Aşağıdaki 6 benzersiz tasarım, sıradan tek bir IC 555 kararsız multivibratörün nasıl etkili bir şekilde kullanılabileceğini açıklamaktadır. bir invertör yapmak karmaşık aşamalar içermeden.

Hiç şüphe yok ki IC 555, elektronik dünyada birçok uygulamaya sahip çok yönlü bir IC'dir. Bununla birlikte, inverterler söz konusu olduğunda, IC 555 bunun için ideal olarak uygun hale gelir.

Bu yazıda, basit bir kare dalga varyantından biraz daha gelişmiş SPWM sinüs dalgası tasarımlarına kadar 5 olağanüstü IC 555 invertör devresini ve son olarak tam teşekküllü bir ferrit çekirdekli DC'den DC'ye pwm invertör devresini tartışacağız. Hadi başlayalım.

Fikir, Bay ningrat_edan tarafından talep edildi.

Temel Tasarım

Gösterilen diyagrama atıfta bulunarak, tek bir IC 555, standart kararsız modunda yapılandırılmış olarak görülebilir burada pimi # 3, inverter işlevini uygulamak için osilatör kaynağı olarak kullanılır.

NOT: Çıkışta 50 Hz'yi optimize etmek için lütfen 1 nF kapasitörünü 0,47 uF kapasitör ile değiştirin . Kutuplu veya kutupsuz olabilir .

Nasıl çalışır

Bu IC 555 invertör devresinin çalışması, aşağıdaki aşamalı analiz ile anlaşılabilir:

IC 555, pim # 3'ün belirli bir frekans oranında sürekli yüksek / düşük darbeleri değiştirmesine izin veren kararsız bir multivibratör modunda yapılandırılmıştır. Bu frekans oranı, dirençlerin ve kapasitörün # 7, Pin # 6, 2 vb. Üzerindeki değerlerine bağlıdır.

IC 555'in Pin # 3, MOSFET'ler için gerekli 50 Hz veya 60 Hz frekansı üretir.

Buradaki MOSFET'lerin, takılı transformatör merkez kademe sargısında bir itme-çekme salınımını etkinleştirmek için dönüşümlü olarak çalışması gerektiğini biliyoruz.

Bu nedenle, her iki MOSFET geçidi de IC'nin 3. pinine bağlanamaz. Bunu yaparsak, her iki MOSFET aynı anda hareket eder ve her iki birincil sargının birlikte değişmesine neden olur. Bu, sekonderde indüklenen iki anti-faz sinyalinin AC çıkışının kısa devresine neden olmasına neden olur ve çıkışta net sıfır AC ve transformatörün ısınmasına neden olur.

Bu durumdan kaçınmak için, iki MOSFET'in dönüşümlü olarak art arda çalıştırılması gerekir.

BC547'nin İşlevi

MOSFET'lerin IC 555'in 3 numaralı piminden 50 Hz frekansında dönüşümlü olarak geçiş yapmasını sağlamak için, kollektör boyunca pim # 3 çıkışını ters çevirmek için bir BC547 aşaması sunuyoruz.

Bunu yaparak, 3 numaralı pimin, biri 3 numaralı pimde ve diğeri BC547'nin kollektöründe zıt +/- frekanslar oluşturmasını etkin bir şekilde etkinleştiririz.

Bu düzenleme ile, bir MOSFET kapısı 3 numaralı pimden çalışır, diğer MOSFET ise BC547 kollektöründen çalışır.

Bu, pim # 3'teki MOSFET AÇIK olduğunda, BC547 toplayıcıdaki MOSFET'in KAPALI olduğu ve bunun tersi anlamına gelir.

Bu, MOSFET'lerin gerekli itme-çekme anahtarlaması için dönüşümlü olarak geçiş yapmasına etkili bir şekilde izin verir.

