Pullup ардуино подтяжка к питанию: INPUT, INPUT_PULLUP, OUTPUT — Arduino+

INPUT, INPUT_PULLUP, OUTPUT — Arduino+

Константы, характеризующие цифровые выводы, INPUT, INPUT_PULLUP и OUTPUT

Выводы, сконфигурированные как INPUT

Выводы Ардуино (ATmega), сконфигурированные функцией pinMode() как входы (INPUT), находятся в высокоимпедансном состоянии. Это эквивалентно подключению к выводу последовательного резистора в 100 МОм, поэтому к цепям, подключенным к таким выводам, не предъявляется практически никаких требований. Такой режим удобен для считывания сигналов с датчиков, но не приемлем для питания светодиодов.

Следует отметить, что входы INPUT иногда соединяют с землей через подтягивающий резистор (резистор на землю), как описано в примере использования последовательном связи.

Выводы, сконфигурированные как INPUT_PULLUP

Микроконтроллер ATmega в Ардуино имеет внутренние подтягивающие резисторы (резисторы, подключенные к питанию внутри микросхемы), которыми можно управлять. Если вы предпочитаете использовать их вместо внешних резисторов, подключенных к земле, — используйте параметр INPUT_PULLUP в функции pinMode().

Это позволит инвертировать поведение подключенного к выводу внешнего датчика: HIGH будет означать его отключение, а LOW — включение. См. пример использования INPUT_PULLUP при последовательной связи.

Выводы, сконфигурированные как OUTPUT

Выводы, сконфигурированные функцией pinMode() как выходы (OUTPUT), находятся в низкоимпедансном состоянии. Это означает, что они могут обеспечить внешние цепи относительно большим током. Микроконтроллер ATmega может отдавать (положительный ток) или принимать (отрицательный) ток до 40 мА (миллиампер) от внешних устройств/цепей.

Такой режим удобен для питания светодиодов, но бесполезен при считывании сигналов с датчиков. Выводы, сконфигурированные как выход, также могут быть выведены из строя при коротком замыкании на землю либо на цепь питания 5В. Кроме того, выходного тока микроконтроллера ATmega недостаточно для питания большинства реле и двигателей, что требует дополнительных интерфейсных цепей.

Модуль подтяжки «Pull UP» (Troyka-модуль) [Амперка / Вики]

Видеообзор

Подключения и настройка

При подключении сенсоров с контактами на разрыв, например тактовые кнопки или герконы, возникают существенные и не очевидные особенности. А городить подтягивающие резисторы на макетке не всегда удобно.

Модуль принимает на вход один или два цифровых сигнала с внешних сенсоров и подтягивает полученные сигналы через встроенные резисторы к питанию. В итоге на выходе платы те же сигналы, но притянуты к шине питания.

При подключении модуля к Arduino или Iskra JS удобно использовать Troyka Shield. С Troyka Slot Shield можно обойтись без лишних проводов.

Примеры работы

Рассмотрим несколько примеров подключения с разными сенсорами.

Подключение кнопки

Подключим кнопку к управляющей плате через модуль подтяжки. Полученный симбиоз мы реализовали в нашей кнопке.

Модуль «Pull Up» обладает двумя каналами входа-выхода — это позволяет подключать два сенсора одновременно.

Подключение датчиков на основе геркона

Коммутация датчиков геркона равноценно кнопкам. В качестве примера подключим датчик уровня воды к управляющей плате через модуль подтяжки.

Подключение датчика температуры 18B20

На приятную закуску оставим датчик температуры 18B20. В документации на сенсор сказано, что для работы датчика необходимо притянуть сигнальный контакт S к контакту питания V через резистор номиналом 4.7 кОм.

Модуль подтяжки позволит подключить сенсор температуры к управляющей платформе без дополнительных компонентов, макеток и проводов.

Элементы платы

Резисторы подтяжки

Свободный вход микроконтроллера может оказаться в непредсказуемом состоянии, под воздействием различных внешних и внутренних помех. В итоге напряжение вызванное помехой может быть принято микроконтроллером как «низкий уровень», так и «высокий». Резистор подтяжки подтягивает сигнал к источнику питания.

Клеммники подключения сенсоров

На модуле выведено две пары клеммников.

Первый канал

• Сигнальный (S1) — контакт подключения цифрового сигнала сенсора. Подключите к цифровому выходу сенсора.

