Содержание
Цифровой тахометр на 555 таймере и КР572ПВ2
Главное отличие этого тахометра от многих описания, которых встречаются в литературе в том, что по способу измерения частоты вращения коленчатого вала автомобиля — это аналоговый прибор, но результат измерения отображается на трехразрядном цифровом табло. В журналах есть публикация, и которой описывается аналоговый тахометр на преобразователе частота — напряжение на таймере 555 и выход — светодиодный индикатор уровня на А277. В этой схеме входная часть на таймере оставлена как есть, а индикатор сделан на основе цифрового измерителя напряжения с трехразрядном индикацией на микросхеме ICL7107 (аналог КР572ПВ2) и трехразрядном светодиодном индикаторе.
Схема показана на рисунке.
Как уже сказано, на таймере 555 (D2) сделан преобразователь частота-напряжение. Вернее, формирователь импульсов фиксированной длительности, а сам преобразователь сделан на VT3. На вход от обмотки катушки зажигания поступают импульсы, каждый отрицательный перепад которых делает запуск таймера.
После каждого входного импульса таймер D2 формирует один импульс, длительность которого установлена целью R11 С7 около 2 mS. Эти импульсы одинаковой длительности, но разной частоты, поступают на базу транзистора VT3. В результате на эмиттере VТ3 получается импульсная последовательность, скважность которой зависит от частоты. Эта последовательность интегрируется в постоянное напряжение с помощью цепи R14-C10. Далее, полученное постоянное напряжение, величина которого пропорциональна частоте входного сигнала (частоте вращения коленчатого вала) поступает на цифровой вольтметр постоянного тока на микросхеме D1. Микросхема D1 в схеме вольтметра включена необычно, питание осуществляется от источника имеющего общий минус с измеряемым напряжением. Такая схема точна менее обычной, особенно при измерении напряжении менее 1V, но для данного случая её точности достаточно. На транзисторах VT1 и VT2 сделан стабилизатор опорного напряжения. Величину опорного напряжения точно устанавливать не обязательно, но необходимо, чтобы установленное значение было стабильным.
Индикация трехразрядная, на индикаторе из трех семисегментных светодиодных индикаторов. Частота вращения индицируется в тысячах и сотых долях, то есть например 1000 об/мин отображается как «1,00»
Схемы преобразователя частота — напряжение и вольтметра питаются от разных стабилизаторов А1 и А2. Таймер 555 можно заменить отечественным аналогом — КР1006ВИ1, микросхему ICL7170 — отечественной КР572ПВ2 с любым буквенным индексом. Светодиодные индикаторы можно заменить любыми аналогичными (с общим анодом), как одиночными, так и модульными, но обязательно с выводами от каждой цифры (индикаторные панели, например от часов предназначенные для динамической индикации здесь не подойдут). Монтаж выполнен на макетной печатной плате («сито» с круглыми площадками), а индикаторы сделаны в виде выносного блока соединенного с основной платой 22-х проводным ленточным кабелем. Индикаторы расположены на лицевой части приборного щитка автомобиля, а плата — за приборным щитком.
Налаживание.
Сначала нужно откалибровать вольтметр на D1. Для этого отпаяйте верхний по схеме вывод R16 и подпаяйте его к выходу A2. Подбором сопротивления R16 добейтесь, чтобы прибор показывал «5,00». Восстановите соединение R16. Теперь нужно установить коэффициент преобразования частота – напряжение. Для автомобиля с трехцилиндровым мотором при входной частоте 50 Гц прибор должен показать «200». Этих показании добиваются, подстраивая R13. Данный тахометр пригоден для любого бензинового четырехтактного двигателя с любым числом цилиндров. Перед его налаживанием нужно определить сколько раз поступает импульс тока на обмотку катушки зажигания за один полный оборот коленчатого вала автомобиля. Сделать это можно контролируя искру визуально (или измеряя напряжение на первичной обмотке катушки зажигания) поворачивая при этом вал двигателя ключом.
Чтобы узнать, сколько прибор должен показать при входной частоте 50 Гц (какой частоте вращения коленчатого вала соответствует входная частота 50 Гц) нужно рассчитать по такой формуле N = (50 / М) • 60.
