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比较NE555定时器和LM386放大器作为无电感DC-DC转换器

2015年3月6日
NE555定时器和LM386音频放大器作为无电感dc-dc转换器的核心,在选择这两种广泛使用的多源集成电路时,需要查看它们在典型电路中的关键规格和性能。

NE555双极定时器IC广泛应用于无电感dc-dc变换器中,最常见的是双极和反极变换器。然而,另一个非常流行的IC, LM386音频放大器,可能是一个更好的解决方案在这个应用。请注意,结果还取决于这些多源集成电路的特定制造商和相关组件的质量。(我们将只使用肖特基二极管,以降低电压损失到最小。)

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基本的Comparison NE555的LM386

NE555的全电源范围从4.5 V扩展到16 V,但使用在最大电源值附近,最大指定电流为200 mA,在高频情况下可能会出现问题。完整的供电范围的LM386N1从4到15 V(工作范围为4到12 V)和完整的供应范围的LM386N4 4 - 22 V(工作范围5 - 18 V)。因此,LM386N4有优势NE555因为它可以使用更高的电源电压。NE555的静态电流通常为3 mA(最大6 mA), LM386的静态电流通常为4 mA(最大8 mA);在这方面,NE555有一个小优势。

NE555的最大输出电流规定为200 mA,但在±100 mA时,输出晶体管上的电压降约为2 V,这使得在更高的电流下使用集成电路存在问题。相比之下,LM386的最大输出电流没有指定,但它比NE555高得多,因为LM386N1通常提供0.7 w输出VCC负载为Rl的8 Ω,而LM386N4提供1 W(典型)与VCC在16v和Rl32个Ω。(这些结果是基于经典的AB类放大器公式,使用最大峰对峰输出电压和最大输出电流。)

NE555在DIP8封装中的最大功耗只有600 mW,而LM386的类似规格为1.25 W;在这里,与定时器相比,音频放大器具有相当大的优势。NE555的最大结温在数据表中没有明确规定;对于LM386,该参数为150°C。结壳热阻TJC的值为37⁰C/W,但对于NE555,该参数没有指定。

在我们的测试中,电源VCC是10 V。由于这些ic作为dc-dc转换器的分析将在25 kHz (T = 40 μs)左右进行,这远远低于其可能的最大工作频率,因此不需要比较开关速度、转换速率和相关因素。一般来说,在大约50 kHz (T = 20 μs)以下使用它们是一个好主意。

A点和B点电路上的LM386可以用来停止振荡器的元素有开路集电极或开路漏极;对于NE555,复位输入具有相同功能。为了测量输出电流,1-Ω电阻器应该与ic的输出串联插入。因此,示波器上的信号是可见的。图中所有电阻均为0.25 W±5%,所有非电解电容均为30v±10%陶瓷单元。

比较Converters在各种拓扑

D增加正电源供应

1.ne555 (a)和lm386 (b)的正电压倍频器使用的无源器件数量和类型大致相同。

在图1a中,倍增转换器使用NE555作为带有施密特触发器的简单振荡器。频率主要由R1和C1设定,对负载有轻微的依赖。重要的是要使定时器产生的信号的高低时间接近相等。(其他振荡器电路使用NE555,但这不会显著改变转换器产生的输出电压的结果。)图1b中的转换器是基于LM386的。

表1比较了变频器在不同负载电阻下的输出电压。基于lm386的变换器在较大的负载电流下提供更高的电压。这是预期的,因为LM386的输出级提供了更大的最大输出电流和更低的电压降。

转换正电源

2.通过适度的重构,NE555 (a)和LM386 (b)可以用来反转正电源轨道。

表2比较了NE555在不同负载电阻下的逆变输出电压(图2)和LM386(图2 b).同样,带有LM386音频放大器的转换器可以为负载提供更多的功率,这是其更高的输出电流额定值的结果。

D对正电源进行复配和逆变

3.当只使用一个NE555 (a)或LM386 (b)时,倍增电路和反相电路可以合并,从而产生两种电路。

我们可以结合以前的变换器电路,开发出产生两个输出电压的变换器设计,其中一个作为一个高于电源V的正轨CC另一个是负输出电压。图3a显示的是基于ne555的dc-dc转换器,而图3b使用的是LM386。与使用LM386的电路相比,NE555提供更少的总输出电流和功率。

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综上所述,目前流行的8引脚双极NE555定时器和低功耗的LM386音频放大器都可以作为无电感dc-dc转换器的核心。与NE555相比,LM386有一些优势,但最终的选择可能还取决于这里所研究的那些因素之外的因素。

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