Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

NE555 prąd wyjściowy przetwornicy

nwcnwc 08 Maj 2017 20:20 1062 31
  • #1 08 Maj 2017 20:20
    nwcnwc
    Poziom 5  

    Witam zbudowałem układ którego fragment przedstawię tutaj.
    NE555 prąd wyjściowy przetwornicy
    Niski wyjściowy prąd nie pozwala na stabilizację ujemnego napięcia co może być przyczyną. Spice pokazuje wartości prądu co najmniej kilkanaście mA.
    Po dodaniu diody Zenera spada do około 2.5V. Napięcie na wyjściu bez obciążenia nie przysiada.

    0 29
  • Pomocny post
    #2 08 Maj 2017 21:34
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    A ile prądu i napięcia chciał byś z tego uzyskać, jeśli użyłeś wersji bipolarnej NE555, układ wyjściowy zbudowany tylko z tranzystorów NPN ma spore napięcie nasycenia w stanie wysokim, amplituda będzie mniejsza o co najmniej 1,5V w stosunku do zasilania, przy 5V zasilania to aż 30% , (może w prostym modelu do symulacji tego nie uwzględnili), 555 w wersji CMOS nie ma tak dużych napięć nasycenia, ale ma większą rezystancję wyjściową, i mniejszy maksymalny prąd, więc też nie w każdym układzie będzie miał przewagę

    0
  • #3 08 Maj 2017 21:43
    nwcnwc
    Poziom 5  

    zależy mi na napięciu -3V3 bo taką mam diodę Zenera i wydajności ok. 10mA dodatkowo 5mA dla diody Zenera, aby stablizowała.
    Moja wersja ma oznaczenie NE555N więc chyba jest to wersja TTL

    0
  • #4 08 Maj 2017 22:25
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Na dwóch diodach Schottky-ego stracisz 0,9V czyli generator musi dać min 4,2Vpp, proponuję za 555 dać dwa tranzystory komplementarne pracujące w układzie wspólnego emitera, NPN emiterem do masy, PNP emiterem do plusa, kolektory razem do C12, a bazy, każda poprzez swój opornik 10k do wyjścia 555.

    0
  • #5 08 Maj 2017 23:01
    nwcnwc
    Poziom 5  

    Nie wiem czy Pan mnie dobrze zrozumiał bo mój problem polega na tym że z wyjścia nie można pobrać żadnego prądu. Zaproponowany przez Pana układ powoduje jak dobrze rozumiem wyższe napięcie wyjściowe(symetryczne).
    NE555 w wersji TTL może dać na wyjściu do około 100mA. Dołączam screen symulacji. NE555 prąd wyjściowy przetwornicy

    0
  • #7 09 Maj 2017 09:31
    nwcnwc
    Poziom 5  

    To już nawet nie chodzi o tą diodę Zenera, wiem że powinienem ograniczać dla niej prąd rezystorem (ale pomijając ją całkowicie i nie stabilizując wyjścia), ale tego prądu tam nie ma więc nic to nie zmienia.

    0
  • Pomocny post
    #8 09 Maj 2017 10:24
    _lazor_
    Moderator Projektowanie

    Zrobiłem w wolnej chwili symulację:
    http://falstad.com/circuit/circuitjs.html?cct...+0+12289+0.0001+385.8998839985311+2+2+17+3%0A

    Układ nie ma prawa działać z takimi kondensatorami, zwłaszcza że elektrolity mają dość spore prądy upływu przez co nie dają rady zgromadzić takiej energii. Zastosuj wartości znacznie mniejsze (rzędu nF) oraz dodaj na wyjściu jakiś dławik nie wielki dla lepszej filtracji tętnień.

    0
  • #9 09 Maj 2017 12:18
    nwcnwc
    Poziom 5  

    Zrobiłem na tej stronie symulacje tego co mam zmontowanego pokazuje to samo co spice. Ale zmieniłem kondesatory na 100nF i mniejsze dalej to samo.
    http://tinyurl.com/mfuugsz <- oczekiwałbym żeby to działało jak w tej symulacji

    #edit być może problem leży w tym żeby ograniczyć prąd płynący przez diody i kondensatory bo wyczuwam że NE555 sie troche grzeje

    0
  • #10 09 Maj 2017 13:22
    _lazor_
    Moderator Projektowanie

    To co wykonałeś to tak zwana pompa ładunkowa i niestety jej ograniczeniem jest moc na wyjściu. między innymi moc jest ograniczona poprzez prąd wyjścia z NE555 oraz pojemnością C12 i częstotliwość pracy układu.