где N — показания прибора при входной частоте 50 Гц, М сколько раз формируется импульс зажигания за один оборот вала двигателя. Таким образом (50 /1.5) • 60 = 2000, то есть на индикаторе «2,00» На основе этой схемы можно сделать приставку — тахометр для мультиметра. В этом случае используется только часть схемы на таймере D2, а напряжение с его выхода подают на вход мультиметра. Сопротивлений R13 можно сделать несколько и переключать их в зависимости от числа цилиндров двигателя. При правильной настройке преобразования частота-напряжение показания мультиметра в вольтах будут соответствовать тысячам оборотов в минуту (1000 об/мин = 1,00V).
-
Просмотров: 7125
Загрузка…
ШИМ — регуляторы оборотов двигателей на таймере 555 | remontka.com
Широкое применение таймер 555 находит в устройствах регулирования, например, в ШИМ — регуляторах оборотов двигателей постоянного тока.
Все, кто когда – либо пользовался аккумуляторным шуруповертом, наверняка слышали писк, исходящий изнутри.
Это свистят обмотки двигателя под воздействием импульсного напряжения, порождаемого системой ШИМ.
Другим способом регулировать обороты двигателя, подключенного к аккумулятору, просто неприлично, хотя вполне возможно. Например, просто последовательно с двигателем подключить мощный реостат, или использовать регулируемый линейный стабилизатор напряжения с большим радиатором.
Вариант ШИМ — регулятора на основе таймера 555 показан на рисунке 1.
Схема достаточно проста и базируется все на мультивибраторе, правда переделанном в генератор импульсов с регулируемой скважностью, которая зависит от соотношения скорости заряда и разряда конденсатора C1.
Заряд конденсатора происходит по цепи: +12V, R1, D1, левая часть резистора P1, C1, GND. А разряжается конденсатор по цепи: верхняя обкладка C1, правая часть резистора P1, диод D2, вывод 7 таймера, нижняя обкладка C1. Вращением движка резистора P1 можно изменять соотношение сопротивлений его левой и правой части, а следовательно время заряда и разряда конденсатора C1, и как следствие скважность импульсов.
Рисунок 1. Схема ШИМ — регулятора на таймере 555
Схема эта настолько популярна, что выпускается уже в виде набора, что и показано на последующих рисунках.
Рисунок 2. Принципиальная схема набора ШИМ — регулятора.
Здесь же показаны временные диаграммы, но, к сожалению, не показаны номиналы деталей. Их можно подсмотреть на рисунке 1, для чего он, собственно, здесь и показан. Вместо биполярного транзистора TR1 без переделки схемы можно применить мощный полевой, что позволит увеличить мощность нагрузки.
Кстати, на этой схеме появился еще один элемент – диод D4. Его назначение в том, чтобы предотвратить разряд времязадающего конденсатора C1 через источник питания и нагрузку — двигатель. Тем самым достигается стабилизация работы частоты ШИМ.
Кстати, с помощью подобных схем можно управлять не только оборотами двигателя постоянного тока, но и просто активной нагрузкой – лампой накаливания или каким-либо нагревательным элементом.
Рисунок 3. Печатная плата набора ШИМ — регулятора.
Если приложить немного труда, то вполне возможно такую воссоздать, используя одну из программ для рисования печатных плат. Хотя, учитывая немногочисленность деталей, один экземпляр будет проще собрать навесным монтажом.
Рисунок 4. Внешний вид набора ШИМ — регулятора.
Правда, уже собранный фирменный набор, смотрится достаточно симпатично.
Вот тут, возможно, кто-то задаст вопрос: «Нагрузка в этих регуляторах подключена между +12В и коллектором выходного транзистора. А как быть, например, в автомобиле, ведь там все уже подключено к массе, корпусу, автомобиля?»
Да, против массы не попрешь, тут можно только рекомендовать переместить транзисторный ключ в разрыв «плюсового» провода. Возможный вариант подобной схемы показан на рисунке 5.
Рисунок 5.
