基于555时基电路的电源逆变器设计

江丽++唐均山

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2017.25.039

摘 要：集成时基电路又称为集成定时器或555电路，555电路常常作为秒脉冲信号或多脉冲信号产生电路，是一款集数字、模拟混合型的集成电路。交流电的产生主要有两类方式：一类是由交流发电机产生，另一类是用含电子器件的电子振荡器产生；本文利用555时基电路的多谐振荡工作原理设计实现一种555电源逆变器，是一种可以把直流转换成交流的电源逆变器，可实现直流电源供电，交流电源输出，且交流电频率可调、工作稳定性好。

关键词：555 集成電路 时基电路 振荡器 逆变器

中图分类号：TM91 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）09（a）-0039-02

时基电路或脉冲信号源在电路或系统设计中是不可或缺的，集成时基电路又称为集成定时器或555电路，是一种秒脉冲产生电路，也可作为多脉冲产生电路，由于内部电压标准使用了3个5K电阻，故取名555电路。本文设计实现一款电源逆变器，实现直流电源输入，交流电源输出的功能。基于555时基电路的多谐振荡器工作原理，即利用电子器件的电子振荡器产生的交流电输出，且交流输出频率可调，最低频率可至10Hz[1]。

1 电源逆变器的设计

1.1 占空比可调的多谐振荡器

电路如图1所示，二极管D1、D2作用各不同，当对电容进行充电时，D1导通D2截止。当电容充电完成进行放电时，D2导通D1截止。二极管D1、D2构成了不同的充、放电回路。要想获得输出占空比为50%的方波信号，按以下公式可推导得出电路中RA等于RB[2]。

占空比 P=

1.2 频率可调的多谐振荡器

电路如图2所示，利用外电路配置可以形成充、放电回路，当对C1充电时，充电电流先经过R1，此时D1导通，D2截止、流经RW2和RW1；构成了充电回路。放电时先流过RW1、RW2，此时D2导通，D1截止、再经过R2构成放电回路。如果R1=R2、RW2调至中心点，充电与放电的时间基本相等，其占空比约为50%，此时调节RW1仅改变频率，占空比不变[3]。设置占空比调节RW2，此时RW1不变，即频率不变。在设计和调节电路时，可以首先调节RW1使频率，达到电路的设计值，再调节RW2，设置电路需要的占空比。

2 电源逆变器的设计

电源逆变器的硬件设计原理图如图3所示，电路使用了555集成电路ICM7555构成了一个振荡器，振荡器生成的交流信号经过三极管Q4和Q5的放大后，由电解电容C10和电感L1耦合到升压变压器T1的初级，调节电位器RP1使交流信号的频率约为50Hz。调节电位器RP1可以改变交流电源的输出频率[4]。

555振荡电路中集成电路ICM7555采用6V直流电源供电，经过555振荡电路产生一个频率50Hz，输出电压约为2V左右的交流电源。输出的交流电接入变压器的输入级，变压器初级线圈为24V、次级线圈为115V，所以升压的倍数为115/24=4.8。若输入的电压为2V，变压器的次级线圈上得到约2V×4.8=9.6V左右的交流电源。

参考文献

[1] 门宏.555时基实用电路解读[M].化学工业出版社，2012.

[2] 陈永甫.多功能集成电路555经典应用实例[M].电子工业出版社，2009.

[3] 杨欣，王玉凤，刘湘黔.电子设计从零开始[M].清华大学出版社，2005.

[4] 陈有卿，叶桂娟.555时基电路原理、设计与应用[M].电子工业出版社，2007.endprint