هنوز به نظر میرسه، ترانسفورماتورهای ایزوله کاهنده، جایگاه خود را همچنان در بعضی از کاربردها حفظ خواهند کرد و با ورود المان‌های سوییچینگ اعم از ایزوله و غیرایزوله، خدشه‌ایی به جایگاه آنها وارد نخواهد شد. از دیگر سو بکارگیری وسیع المان‌های جدیدالورود سوییچینگ در وسایل و تجهیزات خانگی و حتی صنعتی، قابل اطمینان بودن در حد بالایی از کاربردها را تداعی می‌کند.

شاید در بعضی از کاربردهای کوتاه مدت، تغییرات جریان مصرف‌کننده از حدود 100 میلی‌آمپر تا 250 میلی‌آمپر و عدم حساسیت به نویز، بتواند بکارگیری منبع‌تغذیه خطی را به دلایل فیزیکی و نیز اقتصادی ناموجّه جلوه دهد، اما به نظرم انتخاب شیوه تغذیه مدار، در عمل به شروط بسیاری منوط خواهند شد که در گذر زمان نیز میتواند از نظر آیندگان سوال برانگیز شود!.

با این مقدمه، به شرح تغذیه 12ولتی که چندین سال در مدارات گوناگونی که حداقل در طول شبانه‌روز، تا 14 ساعت در شرایط محیطی متفاوتی کارکرد داشته می‌پردازم.

فضای آزاد به عنوان روشنایی LED !! تا ابزارهای رومیزی و نیز گاها مواردی که هفته‌ها بطور شبانه‌روزی زیر بار بوده، موقعیت‌های آزمون واقعی این المان 8پایه، نزد من محسوب می‌شوند.

ساخت این تایمر راحت هستش. اما طرز کارش کمی پیچیده است، زیرا بر اساس استفاده از یک زمان‌سنج قابل برنامه‌ریزی از نوع CD4541 طرح شده است.

 با NE555 تأخیر زمانی طولانی، به دلیل جریان نشتی زیاد خازن‌های شیمیایی با ظرفیت بسیار زیاد، مشکل و نامطمئن خواهد بود. البته امکان پذیر هست، اما نه دقیق هست و نه بسیار قابل اعتماد.

نمودار

CD4541  تایمر قابل برنامه‌ریزی نامیده شده، زیرا برای نحوه عملکرد و قابلیت برنامه‌ریزی آن، چندین پین در بدنه تعبیه شده است. پین‌های Rtc(1), Ctc(2) و Rs(3) برای دسترسی به اسیلاتور داخلی هستند، که با افزودن دو مقاومت و یک خازن خارجی )در نمودار به نام‌هایR1, R2  و C1) پیکربندی می‌شوند.

 فرکانس اسیلاتور داخلی به طور مستقیم با مقدار اجزای R1 و C1 که به ترتیب متصل به RTC و CTC هستند، وابسته است. برای عملکرد صحیح، مقاومت R2 متصل به RS باید حداقل دو برابر مقدار R1 باشد.

به دنبال طرحی بر مبنای مدار مجتمع معروف و محبوب NE555 و برای کاربردی بر اساس PWM  بودم، تا قادر به کنترل دیوتی سایکل یا چرخه وظیفه، مستقل از فرکانس باشم. جستجو و طرح‌های مختلفی را اصلاح و اجرا کردم. واقعا مطلوب واقع نمی‌شدند.
در جستجوی اینترنتی و در سایتی روسی، با نوشته‌‌ایی روبرو شدم که با ترفندی این خواسته را عملی می‌کرد. و با توجه به تصاویر ارایه داده شده در سایت روسی، کاربردی بودن طرح نیز به اثبات رسیده بود.

همانطور که می‌دانید مدار مجتمع NE555 شامل دو مقایسه‌کننده است. یکی دارای ولتاژ مرجع 2/3U منبع تغذیه، و دومی 1/3U منبع تغذیه. در طول فرآیند تولید پالس، ولتاژ خازن بین این مقادیر در نوسان هست. البته برای تنظیم دیوتی ‌سایکل مداری کلاسیک وجود داره، زمانی که ولتاژ خروجی NE555 از طریق بازوهای یک مقاومت متغیر و از مسیر دایودها در جهات مختلف به خازن تغذیه می‌شوند، دیوتی‌سایکل را به خوبی و در محدوده وسیعی تنظیم می‌کند، اما چگونه فرکانس تنظیم بشود؟

برای حل این مشکل بایستی اختلاف ولتاژهای مرجع تغییر کند. هرچه این اختلاف کمتر باشد، مقایسه‌کننده‌ها بیشتر سوئیچ می‌کنند و بر این اساس، فرکانس تولید شده بیشتر می‌شود. در NE555 ولتاژ مرجع بالایی به پایه 5 خارج می‌شود اما شوربختانه ولتاژ پایینی پایه خارجی ندارد!.

البته می‌شود یک مقاومت متغیر بین پایه 5 و زمین قرار داد و فرکانس را با آن تنظیم کرد، اما در این صورت میانگین ولتاژ برابر با نصف ولتاژ تغذیه نخواهد شد و این به نوبه خود منجر به تغییر در دیوتی‌سایکل، هنگام تنظیم فرکانس می‌شود. مشکل با وارد کردن یک مقایسه‌کننده اضافی به مدار حل شده است. من از LM311  استفاده کردم، اگرچه می‌توان از دیگر تقویت‌کننده‌های عملیاتی معمول نیز به جای آن استفاده کرد. از مقاومت متغیر R8 برای تنظیم فرکانس و R5  برای دیوتی سایکل استفاده شده. مقاومت R4 برای متعادل کردن ولتاژ مرجع مقایسه‌کننده‌ها مورد نیاز هست. مقاومت متغیرها باید به گونه‌ای تنظیم بشوند تا وقتی دیوتی‌سایکل از حداقل به حداکثر تغییر می‌کند، فرکانس بدون تغییر باقی بماند. با مقادیر اجزای نشان داده شده در شماتیک، فرکانس تولیدی تقریباً از 15 تا 500 هرتز قابل تنظیم هست.

از این طرح به نحو احسن برای کاربرد خود استفاده کردم و بخوبی نیز پاسخگو بود، امیدوارم در آینده و در مورد این کاربرد، و طی یک مطلب مستقل توضیح بیشتری برای علاقمندان به اشتراک بگزارم.

اما طرح اصلی را بدون هرگونه تغییر، و برای استفاده علاقمندان منتشر می‌کنم.

لطفا در صورت اجرا، نظرات خود را برای دیگر علاقمندان نیز ذیل این پست به اشتراک بگزارید.