На рисунке 6 показан отдельно выходной каскад на транзисторе MOSFET . Сток транзистора подключен к +12В аккумулятора, затвор просто «висит» в воздухе (что не рекомендуется), в цепь истока включена нагрузка, в нашем случае лампочка.
Такой рисунок показан просто для объяснения, как работает MOSFET транзистор.
Рисунок 6.
Для того, чтобы MOSFET транзистор открыть, достаточно относительно истока подать на затвор положительное напряжение. В этом случае лампочка зажжется в полный накал и будет светить до тех пор, пока транзистор не будет закрыт.
На этом рисунке проще всего закрыть транзистор, замкнув накоротко затвор с истоком. И такое вот замыкание вручную для проверки транзистора вполне пригодно, но в реальной схеме, тем более импульсной придется добавить еще несколько деталей, как показано на рисунке 5.
Как было сказано выше, для открывания MOSFET транзистора необходим дополнительный источник напряжения. В нашей схеме его роль выполняет конденсатор C1, который заряжается по цепи +12В, R2, VD1, C1, LA1, GND.
Чтобы открыть транзистор VT1, на его затвор необходимо подать положительное напряжение от заряженного конденсатора C2. Совершенно очевидно, что это произойдет только при открытом транзисторе VT2.
А это возможно лишь в том случае, если закрыт транзистор оптрона OP1. Тогда положительное напряжение с плюсовой обкладки конденсатора C2 через резисторы R4 и R1 откроет транзистор VT2.
В этот момент входной сигнал ШИМ должен иметь низкий уровень и шунтировать светодиод оптрона (такое включение светодиодов часто называют инверсным), следовательно, светодиод оптрона погашен, а транзистор закрыт.
Чтобы закрыть выходной транзистор, надо соединить его затвор с истоком. В нашей схеме это произойдет, когда откроется транзистор VT3, а для этого требуется, чтобы был открыт выходной транзистор оптрона OP1.
Сигнал ШИМ в это время имеет высокий уровень, поэтому светодиод не шунтируется и излучает положенные ему инфракрасные лучи, транзистор оптрона OP1 открыт, что в результате приводит к отключению нагрузки – лампочки.
Как один из вариантов применения подобной схемы в автомобиле, это дневные ходовые огни. В этом случае автомобилисты претендуют на пользование лампами дальнего свете, включенными вполнакала.
Чаще всего эти конструкции на микроконтроллере , в интернете их полно, но проще сделать на таймере NE555 .
ПРОДОЛЖЕНИЕ СТАТЬИ: Драйверы для транзисторов MOSFET на таймере 555
Информация, опубликованная на данном веб-сайте, представлена исключительно в ознакомительных целях, за применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
источник питания — NE555 нагревается
спросил
Изменено
1 год, 11 месяцев назад
Просмотрено
96 раз
\$\начало группы\$
У меня есть эта 2 схема, и моя микросхема 555 нагревается
1.) Схема переключения (мгновенное переключение кнопки вкл / выкл с использованием таймера 555)
2.) Цепь регулятора напряжения (куда подключены датчики, жк и esp8266 nodemcu)
В цепи переключателя при нажатии мгновенной кнопки напряжение от моего «адаптера постоянного тока 12 В, 2 А» поступает в цепь регулятора напряжения.
Заранее спасибо.
- блок питания
- 555
- коммутационный
\$\конечная группа\$
1
\$\начало группы\$
Ne555 нагревается, потому что вы используете его выходной транзистор высокой стороны для передачи энергии для остальной части вашего проекта. Esp8266 потребляет довольно много энергии (при включенном wifi), lcd (наверное с подсветкой) тоже ток кушает. Этот транзистор внутри Ne555 биполярный и имеет значительное падение напряжения на нем, поэтому он нагревается. Это не лучший подход для этого (энергетически неэффективный). Самым простым решением было бы добавить переключатель верхнего плеча PMOS и управлять им от Ne555. У него будет очень маленький Rdson, поэтому будет рассеиваться очень мало мощности.
Пример решения:
Остальная часть схемы такая же.
Выбранные компоненты не критичны, почти любой PMOS с достаточным напряжением D-S и током D в порядке, любой биполярный npn в порядке. Также D1 точно не нужен.