    Jeśli chcesz coś bardziej stabilnego to coś takiego:
    http://tinyurl.com/k8vrowh

    Niestety tętnienia zawsze będą występować, bo NE555 nie nadaje się do takich rzeczy, no chyba że robimy jakąś zabawkę lub się uczymy.

    1
  • #11 09 Maj 2017 13:33
    nwcnwc
    Poziom 5  

    Nie oczekuje dużej mocy właściwie żadnej robie to w celach dydaktycznych, prąd NE555 wyjściowy to nawet 100mA, u mnie są znacznie mniejsze prądy dla Zenera 5mA to stabilizacji i z obciążenia chciałbym pobierać 10mA i tyle. Ma ktoś jakieś pomysły lub mógłby to sprawdzić u siebie na swoich elementach jak się to zachowuje.

    0
  • #12 09 Maj 2017 13:52
    _lazor_
    Moderator Projektowanie

    To jedyna szansa to daj duży kondensator foliowy lub ceramiczny (około 10uF), na C12 daj mniejszy kondensator (100-200nF) i zwiększ częstotliwość pracy NE555, do jakiej wartości, tego nie powiem bo nie mam pojęcia. Może to coś pomoże.

    0
  • #13 09 Maj 2017 23:18
    nwcnwc
    Poziom 5  

    Sprawdzał może ktoś czy może jakikolwiek prąd pobrać z tego układu bez przysiadania napięcia? W google po wpisaniu NE555 negative voltage roi się od artykułów na niektórych piszę że nawet do 100mA powinno dać się uzyskać.

    0
  • #14 10 Maj 2017 10:23
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Cytat:
    Nie wiem czy Pan mnie dobrze zrozumiał bo mój problem polega na tym że z wyjścia nie można pobrać żadnego prądu. Zaproponowany przez Pana układ powoduje jak dobrze rozumiem wyższe napięcie wyjściowe(symetryczne).
    NE555 w wersji TTL może dać na wyjściu do około 100mA. Dołączam screen symulacji

    Chyba nie zrozumiałem, zdawało mi sie że daje za mało nie że nie daje wcale.
    Schemat jest poprawny, wartości i wybór elementów też, nie ma co kombinować i zmieniać, trzeba szukać błędu w połączeniach albo wadliwego elementu.
    Cytat:

    Sprawdzał może ktoś czy może jakikolwiek prąd pobrać z tego układu bez przysiadania napięcia?

    NE555 nie da 5Vpp jak w symulacji, ale 3Vpp pod obciążeniem powinien dać, więc co najmniej -2,1V pod obciążeniem <25mA powinien dać - tyle wychodzi na podstawie obliczeń i dokumentacji.
    Poprawnie wykonana symulacja, z uwzględnieniem budowy stopnia wyjściowego w 555 i ESR kondensatorów daje trochę bardziej optymistyczny wynik -2,7V przy 15mA.
    Cytat:
    W google po wpisaniu NE555 negative voltage roi się od artykułów na niektórych piszę że nawet do 100mA powinno dać się uzyskać.
    Ale nie przy zasilaniu 5V.

    kolega _lazor_ sporo nieprawd napisał, i ogólnie namieszał więc, po takim bajkopisarstwie ludziom zaczyna sie wydawać że elektronika to czarna magia, a to nie prawda, kiedy opieramy sie na wiedzy i faktach wszystko jest proste, dlatego postaram się _lazor_-owe idiotyzmy sprostować:

    Cytat:
    Zrobiłem w wolnej chwili symulację:
    Żeby móc korzystać z symulacji trzeba wiedzieć kiedy symulator "oszukuje", nie każdy wynik symulacji jest poprawny i trzeba to umieć uchwycić, a taką wiedzę zdobywa się w "realu".
    Zamień diodę Zenera na opornik 470Ω to zobaczysz że jednak twoja symulacja była błędna.
    Cytat:
    Układ nie ma prawa działać z takimi kondensatorami,

    Układ ma dostarczyć 15mA czyli przez kondensator 100µF popłynie 30mA przez 250µs a więc napięcie na nim zmieni się o 75mV, czyli ok 2% to niewiele a więc kondensator 100µF jest dobrany prawidłowo, 47µF też bo tam prąd jest dwukrotnie mniejszy.

