Temporizador 555. Convertidores de voltaje

Convertidor DC / DC

Muy a menudo en varios esquemas se requieren convertidores de voltaje. El ejemplo más típico es alimentar un dispositivo con una batería de automóvil. Por lo general, dichos convertidores de voltaje se basan en varios microcircuitos especializados. Pero, si la potencia del convertidor es pequeña, es bastante posible crear uno sobre la base del temporizador 555 (KR1006VI1). Un diagrama de una de las posibles opciones se muestra en la Figura 1.

El circuito contiene lo familiar Artículos anteriores sobre el temporizador 555 multivibrador auto-oscilante, cuya salida (pin 3) está conectada a la puerta de un potente transistor de efecto de campo VT1. Un estrangulador L1 está conectado al drenaje del mismo transistor.

Cuando se enciende la alimentación, el generador comienza a producir pulsos rectangulares. Por lo tanto, los impulsos EMF de autoinducción aparecen en el inductor L1, que son rectificados por el conjunto de diodos VD2, y cargan el condensador del filtro de salida C4 al voltaje especificado por el diodo zener VD3.

El dispositivo de estabilización es un dispositivo de umbral, casi un comparador, con un umbral establecido por el diodo Zener VD3.

El dispositivo de estabilización funciona de la siguiente manera: tan pronto como el voltaje en el condensador C4 excede el voltaje de estabilización del diodo zener y la transición base-emisor del transistor VT2, este último se abre, lo que conducirá a una disminución en la duración del pulso en la salida del temporizador y una disminución en el voltaje en el condensador C4. Además, se repite todo el ciclo.

Figura 1. Esquema del convertidor CC / CC en el temporizador 555

El voltaje en la salida del dispositivo depende completamente del voltaje de estabilización del diodo zener, y puede alcanzar hasta 40 voltios. En el circuito considerado, el voltaje de salida es más alto que el de la fuente de alimentación y es de 18V. Si necesita obtener, por ejemplo, 9 o 5V, simplemente aplique un diodo zener al voltaje de estabilización especificado. Todas las demás partes no requerirán reemplazo.

Convertidor de 555 micropoderes

A menudo en diferentes equipos requeridos poder bipolar de baja potencia. Un ejemplo es el caso cuando necesita alimentar un solo amplificador operacional. Un diagrama de dicho convertidor se muestra en la Figura 2.

Figura 2. Esquema de un convertidor de voltaje de micropotencia en el temporizador 555

Por supuesto, la base elemental moderna tiene chips convertidores especializadosque puedes comprar en el mercado de la radio. Pero a menudo en tales casos hay que decir: "¿Dónde estamos y dónde está el mercado de la radio?", Y el alto costo de los microcircuitos especializados a veces se desanima. Por lo tanto, es necesario salir de la situación utilizando las partes que ya están disponibles.

El principio se debe hacer no desde lo que se necesita, sino desde lo que es, a menudo da excelentes resultados, en cualquier caso, ahorrando tiempo, que siempre no es suficiente.

Aquí y aquí nuestro viejo amigo ayudará. multivibrador. Con los parámetros de las partes indicadas en el diagrama, la frecuencia de funcionamiento del generador es de aproximadamente 160 kHz. Los pulsos de voltaje desde su salida a través del condensador de aislamiento C4 van directamente a dos rectificadores ensamblados de acuerdo con el circuito de duplicación de voltaje.

La tensión de salida se estabiliza mediante estabilizadores integrados. Para voltaje positivo es 78L05, para negativo 79L05. De este modo, se obtiene un convertidor estabilizado bipolar con un voltaje de estabilización de ± 5V.

El voltaje de entrada del convertidor está en el rango de 11 ... 18V. Con un voltaje de entrada de 12 V, la corriente de salida es de aproximadamente 50 mA. Con estos parámetros, es bastante posible alimentar un par de amplificadores operacionales.

Convertidor de voltaje a frecuencia (VLF)

En algunos casos, se requiere dicha conversión. Dichos esquemas son bastante complejos, contienen una gran cantidad de partes, son de mal humor en la puesta en marcha. Hay por supuesto IF integrados especializadospero son bastante caros y, además, no siempre están a la mano. Por lo tanto, a menudo en tal situación, el generalizado Temporizador 555.

El circuito IFF para el temporizador 555 se muestra en la Figura 3.

Figura 3. Circuito VLF en el temporizador 555

El VLF se basa en el mismo multivibrador, pero si en el circuito clásico la carga del condensador de temporización C1 se realiza a través de una resistencia, entonces en este caso el condensador se carga a través de una fuente de corriente controlada, que se realiza utilizando un amplificador operacional. El diagrama muestra un amplificador operacional del tipo 741, cuya contraparte doméstica es 140UD7.

La fuente de corriente está diseñada de modo que la corriente de salida depende linealmente del voltaje de entrada y es casi independiente de la resistencia de carga. Cuando se usa una fuente de corriente, el condensador se carga linealmente y no exponencialmente, como es el caso de una resistencia.

Al alcanzar un cierto voltaje, a saber, 2/3 U (umbral de funcionamiento del comparador superior), el condensador se descarga, formando un pulso de voltaje en la salida del temporizador. Después de eso, comienza una nueva carga: la descarga del condensador. Por lo tanto, la frecuencia del voltaje de salida en la salida del IF depende linealmente del voltaje de entrada.

Si se aplica un voltaje constante a la entrada del dispositivo dentro de 0.5 ... 7V, la frecuencia de salida cambia en el rango de 1.8 ... 24KHz, lo que corresponde a una inclinación de conversión de aproximadamente 3.4KHz / V.

Los pulsos cortos en la salida del dispositivo tienen una polaridad negativa. Además, el error de conversión no supera el 3,4%. Tal convertidor puede usarse, por ejemplo, en medidores de temperaturacuando quiere digitalizar información de un sensor analógico.

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Boris Aladyshkin, https://esv.electricianexp.com