6 reka bentuk unik di bawah menerangkan kepada kita bagaimana multivibrator tunggal IC 555 yang biasa digunakan dapat digunakan dengan berkesan buat penyongsang tanpa melibatkan tahap yang kompleks.

Tidak diragukan lagi IC 555 adalah IC serba boleh yang mempunyai banyak aplikasi di dunia elektronik. Walau bagaimanapun, mengenai penyongsang, IC 555 sangat sesuai untuknya.

Dalam catatan ini kita akan membincangkan 5 litar penyongsang IC 555 yang luar biasa, dari varian gelombang persegi sederhana hingga reka bentuk sinewave SPWM yang sedikit lebih maju, dan akhirnya litar penyongsang DC hingga DC pwm berasaskan teras ferit lengkap. Mari kita mulakan.

Idea itu diminta oleh Encik ningrat_edan.

Reka Bentuk Asas

Merujuk gambar rajah yang ditunjukkan, satu IC 555 dapat dilihat dikonfigurasi dalam mod astabel standardnya , di mana pinnya # 3 digunakan sebagai sumber pengayun untuk melaksanakan fungsi penyongsang.

litar penyongsang IC 555 pusat sederhana

CATATAN: Sila ganti kapasitor 1 nF dengan kapasitor 0,47 uF untuk mengoptimumkan 50 Hz pada output . Ia boleh menjadi polar atau tidak polar .

Bagaimana ia berfungsi

Cara kerja litar penyongsang IC 555 ini dapat difahami dengan analisis langkah berikut:

IC 555 dikonfigurasi dalam mod multivibrator astabel, yang membolehkan pin # 3nya menukar denyut tinggi / rendah berterusan pada kadar frekuensi tertentu. Kadar frekuensi ini bergantung pada nilai perintang dan kapasitor merentasi pin # 7, Pin # 6, 2 dll.

Pin # 3 IC 555 menghasilkan frekuensi 50 Hz atau 60 Hz yang diperlukan untuk MOSFET.

Seperti yang kita ketahui bahawa MOSFET di sini diperlukan untuk berjalan secara bergantian untuk membolehkan ayunan push-pull pada lilitan keran pusat transformer terpasang.

Oleh itu kedua-dua gerbang MOSFET tidak dapat dihubungkan ke pin # 3 IC. Sekiranya kita melakukan ini, kedua-dua MOSFET akan berlaku secara serentak menyebabkan kedua-dua belitan utama bertukar bersama. Ini akan menyebabkan dua isyarat anti-fasa yang disebabkan pada sekunder menyebabkan litar pintas dari output AC dan akan ada AC sifar bersih pada output, dan pemanasan pengubah.

Untuk mengelakkan keadaan ini, kedua-dua MOSFET perlu dikendalikan secara bergantian.

Fungsi BC547

Untuk memastikan bahawa MOSFET beralih secara bergantian pada frekuensi 50 Hz dari pin # 3 IC 555, kami memperkenalkan tahap BC547 untuk membalikkan output pin # 3 di kolektornya.

Dengan melakukan ini, kita secara berkesan membolehkan denyut pin # 3 membuat frekuensi bertentangan +/-, satu pada pin # 3 dan satu lagi pada pemungut BC547.

Dengan susunan ini, satu gerbang MOSFET beroperasi dari pin # 3, sementara MOSFET yang lain beroperasi dari pemungut BC547.

Ini bermaksud apabila MOSFET pada pin # 3 AKTIF, MOSFET pada pemungut BC547 MATI, dan sebaliknya.

Ini dengan berkesan membolehkan MOSFET beralih secara bergantian untuk pertukaran tarikan tolak yang diperlukan.

Bagaimana Transformer Berfungsi

The kerja pengubah dalam litar penyongsang IC 555 ini dapat dipelajari dari penjelasan berikut:

Apabila MOSFET dijalankan secara bergantian, penggulungan separuh yang berkaitan dibekalkan dengan arus tinggi dari bateri.