Transformatör Nasıl Çalışır?

transformatörün çalışması Bu IC 555 invertör devresinde aşağıdaki açıklamadan öğrenilebilir:

MOSFET'ler dönüşümlü olarak hareket ettiğinde, ilgili yarım sargı bataryadan gelen yüksek akımla sağlanır.

Tepki, transformatörün, merkez kademe sargısı boyunca bir itme çekme anahtarı oluşturmasına izin verir. Bunun etkisi, gerekli 50 Hz alternatif akımın veya 220 V AC'nin ikincil sargısı boyunca indüklenmesine neden olur.

AÇIK dönemlerde, ilgili sargı elektromanyetik enerji biçiminde enerji depolar. MOSFET'ler KAPALI konuma getirildiğinde, ilgili sargı, trafonun çıkış tarafında 220V veya 120V döngüsünü indükleyerek ikincil şebeke sargısında depolanan enerjisini geri çeker.

Bu, iki birincil sargı için dönüşümlü olarak devam eder ve ikincil tarafta alternatif bir 220V / 120V şebeke voltajının gelişmesine neden olur.

Ters Koruma Diyotlarının Önemi

Bu tür merkez musluk topolojisinin bir dezavantajı vardır. Birincil yarım sargı ters EMF'yi attığında, bu aynı zamanda MOSFET tahliye / kaynak terminallerine de maruz kalır.

Bu, MOSFET'ler üzerinde yıkıcı bir etkiye sahip olabilir. ters koruma diyotları transformatörün birincil tarafına dahil edilmemiştir. Ama dahil bu diyotlar aynı zamanda değerli enerjinin toprağa aktarılması ve inverterin daha düşük bir verimlilikle çalışmasına neden olması anlamına gelir.

Teknik özellikler:

Güç çıkışı : Sınırsız, 100 watt ile 5000 watt arasında olabilir
Trafo : Tercihe göre Watt, Çıkış Yükü watt gereksinimine göre olacaktır.
Batarya : 12V ve Ah değeri, trafo için seçilen akımın 10 katı olmalıdır.
Dalga formu : Kare dalgası
Sıklık : Ülke koduna göre 50 Hz veya 60 Hz.
Çıkış Voltajı : Ülke koduna göre 220V veya 120V

IC 555 Frekansı Nasıl Hesaplanır

Frekansı IC 555 kararsız osilatör devresi temelde pim # 7, pim # 2/6 ve toprak üzerinde yapılandırılmış bir RC (direnç, kapasitör) ağı tarafından belirlenir.

IC 555 bir invertör devresi olarak uygulandığında, bu dirençlerin ve kapasitörün değerleri, IC'nin pim # 3'ü yaklaşık 50 Hz veya 60 Hz'lik bir frekans üretecek şekilde hesaplanır. 220V AC çıkış için uyumlu standart değer 50 Hz iken, 120V AC çıkışlar için 60Hz önerilir.

Formülü IC 555 devresinde RC değerlerinin hesaplanması aşağıda gösterilmiştir:

F = 1,44 / (R1 + 2 x R2) C

F'nin amaçlanan frekans çıkışı olduğu durumlarda, R1, devrede pim # 7 ile toprak arasına bağlanan dirençtir, R2 ise IC'nin # 7 ve pimi # 6/2 arasındaki dirençtir. C, pin # 6/2 ile toprak arasında bulunan kapasitördür.

Unutmayın, F Faradlarda, F Hertz'de, R Ohm'da ve C microFaradlarda (μF) olacak

“sim kartlar nasıl yapılır ”

Video klip:

Dalga Biçimi Görüntüsü:

MOSFET'ler yerine BJT kullanma

Yukarıdaki diyagramda, merkezi kademe transformatörlü MOSFET tabanlı bir invertör inceledik. Tasarım, biraz uzun ve daha az maliyetli görünen 4 transistörden yararlandı.

