Vienkāršs līdzstrāvas pastiprinātāja pārveidotājs, izmantojot 555: 4 soļus

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Ķēdē bieži ir lietderīgi izmantot augstāku spriegumu. Vai nu nodrošināt +ve un -ve sliedes op -amp, vadīt skaņas signālus vai pat releju bez papildu akumulatora.

Šis ir vienkāršs 5V līdz 12V līdzstrāvas pārveidotājs, kas veidots, izmantojot 555 taimeri un pāris 2N2222 tranzistorus. Šai funkcijai jau ir paredzēti īpaši IC, un tie darbojas daudz efektīvāk nekā šis dizains - šis projekts ir jautri eksperimentēt, un tam ir intuīcija par to, kā šīs shēmas darbojas.

1. darbība: pamatfunkcija

Ķēde darbojas, aizverot tranzistoru, efektīvi iezemējot induktoru. Tas izraisa lielu strāvu, kas ieplūst induktorā. Kad tranzistors ir atvērts, magnētiskais lauks sabrūk induktorā, izraisot sprieguma pieaugumu, bieži vien daudz lielāku par akumulatora spriegumu. Ja radītais spriegums ir lielāks par kondensatorā saglabāto spriegumu, diode aizveras un ļauj kondensatoram uzlādēties.

Izmantojot signālu ģeneratoru, lai vadītu tranzistoru, es atklāju, ka manām sastāvdaļu vērtībām (detaļām, kuras es izglābu no izmestās elektronikas) man nepieciešama frekvence aptuveni 220KHz, lai ģenerētu 15V. Pēc tam atgriezeniskās saites tīkls kontrolēs frekvenci, lai dažādās slodzēs mēģinātu saglabāt vienmērīgu 12 V spriegumu.

2. darbība: stabila ķēde

Tiešsaistē ir dažādas 555 oscilatoru shēmas, bet es to izveidoju šādā veidā.

Izeja, 3. tapa, tiek izmantota, lai uzlādētu un izlādētu kondensatoru, izmantojot rezistoru. Spriegums kondensatorā tiek uzraudzīts, lai pārslēgtu izejas tapu.

Ja izmantojat 6V barošanu, ir viegli redzēt, ka op-amp ir 2V un 4V atsauces spriegums. Abi op-pastiprinātāji uzrauga kondensatora spriegumu, un tādējādi tapas (2 un 6) ir savienotas kopā.

Ja spriegums paaugstinās virs 4 V, augšējais op-amp paaugstinās. Atiestatiet aizbīdni, kondensators sāk izlādēties, līdz nokrīt zem 2 V, un tad apakšējais op-amp palielināsies un iestatiet aizbīdni. Vēlreiz uzlādējiet kondensatoru.

Dzeltenā diapazona zīme parāda kondensatora uzlādi un izlādi, bet zilā - 3. izejas tapa, kas rada kvadrātveida viļņu pie 190KHz.

3. darbība: atgriezeniskā saite

Prasība atgriezeniskās saites cilpai ir samazināt frekvenci, kad izejas spriegums kļūst pārāk augsts, un paaugstināt frekvenci, kad spriegums kļūst pārāk zems.

Vienkāršākais veids, kā es to varētu izdomāt, bija izmantot tranzistoru, lai kondensatora uzlādes cikla laikā atdalītu strāvu.

Šī cikla laikā izlādes tapiņa 7 ir zema, ļaujot iztukšošanas ķēdei nozagt strāvu no kondensatora.

Emitētājā ir bāzes spriegums - 0,65 V, šis spriegums virs fiksēta R rezistora uzturēs vienmērīgu strāvu, kurai jānāk no kondensatora uzlādes strāvas, palēninot ciklu un pazeminot frekvenci. Jo augstāks spriegums, jo lielāka strāva tiek izvadīta no uzlādes un zemāka frekvence. Kas precīzi atbilst mūsu prasībām.

Eksperimentējiet ar komponentu vērtībām, bet šī iemesla dēļ es izvēlējos bāzes rezistoru 3K:

Zemākajā punktā kondensators atrodas aptuveni 2 V spriegumā. No 5 V barošanas tas nozīmē, ka 3 V pret 3K rezistoru sāks uzlādēt kondensatoru ar 1 mA.

Ar 1V iepriekš iestatītu emitētāju pāri 3K rezistoram tiks iegūta 1/3 strāvas jeb 333uA … kas, manuprāt, būtu laba asiņošanas strāva. Bāzes spriegums nāk no potenciometra, veidojot sprieguma dalītāju ar spriegumu, kuru vēlamies uzraudzīt, ti, 12 V izeju. Tā kā potenciometrs ir regulējams, izstarotāja rezistora vērtība nav kritiska. Šim nolūkam es izvēlējos 20K potenciometru.

4. solis: pabeigta ķēde

Man bija pieejama tikai virsmas stiprinājuma diode, kuru var redzēt pielodētu pie tāfeles apakšas.

Ķēde tika pārbaudīta no 5 V barošanas avota no Arduino, un tā efektīvi darbina 12 V signālu, līdzstrāvas motoru, 12 V releju vai virkni diodes bez ārējas 12 V barošanas.