Tindak balas tersebut membolehkan pengubah menghasilkan pertukaran tarikan tolak di lilitan keran tengahnya. Kesan daripada ini menyebabkan arus bolak balik 50 Hz atau AC 220 V yang diperlukan dapat disebabkan oleh penggulungan sekundernya

Dalam tempoh ON, belitan masing-masing menyimpan tenaga dalam bentuk tenaga elektromagnetik. Apabila MOSFET dimatikan, penggulungan yang bersangkutan akan mengembalikan tenaga yang tersimpan pada belitan sesalur utama yang mendorong kitaran 220V atau 120V di bahagian output pengubah.

Ini terus berlaku secara bergantian untuk dua belitan utama menyebabkan voltan elektrik 220V / 120V bergantian berkembang di sisi sekunder.

Kepentingan Diod Perlindungan Terbalik

Topologi paip pusat jenis ini mempunyai kelemahan. Apabila penggulungan separuh primer melemparkan EMF terbalik, ini juga dikenakan pada terminal saliran / sumber MOSFET.

Ini boleh memberi kesan buruk kepada MOSFET jika diod perlindungan terbalik tidak termasuk di seberang utama pengubah. Tetapi termasuk diod ini juga bermaksud tenaga berharga dihilangkan ke tanah, menyebabkan penyongsang berfungsi dengan kecekapan yang lebih rendah.

Spesifikasi teknikal:

Keluaran Kuasa : Tidak terhad, boleh antara 100 watt hingga 5000 watt
Pengubah : Sesuai pilihan, Watt akan sesuai dengan keperluan watt Beban Keluaran
Bateri : 12V, dan penilaian Ah harus 10 kali lebih tinggi daripada arus yang dipilih untuk pengubah.
Bentuk gelombang : Gelombang persegi
Kekerapan : 50 Hz, atau 60 Hz mengikut kod negara.
Voltan Keluaran : 220V atau 120V mengikut kod negara

Cara Mengira Frekuensi IC 555

Kekerapan Litar pengayun astabel IC 555 pada dasarnya ditentukan oleh rangkaian RC (perintang, kapasitor) yang dikonfigurasikan melintasi pin # 7, pin # 2/6 dan ground.

Apabila IC 555 digunakan sebagai litar penyongsang, nilai-nilai perintang dan kapasitor ini dikira sedemikian rupa sehingga pin # 3 dari IC menghasilkan frekuensi sekitar 50Hz, atau 60 Hz. 50 Hz adalah nilai standard yang serasi untuk output AC 220V sementara 60Hz disyorkan untuk output AC 120V.

Formula untuk mengira nilai RC dalam litar IC 555 ditunjukkan di bawah:

F = 1.44 / (R1 + 2 x R2) C

Di mana F adalah output frekuensi yang dimaksudkan, R1 adalah perintang yang disambungkan antara pin # 7 dan tanah di dalam litar, sementara R2 adalah perintang di antara pin # 7 dan pin # 6/2 dari IC. C adalah kapasitor yang dijumpai di antara pin # 6/2 dan tanah.

Ingat F akan berada di Farads, F akan berada di Hertz, R akan berada di Ohms, dan C akan berada di microFarads (μF)

“pengaturcaraan mikrokontroler pic di c ”

Klip video:

Imej Bentuk Gelombang:

Menggunakan BJT dan bukannya MOSFET

Dalam rajah di atas, kami mengkaji penyongsang berasaskan MOSFET dengan pengubah paip tengah. Reka bentuk menggunakan 4 transistor secara keseluruhan yang nampaknya agak panjang dan kurang menjimatkan.

Bagi penggemar yang mungkin berminat untuk membina penyongsang IC 555 menggunakan beberapa BJT kuasa hanya akan mendapati litar berikut sangat berguna:

Litar penyongsang IC 555 menggunakan hanya dua transistor

CATATAN: Transistor salah ditunjukkan sebagai TIP147, yang sebenarnya TIP142

KEMASKINI : Tahukah anda, anda boleh membuat penyongsang gelombang sinus yang diubah suai dengan hanya dengan menggabungkan IC 555 dengan IC 4017, lihat rajah kedua dari artikel ini : Disyorkan untuk semua penggemar penyongsang yang berdedikasi

2) Litar Inverter Jambatan Penuh IC 555

Idea yang dikemukakan di bawah ini boleh dianggap sebagai litar penyongsang jambatan penuh IC 555 yang paling mudah yang bukan sahaja ringkas dan murah untuk dibina tetapi juga kuat. Kekuatan penyongsang dapat ditingkatkan hingga batas yang munasabah dan dengan tepat mengubah jumlah mosfet pada tahap output.