    Cytat:
    zwłaszcza że elektrolity mają dość spore prądy upływu przez co nie dają rady zgromadzić takiej energii.
    Kondensator elektrolityczny miewają "spore" prądy upływu ale to są µA albo i mniej, w ciągu kilku godzin kondensator może sie rozładować, w ciągu 250µs nie ma szans.

    Cytat:
    Zastosuj wartości znacznie mniejsze (rzędu nF)
    Kondensator o pojemności 1000x mniejszej nie utrzyma napięcia - rozładuje się więc pompa ładunkowa będzie działać kiepsko, albo trzeba będzie podnieść częstotliwość.

    Cytat:
    oraz dodaj na wyjściu jakiś dławik nie wielki dla lepszej filtracji tętnień.
    Układ nie działa, choć powinien, dokładanie elementów nie pomoże.

    Cytat:
    To jedyna szansa to daj duży kondensator foliowy lub ceramiczny (około 10uF), na C12 daj mniejszy kondensator (100-200nF) i zwiększ częstotliwość pracy NE555, do jakiej wartości, tego nie powiem bo nie mam pojęcia. Może to coś pomoże.
    Jeśli nie masz pojęcia o ile zwiększyć częstotliwość, to znaczy że w ogóle nie masz pojęcia jak dobierać parametry w tym układzie, a wystarczy policzyć napięcie tętnień na kondensatorach.

    0
  • #15 10 Maj 2017 11:28
    _lazor_
    Moderator Projektowanie

    jarek_lnx napisał:
    Cytat:
    Nie wiem czy Pan mnie dobrze zrozumiał bo mój problem polega na tym że z wyjścia nie można pobrać żadnego prądu. Zaproponowany przez Pana układ powoduje jak dobrze rozumiem wyższe napięcie wyjściowe(symetryczne).
    NE555 w wersji TTL może dać na wyjściu do około 100mA. Dołączam screen symulacji

    Chyba nie zrozumiałem, zdawało mi sie że daje za mało nie że nie daje wcale.
    Schemat jest poprawny, wartości i wybór elementów też, nie ma co kombinować i zmieniać, trzeba szukać błędu w połączeniach albo wadliwego elementu.
    Cytat:

    Sprawdzał może ktoś czy może jakikolwiek prąd pobrać z tego układu bez przysiadania napięcia?

    NE555 nie da 5Vpp jak w symulacji, ale 3Vpp pod obciążeniem powinien dać, więc co najmniej -2,1V pod obciążeniem <25mA powinien dać - tyle wychodzi na podstawie obliczeń i dokumentacji.
    Poprawnie wykonana symulacja, z uwzględnieniem budowy stopnia wyjściowego w 555 i ESR kondensatorów daje trochę bardziej optymistyczny wynik -2,7V przy 15mA.


    Czy teraz sobie nie zaprzeczasz? Trzeba pamiętać, że pompa ładunkowa nie ma możliwości podbicia napięcia i jeśli na wyjściu NE555 nie ma napięcia powyżej 3.3V to nie osiągnie się ujemnego napięcia o takiej wartości.

    Dorzucając jeszcze po drodze dwa spadki napięć na diodach to prąd obciążenia 15mA może powodować bardzo duże spadki.

    Dlatego w jednej z symulacji zaproponowałem proste rozwiązanie boost'a odwracającego, który spełnia wymagania co do prądu obciążenia.

    0
  • #16 10 Maj 2017 13:59
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Cytat:
    Czy teraz sobie nie zaprzeczasz? Trzeba pamiętać, że pompa ładunkowa nie ma możliwości podbicia napięcia i jeśli na wyjściu NE555 nie ma napięcia powyżej 3.3V to nie osiągnie się ujemnego napięcia o takiej wartości.

    W poście #4 napisałem o tym, uwzględniając spadek napięcia na BAT42 przy 30mA (przy prądzie wyjściowym 15mA) potrzeba 4,2Vpp przy zasilaniu 5V mozna to uzyskać stosując komplementarny stopień wyjściowy w układzie wspólnego emitera (albo wspólnego źródła).