\$\конечная группа\$
3
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но никогда не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.
555 повышающий преобразователь на основе таймера с регулируемым выходным напряжением
Я хотел использовать нити COB в качестве источников света в проекте, но не использовать прямое сетевое напряжение для питания
их для безопасности. Нити накала обычно имеют прямое напряжение порядка 70 В, и подходящих не так много.
блоки питания, доступные в этом диапазоне напряжений. Я тоже не знал заранее, какое именно напряжение нужно
быть, поэтому хотелось хоть какую-то возможность регулировки выходного напряжения. Большинство чипов повышающего преобразователя
предназначены для повышения напряжения батареи до регулируемого более высокого напряжения, и очень немногие рассчитаны на такую выходную мощность
напряжения без использования внешних компонентов. Поскольку в моем случае эффективность применения при небольших нагрузках не была проблемой,
и выходной ток был бы постоянным я решил накатить свой вариант, управляемый таймером 555.
Аппаратное обеспечение
555 Таймер используется для генерации сигнала управления ШИМ для переключения транзистора, фактической части управления ШИМ
формируется C1,D1,D2,R3, где значения R3 и C1 определяют частоту переключения. Результат
таймер управляет переключающим транзистором через R4. R2 — токоизмерительный резистор, если на нем падение напряжения
превышает падение напряжения на кремниевом транзисторе примерно на 0,7 В, тогда T1 проводит и устанавливает низкий уровень на выходе таймера.
С показанным резистором 0,22 Ом ток через переключающий транзистор Q2 будет ограничен примерно до 3,2 А.
Если ваш источник входного напряжения не может обеспечить разрушительные уровни тока, вам может понадобиться
исключить R1,R2,T1 и соединить контакт 4 таймера с контактом 8.
IC2 — линейный регулятор напряжения для ограничения напряжения питания для таймера 555, если напряжение на C5 не
не превышать 15В, что обычно является максимальным напряжением питания для микросхемы таймера, тогда можно не использовать IC2 и
питание таймера напрямую от входного напряжения.
Важнейшими частями схемы являются катушка индуктивности, переключающий транзистор и частота переключения. Ты хочешь
хороший мощный индуктор, если ток нагрузки превышает несколько миллиампер. Теоретически вы могли бы использовать
гораздо меньшая индуктивность на более высоких частотах, но более высокие частоты делают переключающий элемент еще более активным
критично, чем это уже есть. Я немного поэкспериментировал и обнаружил, что катушка индуктивности 1 мГн и частота коммутации
около 30 кГц работает очень хорошо в показанной схеме. Вы не хотите, чтобы частота переключения была слишком высокой,
тогда следующий цикл начнется до того, как закончится рост напряжения на катушке индуктивности, что приведет к чрезмерным потерям.
без дальнейшего повышения выходного напряжения.
Возможность увеличения выходной мощности также сильно зависит от скорости переключения силового транзистора. Пока это
выглядит заманчиво использовать силовой МОП-транзистор для переключающего элемента, высоковольтные мощные обычно имеют затвор
емкость, которая требует большего тока возбуждения для эффективной работы, чем способен таймер 555.
J13009-2
переключающий транзистор легко доступен на eBay и очень дешев. Вы также можете часто собирать их со старого ПК.
источники питания. J13009 имеет жалкий коэффициент усиления (обычно бета-число составляет около 25), поэтому вы
также необходимо управлять им со значительным базовым током, но это все же более легкая нагрузка, чем затвор MOSFET.
В зависимости от ситуации вам могут потребоваться синфазные дроссели на входе и/или выходе для подавления
вмешательство. Вам также может понадобиться небольшой радиатор для силового ключа Q2, а при высоком входном напряжении вы можете
необходимо использовать более мощный регулятор напряжения 7812 или, возможно, 7815, потому что при более высоком входном напряжении мощность
потери на линейном регуляторе будут расти.
Если вам нужен более высокий выходной ток, вам нужно будет использовать дроссель с более высоким током и D4 с более высоким током.
Электролитические конденсаторы C4, C5 должны быть с низким ESR, с соответствующим номинальным напряжением для входа и
выходное напряжение.