Bagaimana ia berfungsi

Litar penyongsang kuasa jambatan penuh termudah yang dijelaskan memerlukan IC 555 tunggal, beberapa mosfet dan pengubah kuasa sebagai bahan utama.

Seperti yang ditunjukkan dalam gambar, IC 555 telah dikabelkan seperti biasa dalam bentuk multivibrator astabel. Perintang R1 dan R2 memutuskan kitaran tugas penyongsang.

R1 dan R2 mesti disesuaikan dan dikira dengan tepat untuk mendapatkan kitaran tugas 50%, jika tidak, output penyongsang boleh menghasilkan bentuk gelombang yang tidak sama, yang boleh menyebabkan output AC yang tidak seimbang, berbahaya bagi perkakas dan juga mosfet akan cenderung hilang secara tidak rata sehingga menimbulkan pelbagai masalah di litar.

Nilai C1 mesti dipilih sedemikian rupa sehingga frekuensi outputnya mencapai sekitar 50 Hz untuk spesifikasi 220V dan 60 Hz untuk spesifikasi 120V.

Mosfets boleh menjadi mosfet berkuasa apa pun, mampu menangani arus besar, boleh mencapai 10 amp atau lebih.

Di sini sejak operasi adalah jambatan penuh ketik tanpa IC pemacu jambatan penuh, dua bateri digabungkan dan bukan satu untuk membekalkan potensi tanah untuk pengubah dan untuk menjadikan penggulungan sekunder pengubah responsif terhadap kitaran positif dan negatif dari operasi mosfet.

Idea saya telah dirancang oleh saya, namun ia belum diuji secara praktik, jadi sila pertimbangkan masalah ini semasa membuatnya.

Sepatutnya penyongsang mampu mengendalikan kuasa sehingga 200 watt dengan mudah dengan kecekapan yang tinggi.

Keluarannya adalah jenis gelombang persegi.

Inverter jambatan penuh IC 555 menggunakan 2 bateri

Senarai Bahagian

R1 dan R2 = Lihat Teks,
C1 = Lihat teks,
C2 = 0.01uF
R3 = 470 Ohm, 1 watt,
R4, R5 = 100 Ohm,
D1, D2 = 1N4148
Mosfets = lihat teks.
Z1 = 5.1V 1 watt zener diod.
Transformer = Keperluan kuasa Asper,
B1, B2 = dua bateri 12 volt, AH akan mengikut pilihan.
IC1 = 555

3) Litar Inverter SPWM IC 555 Pure Sinewave

Cadangan gelombang murni berasaskan IC 555 yang dicadangkan litar penyongsang menghasilkan denyutan PWM jarak yang tepat yang meniru gelombang sinus dengan sangat dekat dan dengan itu boleh dianggap sebaik reka bentuk bahagian kaunter gelombang sinus.

Di sini kita menggunakan dua peringkat untuk membuat denyutan PWM yang diperlukan, tahap yang merangkumi IC 741 dan yang lain merangkumi IC 555. Mari kita pelajari keseluruhan konsep secara terperinci.

Bagaimana Litar Berfungsi - Tahap PWM

penjana modulasi gelombang persegi dan gelombang segitiga berasaskan opamp TL072 untuk IC 555

Gambarajah litar dapat difahami dengan perkara berikut:

Kedua-dua opamps pada dasarnya disusun untuk menghasilkan voltan sumber sampel yang diperlukan untuk IC 555.
Beberapa output dari tahap ini bertanggungjawab untuk menghasilkan gelombang persegi dan gelombang segitiga.

Tahap kedua yang sebenarnya merupakan nadi litar terdiri daripada IC 555 . Di sini IC disambungkan dalam mod monostable dengan gelombang persegi dari tahap opamp diterapkan pada pin pencetus # 2 dan gelombang segitiga diterapkan pada pin voltan kawalannya # 5.

Input gelombang persegi memicu monostable untuk menghasilkan rantai denyutan pada output di mana sebagai isyarat segitiga memodulasi lebar denyut gelombang persegi keluaran ini.

Output dari IC 555 sekarang mengikuti 'petunjuk' dari tahap opamp dan mengoptimumkan outputnya sebagai tindak balas kepada dua isyarat input, menghasilkan denyutan PWM setara sinus.