    NE555 prąd wyjściowy przetwornicy NE555 prąd wyjściowy przetwornicy

    0
  • #17 10 Maj 2017 23:03
    nwcnwc
    Poziom 5  

    Udało mi się na wyjściu uzyskać - 4.8V dodałem również tą polaryzacje poprzez tranzystory ale zastosowałem parę komplementarną BC547 Bc557 bo akurat takie miałem niestety wyjście przysiada jak przysiadalo :( myślę że problem leży gdzieś indziej
    -stosowałem różne diody Schottky oraz zwykłe krzemowe
    -różne wartości kondensatorów nawet inne niż elektrolity
    -wymienialem kązdy możliwy element
    - zminiałem wypełnienie do 90% oraz częstotliwośc od 100Hz do 50kHz
    - sygnał prostokątny dawałem również bezpośrednio z generatora laboratoryjnegoz pominięciem całego Ne555

    0
  • #18 11 Maj 2017 08:30
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Cytat:
    Udało mi się na wyjściu uzyskać - 4.8V dodałem również tą polaryzacje poprzez tranzystory ale zastosowałem parę komplementarną BC547 Bc557 bo akurat takie miałem niestety wyjście przysiada jak przysiadalo :( myślę że problem leży gdzieś indziej
    O ile przysiadało i pod jakim obciążeniem?
    W układzie z tranzystorami wydajność prądową reguluje sie rezystorami bazowymi - można zmniejszyć dadzą więcej.

    Masz oscyloskop?

    0
  • #19 11 Maj 2017 09:33
    nwcnwc
    Poziom 5  

    Aktualnie w dniu dzisiejszym nie mam dostepu, ale w piątek będe mógł skorzystać.
    przy 47k o 180mV
    przy 10k o 590mV
    przy 2.2k o 1V
    przy 330R o 2.55V

    0
  • #21 11 Maj 2017 11:49
    nwcnwc
    Poziom 5  

    Wiem o tym układziku, ale będę chciał to zastosować w ostateczności. :)

    0
  • #22 11 Maj 2017 16:34
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Cytat:
    Aktualnie w dniu dzisiejszym nie mam dostepu, ale w piątek będe mógł skorzystać.
    Jak będziesz miał, to zmierz, pod obciążeniem, poziom stanu niskiego i wysokiego przed kondensatorem.

    Czy w pobliżu nóżek zasilania NE555 są kondensatory odprzęgające? jeśli nie to daj 100nF i 100uF bez tego NE555 czasami nie działa poprawnie.

    Następnie w wersji z tranzystorami zmniejsz rezystory bazowe do 1kΩ.

    0
  • #23 11 Maj 2017 19:13
    nwcnwc
    Poziom 5  

    ok dodałem kondensatory odsprzegające i zastosowałem mniejsze rezystory w bazie(jedynie róznica to taka że jest teraz mniejsze napiecie wyjściowe o około 300mV) bo jednak na polaryzacje bazy też troche prądu idzie. Tak jak pisałem wcześniej sam układ z 4 elementów 2 diody i 2 kondensatory pobudzałem prostokątem z generatora z pominięciem NE555 i była ta sama historia :(

    Nie wiem czy dobrze kombinuje ale jednak widać wyraźnie, jak te napięcie narasta po włączeniu zasilania na tym kondensatorze więc ładunek przez pompe jest doprowadzony wolno a jednak obciążenie odbiera ten ładunek szybciej niż on jest dostarczany.

    0
  • #24 11 Maj 2017 22:26
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Cytat:
    Tak jak pisałem wcześniej sam układ z 4 elementów 2 diody i 2 kondensatory pobudzałem prostokątem z generatora z pominięciem NE555 i była ta sama historia :(
    Generator ma rezystancję wyjściową (zazwyczaj) 50Ω więc napięcie też musi spadać.

    Cytat:

    Nie wiem czy dobrze kombinuje ale jednak widać wyraźnie, jak te napięcie narasta po włączeniu zasilania na tym kondensatorze więc ładunek przez pompe jest doprowadzony wolno a jednak obciążenie odbiera ten ładunek szybciej niż on jest dostarczany.
    Gdyby tak było, to by pomogło zwiększenie pojemności.

    Ja nadal podejrzewam że pod obciążeniem napięcie prostokątne ma mniejszą amplitudę. Proponuję podłączyć do jednego źródła napięcia prostokątnego dwa układy pompy ładunkowej, jeden obciążyć, a do drugiego podłączyć tylko miernik. Jeśli napięcie będzie spadało tak samo to wina leży po stronie źródła prostokąta, jeśli nie to po stronie pompy ładunkowej.