• Питание (V) — подключите к питанию сенсора.

• Земля (G) — подключите к земле сенсора.

Второй канал

• Сигнальный (S2) — контакт подключения цифрового сигнала сенсора. Подключите к цифровому выходу сенсора.

• Питание (V) — подключите к питанию сенсора.

• Земля (G) — подключите к земле сенсора.

Контакты подключения трёхпроводных шлейфов

На модуле выведено две пары Troyka-контактов.

1 группа

• Сигнальный (S1) — цифровой сигнал первого канала с подтяжкой к питанию. Подключите к цифровому пину микроконтроллера.

• Питание (V) — соедините с рабочим напряжением микроконтроллера.

• Земля (G) — Соедините с пином

  GND микроконтроллера.

2 группа

Принципиальная и монтажная схемы

Характеристики

• Напряжение питания: 3.3–5 В

• Интерфейс на вход: цифровой сигнал с сенсора (Колодки под винт)

• Интерфейс на выход: цифровой сигнал с подтяжкой к питанию (Troyka-контакты)

• Количество каналов: 2

• Сопротивление стягивающих резисторов: 5,1 кОм

• Габариты: 25,4×25,4 мм

Ресурсы

Автоматика для пивоварни BeerDuino на базе arduino mega — Блог Мишки Дёмина

В 2014 году я наткнулся на видео где мужик делает пиво из концентрата пивного сусла. Я загорелся идеей пивоварения и тут понеслось…
Варка пива из консервов мне стала не интересной после 2-го раза и я решил перейти на all-grain. Раз сварил пиво на газу и понял, что это не мой метод.

Решил сделать автоматику. Вечера стали интересней. Я так втянулся в программирование, что кодил аж до 2-3 часов ночи. Нужны были испытания  в реальных условиях. В закромах откопал кипятильник и граненый стакан.

И вот, что в итоге у меня получилось

А теперь расскажу как сделать такую автоматику.
Для начала нам понадобятся следующие детали. Я их купил в Китае.
Ардуино Мега + Шилд + Экран 3,2 дюйма ssd1289 или ili9341.
Твердотельное реле для управления ТЭНом SSR-40DA (или схема на симисторах)

Твердотельное реле для управления насосом SSR-10DA, D3808HK(для насоса на переменном токе) или SSR-10DD(на постоянном токе)
Термодатчик ds

Arduino Pinmode Input Pull-Up Драйвер устройства Simulink — Обмен файлами

перейти к содержанию

Переключить главную навигацию

• Продукты
• Решения
• Academia
• Поддержка
• Сообщество
• События
• Получить MATLAB

• Продукты
• Решения
• Academia
• Поддержка
• Сообщество
• События

• Получить MATLAB

Обмен файлами

Переключить суб-навигацию Обмен файлами поиска Обмен файлами

• Поддержка
• MathWorks

Поддержка поиска Поддержка

• Обмен файлами
• MathWorks

Найдите MathWorks. com MathWorks

• Обмен файлами
• Поддержка

Закрыть мобильный поиск

Открыть мобильный поиск

• MATLAB Central
  • Общественный дом
  • Ответы MATLAB
  • Обмен файлами
  • Коди
  • Блоги

  ---

  • Сообщество дистанционного обучения
  • Сообщество SimBiology
  • Сообщество силовой электроники

  ---

  • Охота за сокровищами
  • Особенности
  • Конкурсы
  • Советники
  • Виртуальные значки
  • Около
• Файлы
• Авторы
• Мой файловый обмен
  • Лента активности
  • Управлять подписками
  • Управление уведомлениями
  • Мои файлы
  • Мои комментарии и рейтинги
• Внести вклад
• Около

• MATLAB Central
  • Общественный дом
  • Ответы MATLAB
  • Обмен файлами
  • Коди
  • Блоги

  ---

  • Сообщество дистанционного обучения
  • Сообщество SimBiology
  • Сообщество силовой электроники

  ---

  • Охота за сокровищами
  • Особенности
  • Конкурсы
  • Советники
  • Виртуальные значки
  • Около
• Файлы
• Авторы
• Мой файловый обмен
  • Лента активности
  • Управлять подписками
  • Управление уведомлениями

Начало тренировки с собственным весом: прогрессия подтягивания

Обзор: Подтягивания работают мышцы верхней части спины (широчайшие мышцы спины и трапеции), плечи (передние дельтовидные мышцы) и руки (двуглавая мышца и плечевая мышца). Чем ближе расположены руки, тем больше упор делается на бицепс. Чем они дальше, тем больше упор на широчайшие. И, конечно же, подтягивания также проверят вашу силу хвата. Форма: Подтягивания обычно выполняются руками, вы, пока подтягивания выполняете руками, обращенными к вам (и подтягивания также подчеркивают бицепс больше). Из этих двух подтягиваний обычно считается немного более легкой версией.