Sekarang hanya masalah memberi pulsa PWM dengan betul ke tahap output penyongsang yang terdiri daripada peranti output, pengubah dan bateri.

Mengintegrasikan PWM dengan Tahap Keluaran

Transistor kuasa dan tahap pengubah untuk litar penyongsang gelombang sinus IC 555

Output PWM di atas diterapkan pada tahap output seperti yang ditunjukkan pada gambar.

Transistor T1 dan T2 menerima denyutan PWM di pangkalannya dan menukar voltan bateri ke dalam penggulungan pengubah mengikut kitaran tugas dari bentuk gelombang PWM yang dioptimumkan.

Dua transistor yang lain memastikan bahawa pengaliran T1 dan T2 berlaku bersamaan, iaitu secara bergantian sehingga output o dari transformer menghasilkan satu kitaran AC lengkap dengan dua bahagian denyut PWM.

Imej Bentuk Gelombang:

Bentuk gelombang penyongsang sinewave IC 555

(Dengan hormat: Encik Robin Peter)

Sila lihat juga ini Reka bentuk gelombang sinus 500 VA yang diubah suai , dibangunkan oleh saya.

Senarai Bahagian untuk litar penyongsang gelombang sinus tulen IC 555 di atas

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

Butiran Pinout IC TL072

Bentuk gelombang SPWM bermaksud bentuk gelombang modulasi lebar denyut sinewave dan ini digunakan dalam litar penyongsang SPWM yang dibincangkan menggunakan beberapa 555 IC dan satu opamp.

4) Versi gelombang sinus yang lain menggunakan IC 555

Dalam salah satu catatan saya yang terdahulu, kami telah mempelajari secara terperinci bagaimana membina sebuah Litar penjana SPWM menggunakan opamp dan dua input gelombang segitiga, dalam catatan ini kami menggunakan konsep yang sama untuk menghasilkan SPWM dan juga mempelajari kaedah menerapkannya dalam litar penyongsang berasaskan IC 555.

Litar penyongsang pwm gelombang sinus IC 555

Menggunakan IC 555 untuk Penyongsang

Rajah di atas menunjukkan keseluruhan reka bentuk litar penyongsang SPWM yang dicadangkan menggunakan IC 555, di mana IC pusat 555 dan tahap BJT / mosfet yang berkaitan membentuk litar penyongsang gelombang persegi asas.

Tujuan kami adalah untuk memotong gelombang persegi 50Hz ini ke dalam bentuk gelombang SPWM yang diperlukan menggunakan litar berasaskan opamp.

Oleh itu, kami sewajarnya mengkonfigurasi tahap pembanding opamp sederhana menggunakan IC 741, seperti yang ditunjukkan di bahagian bawah rajah.

Seperti yang telah dibincangkan dalam artikel SPWM kami yang lalu, opamp ini memerlukan beberapa sumber gelombang segitiga melintasi dua inputnya dalam bentuk gelombang segitiga cepat pada pin # 3 (input tidak terbalik) dan gelombang segitiga yang jauh lebih perlahan di pinnya # 2 (input terbalik).

Menggunakan IC 741 untuk SPWM

Kami mencapai perkara di atas dengan menggunakan litar astabel IC 555 lain yang dapat dilihat di sebelah kiri paling kiri rajah, dan menggunakannya untuk membuat gelombang segitiga pantas yang diperlukan, yang kemudian diterapkan pada pin # 3 IC 741.

Untuk gelombang segitiga yang perlahan, kami dengan mudah mengeluarkan yang sama dari pusat IC 555 yang ditetapkan pada 50% kitaran tugas dan kapasitor waktunya C diubah dengan tepat untuk mendapatkan frekuensi 50Hz pada pin # 3nya.

Memperoleh gelombang segitiga perlahan dari sumber 50Hz / 50% memastikan bahawa pemotongan SPWM merentasi BJT penyangga diselaraskan dengan sempurna dengan ion-ion penggerak mosfet, dan ini seterusnya memastikan bahawa setiap gelombang persegi sempurna 'diukir' sebagai mengikut SPWM yang dihasilkan dari output opamp.