Yalnızca birkaç güçlü BJT kullanarak bir IC 555 invertör inşa etmekle ilgilenen hobiler için aşağıdaki devreyi çok faydalı bulacaktır:

Sadece iki transistör kullanan IC 555 inverter devresi

NOT: Transistörler, aslında TIP142 olan TIP147 olarak yanlış gösteriliyor.

GÜNCELLEME : Sadece bir IC 555'i IC 4017 ile birleştirerek havalı bir modifiye edilmiş sinüs dalgası invertörü yapabileceğinizi biliyor muydunuz? bu makaleden ikinci diyagram : Tüm özel invertör hobileri için önerilir

2) IC 555 Tam Köprü Çevirici Devresi

Aşağıda sunulan fikir, yalnızca en basit IC 555 tabanlı tam köprü invertör devresi olarak düşünülebilir. yapımı basit ve ucuz ama aynı zamanda önemli ölçüde güçlüdür. Eviricinin gücü, çıkış aşamasındaki mosfet sayısını uygun şekilde değiştirerek herhangi bir makul sınıra yükseltilebilir.

Nasıl çalışır

Açıklanan en basit tam köprülü güç invertörünün devresi, tek bir IC 555, birkaç mosfet ve en iyi bileşenler olarak bir güç transformatörü gerektirir.

Şekilde gösterildiği gibi, IC 555 her zamanki gibi kararsız bir multivibratör formunda kablolanmıştır. Dirençler R1 ve R2, sürücünün görev döngüsüne karar verir.

% 50 görev döngüsü elde etmek için R1 ve R2 hassas bir şekilde ayarlanmalı ve hesaplanmalıdır, aksi takdirde inverter çıkışı eşit olmayan dalga formu oluşturabilir, bu da dengesiz AC çıkışına yol açabilir, cihazlar için tehlikeli olabilir ve ayrıca mosfetler düzensiz bir şekilde dağılma eğiliminde olacaktır. devrede birden fazla sorun.

C1 değeri, çıkış frekansı 220V özellikler için yaklaşık 50 Hz ve 120V özellikler için 60 Hz olacak şekilde seçilmelidir.

Mosfetler, büyük akımları idare edebilen herhangi bir güç mosfeti olabilir, 10 amper veya daha fazla olabilir.

Burada beri operasyon tam bir köprü herhangi bir tam köprü sürücü IC'sine sahip olmayan tipte, transformatör için topraklama potansiyelini sağlamak ve transformatörün mosfet işlemlerinden hem pozitif hem de negatif döngülere yanıt veren sekonder sargısını sağlamak için biri yerine iki pil dahil edilmiştir.

Fikir benim tarafımdan tasarlandı, ancak henüz pratik olarak test edilmedi, bu yüzden bunu yaparken bu konuyu dikkate alınız.

Tahminen inverter, 200 watt'a kadar gücü büyük bir verimlilikle kolayca idare edebilmelidir.

Çıktı, kare dalga tipi olacaktır.

2 pil kullanan IC 555 tam köprü invertörü

Parça listesi

R1 ve R2 = Metne Bakın,
C1 = Metne bakın,
C2 = 0.01uF
R3 = 470 Ohm, 1 watt,
R4, R5 = 100 Ohm,
D1, D2 = 1N4148
Mosfets = metne bakın.
Z1 = 5,1V 1 watt zener diyot.
Trafo = Asper güç gereksinimi,
B1, B2 = iki adet 12 voltluk pil, AH tercihe göre olacaktır.
IC1 = 555

3) Saf Sinüs dalgası SPWM IC 555 Çevirici Devresi

Önerilen IC 555 tabanlı saf sinüs dalgası invertör devresi Bir sinüs dalgasını çok yakından taklit eden doğru aralıklı PWM darbeleri üretir ve bu nedenle sinüs dalgası karşı parça tasarımı kadar iyi kabul edilebilir.

Burada gerekli PWM darbelerini oluşturmak için iki aşama kullanıyoruz, aşama IC'leri 741 ve diğeri IC 555'i içeriyor. Tüm konsepti ayrıntılı olarak öğrenelim.

