Таймер на 555 микросхеме в схеме импульсного источника питания

Таймер на 555 микросхеме-01

Недорогой таймер на 555 микросхеме для импульсных блоков питания с управлением обратной связью

Таймер на 555 микросхеме-02

Таймер на 555 микросхеме: в большинстве импульсных источников питания используются ШИМ-регуляторы, управляемые обратной связью по напряжению. Недорогой генератор с ШИМ можно собрать и на микросхеме таймера 555. Схема на Рисунке 1 показывает, как схему ШИМ на таймере 555 можно превратить в импульсный источник питания, опираясь всего на одну простую формулу. В этой схеме используются два таймера 555.

Таймер на 555 микросхеме-1

На первом (IC1) сделан автоколебательный мультивибратор, а на втором (IC2) – ШИМ-генератор. Частота генерации IC1 установлена равной примерно 60 кГц при большом коэффициенте заполнения. Основную часть периода выходной сигнал генератора имеет высокий уровень, опускаясь вниз лишь приблизительно на 2.5 мкс, чтобы запустить схему ШИМ. Максимальная ширина импульса, которую имеет Таймер на 555 микросхеме составляет примерно 85 мкс, и становится меньше в зависимости от управляющего напряжения цепи обратной связи.

Чтобы сократить количество компонентов схемы, можно воспользоваться сдвоенным таймером 556 или другой микросхемой автоколебательного мультивибратора. Входное напряжение должно в полтора раза превышать выходное напряжение VOUT и еще иметь некоторый дополнительный запас, поэтому при выходном напряжении 5 В на входе должно быть, как минимум, 9 В.

Если использовать КМОП микросхемы и времязадающие конденсаторы C1 и С2 небольшой емкости, рабочий ток будет низким. В этом случае для питания таймера 555 можно использовать регулятор на стабилитроне и увеличить входное напряжение до 30 В и более. Верхний предел входного напряжения зависит от того, какую мощность может рассеивать регулятор на стабилитроне, отдавая таймерам ток 5…10мА.

Транзистор Q1, установленный в схеме таймера на 555 микросхеме, должен иметь низкое сопротивление открытого канала и низкое пороговое напряжение затвор-исток и должен выдерживать более 40 В. Диод D1 ограничивает любые всплески напряжения, возникающие, например, при прерывании большого тока, из-за чего в дросселе остается большое магнитное поле.

Стабилитрон D1 выбирают в соответствии с требуемым выходным напряжением схемы. Например, для выходного напряжения 5 В следует выбрать стабилитрон с напряжением стабилизации 5.6 В. Элементы IC3 R1, R2 и опорный источник V1 образуют цепь обратной связи, устанавливающую величину выходного напряжения, формула для которого имеет следующий вид:

Источник опорного напряжения 1.25 В (V1 на схеме) можно легко создать, воспользовавшись популярной микросхемой TL431. При входном напряжении от 9 до 40 В схема может отдавать в нагрузку 1.5 А при напряжении 5 В. При напряжениях более 12 В для питания микросхем можно добавить стабилитрон с напряжением стабилизации 10 В.

Снижение КПД, обусловленное стабилитроном, будет незначительным. КПД схемы при входном напряжении 12 В, выходном напряжении 5 В и выходном токе 1.5 А составляет примерно 70%, и падает до 65% при добавлении стабилитрона и увеличении входного напряжения до 40 В. При низких уровнях тока влияние стабилитрона становится более существенным, поэтому при токе нагрузки 50 мА КПД падает приблизительно до 50%.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Компьютеры и электроника