполярным типом. В частности, они имеют гораздо более низкий ток питания и исключительно высокое входное сопротивление для компараторов. Чтобы получить максимальную отдачу от этих таймеров, используйте синхронизирующие резисторы высокого номинала и конденсаторы низкого номинала.Использование резисторов на 1 МОм и более нормально для длительных задержек. Будьте осторожны с синхронизирующими конденсаторами менее 1 нФ, потому что межконтурная емкость (или утечка) печатной платы может вызвать значительные временные ошибки. Типы CMOS не могут быть источником или потребителем высокого выходного тока, а выходной ток может быть асимметричным. Например, TLC555 может потреблять 100 мА, но может потреблять только 10 мА, поэтому это необходимо учитывать при разработке.

    7555 обеспечивает большую гибкость (в некоторых отношениях), чем биполярные типы, но не всегда подходят.Они потребляют очень небольшой ток покоя, имеют чрезвычайно высокий входной импеданс и могут работать при напряжении питания всего 2 В. Однако, как отмечалось выше, они не могут обеспечить такой же выходной ток, как версии с биполярными транзисторами.

    Необходимо соблюдать некоторые меры предосторожности. Входное напряжение никогда не должно превышать Vcc или падать ниже нуля (земля), в противном случае ИС может быть повреждена. Отсутствие адекватного обхода вблизи ИС может вызвать паразитные колебания в выходном каскаде (биполярного типа), которые могут быть интерпретированы логическими схемами как двойной (или множественный) импульс.

    Выходной каскад обычно называют конструкцией «тотемного полюса», и оба транзистора могут быть включены одновременно (хотя и очень кратковременно) при изменении состояния с высокого на низкий или с низкого на высокий. Тип схемы отличается от выходного каскада затворов TTL, но эффект аналогичен. Использование байпасного конденсатора необходимо, чтобы он мог обеспечить кратковременный высокий ток, необходимый для переключения выхода.

    При использовании в качестве генератора или когда вывод сброса используется для остановки и запуска колебаний, первый цикл занимает больше времени, чем остальные, потому что конденсатор должен заряжаться от нуля вольт. Обычно напряжение на конденсаторе варьируется от 1/3 В до 2/3 В постоянного тока. Когда шапка должна заряжаться с нуля, это занимает немного больше времени. Это редко является проблемой, но вы должны знать об этом для некоторых критических процессов.

    Имейте в виду, что 555 таймеров (биполярных или CMOS) будут всегда иметь некоторую изменчивость от одного к другому, и вдвойне, если они от разных производителей. Несмотря на повсеместное распространение этих микросхем, они не все равны , причем некоторые из них (например) имеют большую чувствительность к питанию, чем другие.Привод реле (или других индуктивных нагрузок) следует выполнять с осторожностью, так как даже небольшое отрицательное напряжение на выходе (-0,65 В диода обратного хода) может вызвать неисправность. Некоторых это устроит, в то время как другие могут заблокировать или выйти из строя !


    Список литературы

    Существует бесчисленное количество веб-сайтов, которые исследуют таймер 555, и если вам нужна дополнительная информация или вы хотите использовать калькулятор (онлайн или загруженный), чтобы вычислить значения для вас, просто выполните поиск в Интернете. Основные ссылки, которые я использовал, показаны ниже.

    1. Поваренная книга таймера IC — Уолтер Юнг (Ховард Сэмс, 1977)
    2. NE555 Универсальные одинарные биполярные таймеры (таблица данных ST Microelectronics)
    3. TLC555 Таймер LinCMOS® (техническое описание Texas Instruments)
    4. NE555 Application Notes (AN170, Philips Semiconductors, декабрь 1988 г.)
    5. Signetics Аналог Руководство по применению — 1979, Signetics Corporation (загрузка 31,8 МБ)

    Поиск по запросу «555 прикладных схем таймера» вернет более 480 000 результатов, так что есть из чего выбрать.Как всегда, не вся информация полезна или надежна, поэтому вы должны быть осторожны, прежде чем выбирать конкретную схему, поскольку многие из них не будут хорошо продуманы. Некоторая информация действительно очень хороша, но вам придется использовать свои собственные знания, чтобы отделить хорошие вещи от остального.



    Основной индекс Указатель статей
    Уведомление об авторских правах. Эта статья, включая, помимо прочего, весь текст и диаграммы, является интеллектуальной собственностью Рода Эллиотта и © 2015.Воспроизведение или повторная публикация любыми средствами, электронными, механическими или электромеханическими, строго запрещены в соответствии с международными законами об авторском праве. Автор (Род Эллиотт) предоставляет читателю право использовать эту информацию только в личных целях, а также разрешает сделать одну (1) копию для справки. Коммерческое использование запрещено без письменного разрешения Рода Эллиотта.

    Страница создана и авторские права © Май 2015 г., все права защищены.


    Простой проект секундомера с использованием 555 IC

    В этом проекте мы делаем проект «Простой секундомер». Если вы новичок и ищете простой проект, то это идеальный проект для вас, и он также имеет множество применений и приложений. Эта схема проста и недорога, поскольку в ней используется всего несколько деталей, а именно: микросхема таймера 555, оптопара, калькулятор и несколько других незаметных компонентов. Цель этой схемы — предоставить секундомер, даже если они доступны и готовы к использованию, но сделать его самостоятельно для обучения и экспериментов — это весело.

    Требуемое оборудование

    907 867 907 907 907 907 Переключатель
    S.no Компонент Значение Количество
    1 Входное питание DC 5-12V 1
    2 907 907 IC
    3 Оптрон PC817 1
    4 Калькулятор Simple 1
    5 Резистор7 кОм, 1 кОм 1, 1
    6 Потенциометр 100 кОм 1
    7 Конденсатор
    Кнопка 1
    Принципиальная схема

    Распиновка микросхемы NE555

    Рабочее объяснение

    Рабочее напряжение этой цепи составляет от 5 до 12 вольт постоянного тока. Переключатель S1 используется для управления секундомером, здесь можно использовать любой тип переключателя, который вам подходит. Переменный резистор 100 кОм используется для регулировки скорости чисел в калькуляторе. Микросхема таймера 555 используется для создания колебаний в цепи. Результат отображается на калькуляторе.

    После завершения схемы подключите блок питания и нажмите 0 + 1 на калькуляторе. При нажатии 0 + 1 на калькуляторе, а затем снова и снова =, калькулятор выдает последовательный вывод I.е., 1,2,3,4. Но в этой схеме микросхема таймера 555 делает это автоматически. Обязательно поместите эту схему в подходящий корпус с батареями, чтобы она была портативной.

    Вы можете заменить микросхему NE555 таймером 7555, чтобы эта схема работала с более низкими напряжениями, например 3 В.

    Приложения и способы использования

    • Спортивные мероприятия
    • Спортивные мероприятия
    • Задержки
    • Расчет различных мероприятий
    .

    Author:

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.