Devre Nasıl Çalışır - PWM Aşaması

opamp TL072 tabanlı kare dalga ve üçgen dalga modülasyon üreteci IC 555 için

Devre şeması aşağıdaki noktalarla anlaşılabilir:

İki opamp, temel olarak IC 555 için gerekli örnek kaynak voltajlarını üretmek üzere düzenlenmiştir.
Bu aşamadaki bir çift çıktı, kare dalgaların ve üçgen dalgaların oluşumundan sorumludur.

Aslında ikinci aşama devre IC 555'ten oluşur . Burada IC, tetik pimi # 2'ye uygulanan opamp aşamasından gelen kare dalgalar ve kontrol voltaj pimi # 5'e uygulanan üçgen dalgalarla tek kararlı bir modda kablolanmıştır.

Kare dalga girişi, tek kararlı olanı çıkışta bir darbe zinciri oluşturacak şekilde tetikler, burada üçgen sinyal bu çıkış kare dalga darbelerinin genişliğini modüle eder.

IC 555'in çıkışı artık opamp aşamasındaki 'talimatları' takip ediyor ve çıkışını iki giriş sinyaline yanıt olarak optimize ederek sinüs eşdeğeri PWM darbeleri.

Şimdi sadece PWM darbelerini çıkış cihazlarından, transformatörden ve bataryadan oluşan bir invertörün çıkış aşamalarına uygun şekilde beslemek yeterlidir.

PWM'yi Çıkış Aşamasıyla Entegre Etme

Sinüs dalgası IC 555 inverter devresi için güç transistörü ve transformatör kademesi

Yukarıdaki PWM çıkışı, şekilde gösterildiği gibi çıkış aşamasına uygulanır.

Transistörler T1 ve T2 tabanlarında PWM darbelerini alır ve pil voltajını PWM optimize dalga formunun görev döngülerine göre transformatör sargısına geçirir.

Diğer iki transistör, T1 ve T2'nin iletiminin art arda gerçekleşmesini sağlar, yani dönüşümlü olarak, transformatörden gelen çıktı, PWM darbelerinin iki yarısıyla bir tam AC döngüsü oluşturur.

Dalga Biçimi Görüntüleri:

IC 555 sinüs dalgası invertör dalga formu

(Nezaket: Bay Robin Peter)

Lütfen buna da bakın 500 VA modifiye sinüs dalgası tasarımı , benim tarafımdan geliştirildi.

Yukarıdaki IC 555 saf sinüs dalgalı invertör devresi için Parça Listesi

R1, R2, R3, R8, R9, R10 = 10K,
R7 = 8K2,
R11, R14, R15, R16 = 1K,
R12, R13 = 33 Ohm 5 Watt,
R4 = 1M ön ayarı,
R5 = 150 K önceden ayarlanmış,
R6 = 1K5
C1 = 0.1 uF,
C2 = 100 pF,
IC1 = 072 TL,
IC2 = 555,
T1, T2 = BDY29,
T5, T6 = TİP 127,
T3, T4 = TIP122
Transformatör = 12 - 0 - 12 V, 200 Watt,
Pil = 12 volt, 100 AH.
IC 555 Pin Çıkışı

IC TL072 Pinout Detayları

SPWM dalga formu, sinüs dalgası darbe genişlik modülasyon dalga formu anlamına gelir ve bu, birkaç 555 IC ve tek bir opamp kullanılarak tartışılan SPWM invertör devresinde uygulanır.

4) IC 555 kullanan başka bir Sinüs dalgası Versiyonu

Önceki gönderilerimden birinde, bir Bir opamp kullanarak SPWM jeneratör devresi ve iki üçgen dalga girişi, bu yazıda SPWM'leri oluşturmak için aynı konsepti kullanıyoruz ve ayrıca bunu bir IC 555 tabanlı inverter devresinde uygulama yöntemini öğreniyoruz.

