Прост DC - DC усилващ преобразувател, използващ 555: 4 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Често е полезно във верига да има по -високи напрежения. Или за осигуряване на +ve и -ve релси за оп -усилвател, за задвижване на звукови сигнали или дори за реле без нужда от допълнителна батерия.

Това е прост 5V към 12V DC преобразувател, построен с помощта на таймер 555 и няколко транзистора 2N2222. Специализирани интегрални схеми вече съществуват за изпълнение на тази функция и те се справят много по -ефективно от този дизайн - този проект е забавен за експериментиране и интуиция за това как работят тези схеми.

Стъпка 1: Основна функция

Веригата функционира чрез затваряне на транзистора, ефективно заземяване на индуктора. Това причинява голям ток да потече в индуктора. Когато транзисторът е отворен, магнитното поле се срива в индуктора, което води до повишаване на напрежението, често много по -високо от напрежението на батерията. Ако генерираното напрежение е по -високо от запазеното в кондензатора напрежение, диодът се затваря и позволява на кондензатора да се зареди.

Използвайки генератор на сигнали за задвижване на транзистора открих, че за стойностите на компонентите ми (части, които спасих от изхвърлена електроника) се нуждая от честота от около 220KHz, за да генерирам 15V. След това мрежа за обратна връзка ще контролира честотата, за да се опита да поддържа стабилни 12V при различни натоварвания.

Стъпка 2: Устойчива верига

Има различни 555 осцилаторни вериги онлайн, но аз изградих моя по този начин.

Изходът, щифт 3, се използва за зареждане и разреждане на кондензатор чрез резистор. Напрежението в кондензатора се следи за превключване на изходния щифт.

Ако използвате 6V захранване, лесно можете да видите, че операционните усилватели имат 2V и 4V референтно напрежение. И двата оп-усилвателя наблюдават напрежението на кондензатора и по този начин щифтовете (2 и 6) са свързани заедно.

Ако напрежението се повиши над 4V, горният операционен усилвател се повишава високо. Върнете се в ключалката, кондензаторът започва да се разрежда, докато падне под 2 V, в който момент долният оп-усилвател ще се повиши и настройте ключалката. Отново зареждане на кондензатора.

Жълтата следа на обхвата показва зареждане и разреждане на кондензатора, докато синята линия показва изходния щифт 3, генериращ квадратна вълна при 190KHz.

Стъпка 3: Цикълът за обратна връзка

Изискването за обратната връзка е да се намали честотата, когато изходното напрежение стане твърде високо, и да се повиши честотата, когато напрежението стане твърде ниско.

Най -лесният начин, по който можех да се сетя да направя това, беше да използвам транзистор за обезвъздушаване на тока по време на цикъла на зареждане на кондензатора.

По време на този цикъл ПИН 7 за разтоварване е активен ниско, което позволява на обезвъздушаващата верига да открадне тока от кондензатора.

Базовото напрежение - 0.65V присъства в излъчвателя, това напрежение върху неподвижен R резистор ще поддържа постоянен ток, който трябва да идва от тока на зареждане на кондензатора, забавяйки цикъла и понижавайки честотата. Колкото по -високо е напрежението, толкова повече ток се отделя от зареждането и толкова по -ниска е честотата. Което точно отговаря на нашите изисквания.

Експериментирайте със стойности на компонентите, но аз избрах 3K за базовия резистор по тази причина:

В най -ниската си точка кондензаторът се намира на приблизително 2V. От 5V захранване това означава, че 3V през 3K резистора ще започне да зарежда кондензатора с 1mA.

С 1V предварително зададено на излъчвателя през 3K резистор ще изтегли 1/3 от тока или 333uA … което според мен би било добър ток на обезвъздушаване. Базовото напрежение идва от потенциометър, образувайки делител на напрежение с напрежението, което искаме да наблюдаваме, т.е. 12V изхода. Тъй като потенциометърът е регулируем, стойността на емитерния резистор не е критична. Избрах 20K потенциометър за това.

Стъпка 4: Завършена верига

Имах само диод за повърхностно монтиране, който може да се види запоен към дъното на дъската.

Веригата е тествана от 5V захранване от Arduino и ефективно задвижва 12V зумер, DC мотор, 12V реле или серия диоди, без да е необходимо външно 12V захранване.