Примечания: Если у вас нет планки для подтягивания, эти несколько альтернатив позволят вам начать работу.

О прогрессе: Переходы между первыми вариантами в этой прогрессии трудны. Тем не менее, прогрессия горизонтальных подтягиваний задействует те же мышцы, что и подтягивания, и имеет гораздо более мягкий градиент. Эти двое очень выигрывают друг от друга.

Выберите один из следующих вариантов в качестве отправной точки и выполните 3 подхода от 4 до 8 повторений с периодами отдыха от 1 до 2 минут между каждым набором. Когда вы сможете сделать 3 подхода по 8, переходите к следующему упражнению в прогрессии.

1. Подтягивания с опорой на ноги. Поставьте стул под перекладину и помогите себе одной ногой, подтягивая тело вверх. Ключевым моментом здесь является то, что вы контролируете, какую помощь вы получите от вспомогательной ноги. Постарайтесь со временем сократить эту помощь. Это можно сделать, положив кончики пальцев ног на стул под собой. Видео демонстрация.
2. Подтягивания с складным ножом. Поместите высокий предмет под перекладину и перед ней (прочный стул или, что еще лучше, стол). Расположение — ключ к эффективности подтягиваний складным ножом: в идеале стол или стул должны быть достаточно высокими, чтобы ваши ноги могли опираться на них под углом 90 градусов или меньше к туловищу, с согнутой талией.Упереться пятками в стул или стол и выпрямить талию, прижав подбородок к перекладине. Вот видео-демонстрация: подтягивания складным ножом.
3. Эксцентрические подтягивания. Подпрыгните в позе подтягивания, расположив подбородок над бар, затем медленно опуститесь до отсчета 5 секунд.
4. Половинные подтягивания (верхняя половина). Начните со средней дистанции и подтянитесь вверх через половину диапазона движений, пока ваш подбородок не коснется перекладины. Затем опуститесь обратно на среднюю дистанцию ​​(локти согнуты под углом 90 градусов).5. Подтягивания. С мертвой точки подтянись, пока ваш подбородок поднимает планку.
6. Подтягивания узким хватом. То же, что и подтягивание, но с закрытыми руками все вместе. Этот вариант делает дополнительный акцент на ваших бицепсах.
7. Подтягивания широким хватом. То же, что и подтягивание, но руки расставлены дальше ширины плеч. Этот вариант делает дополнительный акцент на широчайшей мышце спины.
8. Подтягивания лучника. Сосредоточьтесь на том, чтобы тянуть одной рукой с минимальной помощью другой. Другая рука должна постепенно выпрямляться над перекладиной во время тягового движения.Делайте только до 6 повторений на каждую руку, чередуя каждую руку, а не 8 повторений, которые требуются в основном упражнении. Этот вариант подтягиваний — ключ к наращиванию мышц. Если для начала 4 подтягивания лучника слишком много, начните с трех на каждую руку.
Вот небольшая видео-демонстрация подтягивания лучника.
9. Подтягивание грудины. Это движение смещает акцент с широчайшей мышцы спины, но это еще один ключевой шаг на пути к наращиванию мышц. Выполняйте подтягивание, пока штанга не окажется на уровне груди.Убедитесь, что ваши локти оставайтесь близко к своему телу в течение более поздней части движения, и что они проезжают мимо ваших плеч. Этот ход не будет путают с подтягиванием грудины, через которое ваша спина арочный. Видео демонстрация.
10. Подтягивание пупка. То же, что и выше, но тяните более резко, пока ваш пупок находится на уровне планки. Опять же, локти должны пройдитесь по бокам и проедьте мимо плеч. Видео демонстрация.
11.Подтягивания на одной руке с полотенцем. Чем ниже ваша хватка на полотенце, тем меньше вам будет помогать другая рука. Также попробуйте изменить свой захват полотенца, чтобы уменьшить сопротивление (например, держитесь только двумя пальцами). Делайте только до 6 повторений на каждую руку, чередуя каждую руку, вместо 8 повторений, которые требуются в базовой программе.
12. Подтягивания с помощью полотенца и эксцентрики. Отпустите полотенце, как только подбородок коснется перекладины, и опустите себя на счет 5 секунд.Делайте только до 6 повторений на каждую руку, чередуя каждую руку, вместо 8 повторений, которые требуются в базовой программе.
13. Подтягивания на половину одной руки (верхняя половина). Начните со средней дистанции и подтянитесь через половину диапазон движений, пока ваш подбородок не коснется перекладины. Тогда опустись обратно в средний диапазон (локти согнуты под углом 90 градусов).
14. Подтягивания на одной руке. Из мертвого зависания подтянитесь вверх во всем диапазоне движений.