IC 555 sinüs dalgası pwm invertör devresi

İnvertör için IC 555 kullanma

Yukarıdaki diyagram, merkezi IC 555 ve ilgili BJT / mosfet aşamalarının temel bir kare dalga invertör devresi oluşturduğu IC 555 kullanan önerilen SPWM inverter devresinin tüm tasarımını göstermektedir.

Amacımız, bu 50Hz kare dalgaları, opamp tabanlı bir devre kullanarak gerekli SPWM dalga formuna ayırmaktır.

Bu nedenle, şemanın alt bölümünde gösterildiği gibi, IC 741'i kullanarak basit bir opamp karşılaştırıcı aşaması yapılandırıyoruz.

Geçmiş SPWM makalemizde daha önce tartışıldığı gibi, bu opamp, iki girişi boyunca pimi # 3 (ters çevirmeyen giriş) üzerinde hızlı bir üçgen dalga ve piminde çok daha yavaş bir üçgen dalga şeklinde birkaç üçgen dalga kaynağına ihtiyaç duyar. # 2 (girişi ters çevirme).

SPWM için IC 741'i kullanma

Yukarıdakileri, diyagramın en solunda görülebilecek başka bir IC 555 kararsız devre kullanarak ve daha sonra IC 741'in 3 numaralı pimine uygulanan gerekli hızlı üçgen dalgaları oluşturmak için kullanıyoruz.

Yavaş üçgen dalgalar için, aynı şeyi,% 50 görev döngüsüne ayarlanmış IC 555 merkezinden çıkarıyoruz ve zamanlama kondansatörü C, pim # 3'te 50Hz frekans elde etmek için uygun şekilde ayarlanıyor.

Yavaş üçgen dalgalarını 50 Hz /% 50 kaynaktan türetmek, SPWM'lerin tampon BJT'ler boyunca kesilmesinin mosfet iletken iyonları ile mükemmel şekilde senkronize olmasını sağlar ve bu da kare dalgaların her birinin mükemmel şekilde 'oyulmasını' sağlar. opamp çıktısından üretilen SPWM başına.

Yukarıdaki açıklama, IC 555 ve IC 741 kullanılarak basit bir SPWM invertör devresinin nasıl yapılacağını açıkça açıklamaktadır, ilgili herhangi bir sorunuz varsa, lütfen hızlı yanıtlar için aşağıda verilen yorum kutusunu kullanmaktan çekinmeyin.

5) Transformatörsüz IC 555 İnvertör

Aşağıda gösterilen tasarım, basit ancak çok etkili bir 4 MOSFET n kanallı tam köprü IC 555 invertör devresini göstermektedir.

Aküden gelen 12 V DC, önce hazır bir DC'den AC'ye dönüştürücü modül aracılığıyla 310 V DC'ye dönüştürülür.

Bu 310 VDC, 220 V AC çıkışa dönüştürmek için MOSFET tam köprü sürücüsüne uygulanır.

4 N kanallı MOSFET'ler, bireysel dide, kapasitör ve BC547 ağı kullanılarak uygun şekilde önyüklenir.

Tam köprü bölümünün değiştirilmesi IC 555 osilatör kademesi tarafından yürütülür. Frekans, IC 555'in 7 numaralı piminde 50 k önceden ayarlanmış 50 Hz civarındadır.

4 n kanallı tam köprü IC 555 invertör devresi

6) Otomatik Arduino Pil Şarj Cihazı ile IC 555 İnvertör

Bu 6. invertör tasarımında, invertör için bir sinüs dalgası pwm sinyali ve alarmlı bir Arduino tabanlı otomatik yüksek / düşük pil kesme oluşturmak için bir 4017 on yıl sayacı ve bir ne555 zamanlayıcı Ic kullanıyoruz.

