使用NE555实现的延时开关电路
时间：2022-09-01 20:30:00
NE555 的电气特性
555系列有几种不同的规格
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NE555是民用版， 推荐的工作温度是 0 - 70
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NA555, SA555, SE555 是工业版， 推荐工作温度为 -40 - 100
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电压: 最高18V, 推荐工作电压15V以内
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电流: Pin3 输出电流支持 ±225 mA, 推荐的工作电流范围是 ±200 mA. 注意: 支持反向的电流
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输出电平压降
- 输出低电平， 负载到200mA时, VCC 15V -> Vout 2.5V
- 输出高电平， 负载到200mA时, VCC 15V -> Vout 12.5V
NE555 的工作机制
NE555 通过 Trigger(Pin2) 和 Threshold(Pin6) 检测电压，控制输出
- 如果 Trigger(Pin2) 检测到任何低于电源电压1/3的电压， 它就会打开Pin3输出
- 如果 Threshold(Pin6) 检测到任何超过电源电压2/3的电压， 它将关闭Pin3输出
- 每当 Pin3 当输出关闭时， Discharge(Pin7)放电引脚内部接地，即其内部连接GND
启动延迟启动电路
该电路通常用于控制电源或其他电源电路的延迟连接.
上述电路的工作机制
- 电路通电后， 电容C充电可视为通路， Trigger(Pin2), Threshold(Pin6)处于高电平, Pin3 输出关闭
- 在电容C充电过程中 Pin2, Pin6 电位下降
- 到 Pin2 电位低于 1/3VCC 时， Pin3 打开输出, 并且一直保持下去
计算电路延迟时间(单位:秒)
T = 1.1 * R * C 电路中的二极管VD, 电源断电后电容C放电.
延迟电路由开关控制
下图是使用电阻和电容器的简单延迟器的电路。电路自动打开/关闭输出的时间是固定的，可以用计算部分中提到的公式计算. 如果要控制直流电机等交流电器或大电流负载， 需要在555输出端增加继电器.
若用可变电阻代替电阻， 可以调整延迟的时间范围.
开关延迟电路工作原理
当电路刚通电时， Pin输出处于关闭状态. 当输出关闭时 Discharge(Pin7)内部接地， 因此，电容器完全放电
按下开关时， 以下变化将发生
- Trigger(Pin2) 被接地了, 由于Pin2电压小于 VCC 的1/3, Pin3 输出开启
- 因为输出打开， Discharge(Pin7) 和 GND 断开了, 不再接地
- 470uF这个电容会通过电阻充电
- 因为 Threshold(Pin6) 连接到电容正极， 它检测到电容正极的电压， 当电容充电时 VCC 的2/3时, 就会关闭 Pin3 的输出
- 以上, 470uF电容从 0V 充电到 2/3 VCC 这段时间， 是延迟时间
- 因为 Pin3 输出关闭， Pin7 重新连接到内部 GND, 电容器开始放电， 直到电压归0
每次按下按钮开关时，重复上述步骤
按延迟顺序启动电路
一些大功率电器需要按顺序启动， 通过NE555电路可以提供这种顺序控制. 下图是典型应用
计算计时器的延迟时间
电路延时的时间长度, 等于电容从 0V 充电到 2/3 VCC 所需的时间， 理论上，该值等于：
T = 1.1 * R * C 其中T以秒为单位的时间， R, C是电阻和电容的值. 例如，在固定延迟电路图中使用68K电阻和470uF电容, 延迟时间为
T = 1.1 * (68000) * (0.000470) = 32 seconds 电容值一般固定， 计算相应的电阻， 例如，如果需要60秒的延迟
60 = 1.1 * R * (0.000470) R值是116K. 在实际使用中，由于电容器的放电， 延迟时间将高于计算值
日常应用
- 电器延迟启动. 经常停电的地方， 可防止电器在电话那一刻被电涌烧坏， 等电压稳定后再给电器上电
- 楼道灯, 按亮3分钟， 节约用电
- 控制输出设备一个接一个地启动(可通过555 reset 脚, 实现多个延迟电路级联)
参考
- 来源 https://elonics.org/adjustable-auto-on-off-delay-timer-circuit-using-555/