关于 подтягивание, опускание _duck_maxwit 的 专栏 -CSDN 博客

经常 配制 GPIO 时 ， 看到 GPIO 口 可以 тянуть вверх / вниз ， 有些 不 理解 ， 正好 在 网上 看到 一些 有用 的 东西。

Вопрос:
от Surendar
Для чего нужны резисторы Pull Up и Pull down и как их отсутствие повлияет на схемы?
Спасибо

Ответы:
1. по Папабраво
Назначение этих резисторов — заставить выход или вход перейти в определенное состояние. Это может происходить по разным причинам. Альтернативный вариант — позволить этой точке схемы плавать. Если это ввод, то иногда это будет ноль, а иногда — единица. Явно нежелательная ситуация.
Некоторые выходы называются «открытым коллектором» или «открытым стоком». В этих случаях подтягивающий резистор необходим для установления высокого состояния. Без них выход будет зависать на нуле (низком уровне).

2. автор: SparkMan
Pull Up / Down резисторы очень важны для оптимизации логической работы.
Например, логика TTL:
Низкий логический уровень определяется как 0,8 В или меньше, но не отрицательный. Logic High составляет от 2,0 до 5 вольт
Напряжения выше 0,8 и ниже 2,0 являются «неопределенными» или недопустимыми. Логические интегральные схемы
TTL — это в значительной степени транзисторы. Ну, определение — транзисторно-транзисторная логика.
Входы, если они не связаны с каким-либо подключением, не всегда находятся под одинаковым напряжением от одного к другому.Это означает, что логика транзистора, спроектированная внутри микросхемы, определяет, какое напряжение на неподключенном входе будет «плавать».
Некоторые определения:
Активный низкий — для входа требуется низкий уровень, чтобы вызвать изменение. Для выхода, когда выход активирован, он будет низким.
Активный высокий — для входа требуется высокий уровень, чтобы вызвать изменение. Для выхода, когда выход активирован, он будет высоким.
Например, логический элемент «И» имеет 2 входа и один выход.Чтобы активировать выход, оба входа должны быть на высоком уровне (активный высокий). Когда выход активирован, он будет высоким.
Таким образом, выход логического элемента И имеет высокий уровень только тогда, когда оба входа имеют высокий уровень.
Так где же тут резисторы?
Допустим, вы хотите использовать 2 нормально разомкнутых кнопочных переключателя для включения входов логического элемента И.
Вы должны подключить один конец переключателей к источнику питания + 5V, а другой конец — к входам AND.
Итак, теоретически, когда вы нажимаете обе кнопки, выход AND будет высоким.
Но этого может и не произойти. Поскольку переключатели обычно разомкнуты, вы оставили оба входа в разомкнутой цепи, поэтому они могут свободно переходить к напряжениям, при которых они плавают.
То есть, если на одном из входов оказывается плавающее напряжение 4,2 В, то оно высокое, даже без нажатия кнопки, поэтому логика, которую вы хотите, будет не такой, как вы хотите.
Итак, вы используете резисторы «Pull-Down» и подключаете их между входами и землей. Они замыкают цепь и понижают напряжение на входах до менее чем.8 вольт, или низкий.
Когда вы нажимаете кнопку, напряжение на контакте повышается до более 2 вольт, что достаточно, чтобы быть высоким.
Вы также не используете резисторы на 100 Ом, потому что потребляемый ток будет слишком большим. Вы используете 1k или выше, обычно 5-10k или больше.
Подтягивающие резисторы делают наоборот, они заставляют входы быть высокими или более 2 вольт.
То же самое относится и к выходам.
Я знаю, что это было много разговоров, поэтому постараюсь упростить:
Когда вы не активируете какие-либо входы или ничего не делаете со схемой, в основном, когда она находится в режиме ожидания, вы разработали логику для работы определенным образом.
В Logic мы имеем то, что называется «нормальным» или «ждущим» состоянием входов или выходов. Тяговые резисторы помогают поддерживать входы / выходы в том состоянии, в котором они должны находиться в режиме ожидания.
Что происходит, когда вы не используете резисторы тяги, вы получаете неустойчивую или неправильную логическую работу.