Penerangan di atas dengan jelas menerangkan cara membuat litar penyongsang SPWM sederhana menggunakan IC 555 dan IC 741, jika anda mempunyai pertanyaan yang berkaitan, jangan ragu untuk menggunakan kotak komen yang diberikan di bawah ini untuk balasan segera.

5) Inverter Transformerless IC 555

Reka bentuk yang ditunjukkan di bawah menggambarkan litar penyongsang IC 555 jambatan penuh 4 saluran MOSFET n yang ringkas namun sangat berkesan.

12 V DC dari bateri pertama kali ditukar menjadi 310 V DC melalui modul penukar DC ke AC yang sudah siap.

310 VDC ini digunakan untuk pemacu jambatan penuh MOSFET untuk menukarnya menjadi output 220 V AC.

MOSFET saluran 4 N diikat dengan betul menggunakan jaringan individu, kapasitor dan rangkaian BC547.

Peralihan bahagian jambatan penuh dilaksanakan oleh tahap pengayun IC 555. Kekerapannya adalah sekitar 50 Hz yang ditetapkan oleh pratetap 50 k pada pin # 7 IC 555.

Litar penyongsang IC 555 jambatan penuh 4 n saluran

6) IC 555 Inverter dengan Pengecas Bateri Arduino Automatik

Dalam reka bentuk penyongsang ke-6 ini, kami menggunakan kaunter 4017 dekad dan pemasa ne555 Ic digunakan untuk menghasilkan isyarat pwm sinewave untuk penyongsang dan pemotongan bateri tinggi / rendah automatik berasaskan Arduino dengan penggera.

Oleh: Ainsworth Lynch

Pengenalan

Dalam litar ini, apa yang sebenarnya berlaku ialah 4017 mengeluarkan isyarat pwm dari 2 dari 4 pin outputnya yang kemudian dicincang dan jika penyaringan output yang betul ada di sisi sekunder transformer ia mengambil bentuk atau cukup dekat untuk bentuk bentuk gelombang sinus yang sebenarnya.

NE555 pertama memberi isyarat kepada pin 14 dari 4017 iaitu 4 kali frekuensi output yang diperlukan yang anda perlukan kerana 4017 beralih ke 4 outputnya, dengan kata lain jika anda memerlukan 60hz, anda perlu membekalkan 4 * 60hz ke pin 14 IC 4017 iaitu 240hz.

Litar ini mempunyai ciri penutupan voltan berlebihan, fitur penutupan voltan di bawah dan ciri penggera bateri rendah semua yang dilakukan oleh platform mikrokontroler yang disebut Arduino yang perlu diprogramkan.

Program untuk Arduino berjalan lancar dan telah disediakan pada akhir artikel.

Sekiranya anda merasakan bahawa anda tidak akan dapat menyelesaikan projek ini dengan pengawal mikro ditambahkan, ia boleh dihilangkan dan litar akan berfungsi sama.

Bagaimana Litar Berfungsi

Inverter IC 555 ini dengan Arduino Hi / Low Battery Shutdown Circuit dapat berfungsi dari 12v, 24, dan 48v hingga 48v, pengatur voltan versi yang sesuai harus dipilih dan ukuran pengubah juga sesuai.

Arduino boleh dikuasakan dengan 7 hingga 12v atau bahkan 5v dari usb tetapi untuk litar seperti ini adalah baik untuk menyalakannya dari 12v kerana tidak ada penurunan voltan pada pin output digital yang digunakan untuk menghidupkan relay yang menghidupkan Ic di litar dan juga buzzer untuk penggera voltan rendah.

Arduino akan digunakan untuk membaca voltan bateri dan ia hanya berfungsi dari 5V DC sehingga litar pembahagi voltan digunakan Saya menggunakan 100k dan 10k dalam reka bentuk saya dan nilai-nilai tersebut ditunjukkan dalam kod yang diprogramkan dalam cip Arduino supaya anda harus menggunakan nilai yang sama kecuali anda membuat pengubahsuaian pada kod atau menulis kod lain yang boleh dilakukan kerana Arduino adalah bentuk plat sumber terbuka dan harganya murah.

Papan Arduino dalam reka bentuk ini juga disambungkan dengan paparan LCD 16 * 2 untuk memaparkan voltan bateri.

Berikut adalah skema litar.

Program untuk Pemotongan Bateri:

#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) }