Kursu veren: Ainsworth Lynch

Giriş

Bu devrede gerçekte olan şey, 4017'nin 4 çıkış pininin 2'sinden bir pwm sinyali çıkarması ve daha sonra kesilmesidir ve uygun çıkış filtrelemesi transformatörün ikincil tarafında yer alıyorsa, şekli alır veya yeterince yakın olur. gerçek bir sinüs dalgasının şekli.

İlk NE555, 4017'nin 4 çıkışı boyunca anahtarlandığı için ihtiyacınız olan çıkış frekansının 4 katı olan 4017'nin 14. pinine bir sinyal besler, başka bir deyişle 60hz'ye ihtiyacınız varsa, pin 14'e 4 * 60hz sağlamanız gerekir. 240hz olan 4017 IC'nin.

Bu devre, programlanması gereken Arduino adı verilen bir mikrodenetleyici platformu tarafından yapılan aşırı voltaj kapatma özelliği, düşük voltaj kapatma özelliği ve düşük pil alarmı özelliğine sahiptir.

Arduino için program basittir ve makalenin sonunda sunulmuştur.

Eklenen mikro denetleyici ile bu projeyi tamamlayamayacağınızı düşünüyorsanız, ihmal edilebilir ve devre aynı şekilde çalışacaktır.

Devreler Nasıl Çalışır?

Arduino Hi / Low Pil Kapatma Devresine sahip bu IC 555 İnvertör, 12v, 24 ve 48v'den 48v'a kadar çalışabilir, uygun bir versiyon voltaj regülatörünün seçilmesi ve transformatörün buna göre boyutlandırılması gerekir.

Arduino, bir usb'den 7 ila 12v veya hatta 5v ile çalıştırılabilir, ancak bunun gibi bir devre için, bir röleye güç sağlamak için kullanılan dijital çıkış pinlerinde herhangi bir voltaj düşüşü olmaması için onu 12v'den çalıştırmak iyi olacaktır. Devredeki Ic'yi ve ayrıca düşük voltaj alarmı için bir sesli uyarıyı açar.

Arduino pil voltajlarını okumak için kullanılacak ve sadece 5V DC'den çalışacak, bu yüzden bir voltaj bölücü devre kullanılıyor Tasarımımda bir 100k ve bir 10k kullandım ve bu değerler Arduino çipinde programlanan kodda çizildi. Kodda değişiklik yapmadığınız veya farklı bir kod yazmadığınız sürece aynı değerleri kullanmanız gerekir, çünkü Arduino açık kaynaklı bir platform ve ucuzdur.

Bu tasarımdaki Arduino kartı ayrıca pil voltajını görüntülemek için bir LCD ekran 16 * 2 ile bağlanmıştır.

Devre için şematik aşağıdadır.

Pil Kesilmesi Programı:

#include LiquidCrystal lcd(7, 8, 9, 10, 11, 12) int analogInput = 0 float vout = 0.0 float vin = 0.0 float R1 = 100000.0 // resistance of R1 (100K) -see text! float R2 = 10000.0 // resistance of R2 (10K) - see text! int value = 0 int battery = 8 // pin controlling relay int buzzer =7 void setup(){ pinMode(analogInput, INPUT) pinMode(battery, OUTPUT) pinMode(buzzer, OUTPUT) lcd.begin(16, 2) lcd.print('Battery Voltage') } void loop(){ // read the value at analog input value = analogRead(analogInput) vout = (value * 5.0) / 1024.0 // see text vin = vout / (R2/(R1+R2)) if (vin<0.09){ vin=0.0//statement to quash undesired reading ! } if (vin<10.6) { digitalWrite(battery, LOW) } else { digitalWrite(battery, HIGH) } if (vin>14.4) { digitalWrite(battery, LOW) } else { digitalWrite(battery, HIGH) } if (vin<10.9)) { digitalWrite(buzzer, HIGH) else { digitalWrite(buzzer, LOW lcd.setCursor(0, 1) lcd.print('INPUT V= ') lcd.print(vin) delay(500) }