3. автор: Papabravo
ТТЛ-вход фактически является эмиттером транзистора с несколькими эмиттерами. Он хочет подать ток на какую-то нагрузку. Величина тока — это «стандартная нагрузка TTL», равная 1.6 мА. Самый большой понижающий резистор, который вы можете использовать, будет 0,8 В / 1,6 мА или 500 Ом. Резистор меньшего размера снизит напряжение до более низкого значения. Резистор большего размера позволит входу находиться в нейтральной зоне между 0,8 В и 2,0 В. Другим видом нагрузки, потребляющей ток, может быть NPN-транзистор в затворе с открытым коллектором или NPN-транзистор в нижней части выхода тотемного полюса. Одна из проблем с TTL-выходами на тотемный полюс заключается в том, что им трудно получить ток, и им сложно добраться до шины 5 В.
Недостаток понижения TTL в том, что он расходует энергию. Гораздо чаще подтягивать входы TTL вверх. Тогда эмиттеры на входах не могут подавать ток.
С CMOS все по-другому. Эти входы крайне неуместны; они не поглощают и не источают сколько-нибудь заметного тока.

4. автор: SparkMan
Папабраво добавил кое-что, о чем я забыл упомянуть: максимальные токи, а также упомянул «опускание» и «источник».
~ Пытается удалить пыль с тройки TTL, которую я узнал ~
Если я правильно помню, сток означает, что ток течет на ввод / вывод, а источник означает, что ток течет через ввод / вывод.
Тяговые резисторы правильно рассчитаны с использованием этих значений.
Для входов 1,6 мА — сток, а 40 мкА — источник
Для выходов 800uA на выходе, 16mA на входе.
Я все еще не в себе TTL, так что вычисления требуют гораздо большего, но я думаю, что это даст вам некую идею.
Теперь отвечу на ваши вопросы:
Когда я сказал «когда нет входов, напряжения, на которых они плавают», я имею в виду, что входы представляют собой «разомкнутую цепь», что означает, что электрически к ним ничего не подключено.Когда это происходит, напряжения на входах являются плавающими (и никто точно не знает, где именно).
Это схематическое изображение логического элемента ИЛИ:
Почему и где плавают напряжения, я полностью не помню, но, как вы можете видеть, входы идут напрямую на эмиттеры транзисторов, как и сказал Папабраво.
Я не знаю, будет ли это правильная аналогия, но если вы знаете что-нибудь о транзисторных усилителях или транзисторных схемах, тянущие резисторы действуют как смещение.
Надеюсь, это проясняет некоторые вещи лучше для вас.

5. автор: Antseezee Резисторы
Pull Up / Pull Down помещаются в цепи с целью установки высокого или низкого уровня, а не для того, чтобы штифт плавал. Иногда микросхема не будет работать, если контакт плавающий, потому что нет окончательного значения напряжения. Отсутствие определенного значения напряжения означает, что микросхема не получает логики. Некоторые булавки можно оставить плавающими; зависит от паспортов.
Обычно вы размещаете VCC над резистором, а другой конец резистора подключается к выводу.Иногда рядом с землей размещают DIP-переключатели или кнопку. Хорошая установка — подключить землю к DIP-переключателю, а затем разместить подтягивающий резистор справа от переключателя с VCC над ним. Таким образом, вы можете легко переключаться между напряжением HI и LO, не требуя переключения STDP.