    0
  • #25 12 Maj 2017 00:43
    nwcnwc
    Poziom 5  

    Podłączyłem dwie pompy i rzeczywiście ta druga pompa nie obciążona tez zaczęła przysiadać co prawda wolno, ale jednak. Jutro sprawdzę amplitudy tego wyjściowego prostokąta. Proszę o kolejne podpowiedzi bo mam nadzieje że uda się to rozwiązać. Prąd bazy także zwiększałem, ale przykładowo wg noty BC547 powinień przy Ib = 400uA dawać 85mA Ic.

    0
  • #26 12 Maj 2017 11:39
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Cytat:
    Proszę o kolejne podpowiedzi bo mam nadzieje że uda się to rozwiązać.

    Można uzyć scalonego drivera MOSFET-ów jako stopnia wyjściowego generatora prostokąta.

    Można zbudować stopień wyjściowy na MOSFET-ach i osiągnąć bardzo małą rezystancję wyjściową, ale układ się rozbuduje o dead-time.

    Można zastąpić diody tranzystorami MOSFET - zbudować prostownik synchroniczny dla zmniejszenia spadków napięcia na prostowniku.

    Cytat:
    Prąd bazy także zwiększałem, ale przykładowo wg noty BC547 powinień przy Ib = 400uA dawać 85mA Ic.
    Tak, ale zwiększenie prądu bazy zmniejsza napięcie nasycenia, tylko nie należy przesadzać bo przy przełączaniu w takim prostym układzie płynie prąd skrośny i rezystory bazowe go ograniczają.
    Jeśli mimo wszystko napięcia nasycenia będą zbyt wysokie należy zmienić tranzystory na "większe" na początek BC337/BC327.

    0
  • #27 13 Maj 2017 17:38
    nwcnwc
    Poziom 5  

    Znalazłem ciekawy wykres w dokumentacji NE555
    NE555 prąd wyjściowy przetwornicy
    z którego widać że przy każdy prądzie nawet niewielkim poziom HIGH prostokąta spada dość znacznie w moim przypadku o 1.5V przy 5V napięcie zasilania prostokąt wyjściowy ma amplitude 0.2-3.5V wszystko by się zgadzało dlaczego tak się dzieje. Myślałem żeby zastąpić wersją CMOS ale w żadnym katalogu nie ma podobnej charakteryski, albo źle szukam czyżbe CMOS NE555 byłby pozbyty tej wady?

    0
  • #28 13 Maj 2017 18:03
    BC109B
    Poziom 30  

    Może gotowa pompa ładunkowa (MAX1044/ICL7660) będzie lepszym rozwiązaniem?

    0
  • #29 13 Maj 2017 21:25
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    nwcnwc napisał:
    Znalazłem ciekawy wykres w dokumentacji NE555
    NE555 prąd wyjściowy przetwornicy
    z którego widać że przy każdy prądzie nawet niewielkim poziom HIGH prostokąta spada dość znacznie w moim przypadku o 1.5V przy 5V napięcie zasilania prostokąt wyjściowy ma amplitude 0.2-3.5V wszystko by się zgadzało dlaczego tak się dzieje.
    Pisałem o tym już w pierwszym poście :)
    nwcnwc napisał:
    Myślałem żeby zastąpić wersją CMOS ale w żadnym katalogu nie ma podobnej charakteryski, albo źle szukam czyżbe CMOS NE555 byłby pozbyty tej wady?
    LMC555 ma podane 0,3V spadku przy 2mA w stanie wysokim przy 5V zasilania, więc też nie ma co oczekiwać lepszych rezultatów, chyba że bez obciążenia ;)

    Trzeba zrobić bufor o małym spadku napięcia jak nie wyjdzie ten bipolarny to na MOSFET-ach. Robiłeś pomiary napięć nasycenia w wersji z tranzystorami BC547/557?

    0
  • #30 15 Maj 2017 16:17
    nwcnwc
    Poziom 5  

    Kupiłem wersje TCL555IP jest lepiej ale nadal nie wystarcza,nie pomaga bufor z bipolarnych mógłbyć pokazać jak wykonać go na MOSFET-ach mam 2N7000 lub Bs170

    @edit a bo to potrzeba p-chan tranzystora a takiego aktualnie nie mam :(

    0