из: «ВСЕ О CIUCUIT»

补充 ： 上 下拉 电阻 阻值 的 选择
В большинстве цифровых схем используется резистор 10 кОм или 47 кОм для подтягиваний. Точное значение на самом деле не имеет значения, если оно достаточно велико, чтобы предотвратить протекание слишком большого тока.10 кОм кажется наиболее распространенным, но если вы надеетесь сэкономить как можно больше энергии, резистор 47 кОм может подойти для вашего приложения. В некоторых случаях вы можете пойти выше, но тогда все зависит от характеристик выводов на микросхеме.
Большинство логических частей способны выдерживать ток около 20 мА на вывод. То же самое верно и для большинства микроконтроллеров. Это означает, что нужно внимательно относиться к подключаемому устройству.
Большинство светодиодов работают с током не менее 15 мА. Если вы используете схему на 5 В, то закон Ома говорит вам, какое сопротивление резистора использовать.R = V / I, поэтому R = 5 В / 0,015 А = 333 Ом.

Резюме
Вы обнаружите, что подтягивающие резисторы чрезвычайно распространены в большинстве цифровых схем. Ключевой функцией подтягивания является предотвращение плавания входных линий. Ключевой функцией самого резистора является предотвращение протекания слишком большого тока через подтягивающую цепь.
Выход из ворот очень похож на выключатель. Когда логический уровень на затворе низкий, он идет на землю. Большинство ворот могут выдерживать ток не более 20 мА, не перегорая.Вы всегда должны понимать, какой ток будет протекать, когда устройство подключено к логическому низкому вентилю.

Двухтактный импульсный источник питания

• Изучив этот раздел, вы сможете:
• Понять работу двухтактного преобразователя постоянного тока в постоянный.
• Понимание работы типичного контроллера режима переключения I.C.
• • Транзисторы силовые переключающие.
• • Широтно-импульсный модулятор.
• • Защита от перегрузки по току и перенапряжения.
• • Измерение тока.
• Распознавать компоненты и методы, используемые для изоляции вывода.

Рис. 3.4.1 Блок-схема двухтактного ИИП

Двухтактный ИИП

На рис. 3.4.1 показана блок-схема импульсного источника питания, разработанного на базе усовершенствованного регулирующего широтно-импульсного модулятора UC3524 от Texas Instruments.

Схема представляет собой преобразователь постоянного тока в постоянный, использующий входное напряжение постоянного тока от 15 до 30 В и обеспечивающий регулируемый выход 5 В при токе примерно до 250 мА. В схеме используется двухтактное переключение мощности, приводящее в действие высокочастотный трансформатор, который полностью изолирует выходную цепь от входа. Выход защищен от короткого замыкания, а выходное напряжение можно регулировать вручную. Максимальный ток также можно установить вручную с помощью регулируемого ограничения тока.

Первичный контур.

Генератор 100 кГц в IC1 (UC3524) генерирует импульсы, которые обрабатываются широтно-импульсным модулятором (в IC1), используемым для управления транзисторами переключения мощности. Ширина обрабатываемых импульсов возбуждения определяет продолжительность времени, в течение которого транзисторы переключения мощности проводят, и, следовательно, количество мощности, подаваемой на трансформатор.

Ширина импульса и, следовательно, выходное напряжение регулируются усилителем ошибки в IC1. Это измеряет разницу между выборкой выходного напряжения, возвращаемого через оптоизолятор, и опорным напряжением, установленным Vr1. Когда эти два напряжения равны, выходное напряжение схемы правильное.Если есть разница, ширина импульсов, создаваемых широтно-импульсным модулятором, увеличивается или уменьшается, чтобы исправить ошибку.

Защита от перегрузки по току обеспечивает отключение питания в случае слишком высокого потребления тока на выходе. Выходные клеммы можно даже закоротить, не повредив подачу питания.

Каждый импульс тока в силовых переключающих транзисторах создает импульс напряжения на чувствительном резисторе R12. Амплитуда этих импульсов пропорциональна току, подаваемому на трансформатор схемой переключения. Если пиковое значение любого из этих импульсов превышает напряжение постоянного тока, установленное параметром Vr2 (ограничение тока), то выходной сигнал от IC2 приведет к тому, что входной сигнал широтно-импульсного модулятора уменьшит ширину импульса, производимого модулятором в это время, мгновенно уменьшив выходное напряжение. Если условие перегрузки по току исчезнет, ​​выходное напряжение будет восстановлено до нормального уровня, но если ток нагрузки останется высоким, ограничитель тока продолжит уменьшать ширину импульса, в зависимости от величины перегрузки по току, даже до нуля в случай короткого замыкания на выходе.

Вторичный контур

Двухтактные переключающие транзисторы создают форму волны переменного тока на первичной обмотке трансформатора, а вторичная обмотка питает обычный двухполупериодный выпрямитель и LC-фильтр нижних частот, чтобы обеспечить нагрузку стабильным напряжением 5 В на выходных клеммах. Отрицательная обратная связь в цепи регулирования напряжения в IC1 осуществляется через оптоизолятор (IC3). Чем выше выходное напряжение, тем ярче свечение светодиода, закрытого на вторичной стороне, и тем больше выходное напряжение постоянного тока, получаемое от контакта 4 IC3 на первичной стороне устройства.Это напряжение используется в качестве выборки на инвертирующем входе усилителя ошибки в IC1, где оно сравнивается с напряжением от регулятора VR1 «установленного напряжения» для управления широтно-импульсным модулятором.

Описание схемы

Полная принципиальная схема схемы представлена ​​на рис. 3.4.2.

Рис. 3.4.3 UC3524N (деталь детали)

Генератор внутри IC1 генерирует узкие импульсы 100 кГц (приблизительно), которые используются в качестве тактовых импульсов для логики переключения внутри IC1.Компоненты синхронизации для генератора — R3 и C2. Форма волны линейного изменения, создаваемая при заряде C2, также используется в качестве входа для инвертирующего входа компаратора в IC1.

Широтно-импульсный модулятор состоит из компаратора в IC1 и логической схемы переключения, которая состоит из бистабильного и двух трех входных вентилей ИЛИ-НЕ. Выходы этого блока подают импульсы переменной ширины на два транзистора Qa и Qb.

Усилитель ошибки сравнивает стабильное опорное напряжение на выводе 1 (устанавливается VR1, подаваемую из внутренне регулируемого 5V от штифта 16) с образцом напряжения нагрузки, разработанной через оптоизолятор эмиттера резистор R11,.Результирующее напряжение ошибки используется как неинвертирующий вход для компаратора ШИМ.

Возможности UC3524, которые используются в этой схеме, показаны более подробно на рис. 3.4.3 (Примечание: некоторые неиспользуемые возможности UC3524 для ясности опущены, дополнительную информацию см. В техническом описании Texas Instruments UC3524).

Широтно-импульсный модулятор

Рис. 3.4.4 Форма волны UC3524N и первичной обмотки трансформатора

Действие широтно-импульсного модулятора, описываемое сигналами, показанными на рис.3.4 4 выглядит следующим образом:

Тактовые импульсы (CK) от генератора подаются на бистабильный (триггер), который создает прямоугольную волну с соотношением метка / пространство 1: 1 и частотой 50 кГц (половина от частоты генератора) при его Q-выход и инвертированная версия этой волны на Q-выходе.

Выход Q обеспечивает вход для ворот ИЛИ-НЕ a, а выход Q (противоположный Q) обеспечивает вход для элементов ИЛИ-НЕ b. Логическое правило для логического элемента ИЛИ-ИЛИ состоит в том, что его выход будет высоким только тогда, когда все его три входа будут низкими.Обратите внимание, что сигналы Q и Q переходят в низкий уровень в начале альтернативных низких состояний тактового импульса. Тактовый сигнал также является входом для обоих вентилей ИЛИ-НЕ.

Третий вход для каждого логического элемента ИЛИ-НЕ обеспечивается выходом компаратора, который представляет собой серию импульсов низкого состояния переменной ширины, создаваемых путем сравнения напряжения ошибки постоянного тока от усилителя ошибки в IC1 с линейным изменением, создаваемым конденсатором синхронизации генератора. C2.

Когда каждый выход логического элемента ИЛИ-ИЛИ становится высоким, только когда все три его входных сигнала имеют низкий уровень, на базы внутренних транзисторов Qa и Qb подаются чередующиеся импульсы высокого состояния, ширина которых зависит от значения напряжения ошибки. Чем ниже значение напряжения ошибки (из-за более высокого значения напряжения «выборки» на выводе 1), тем уже генерируемые импульсы. Эти более узкие импульсы при использовании для включения силовых переключающих транзисторов TR3 и Tr4 приведут к снижению мощности в трансформаторе и снижению напряжения нагрузки.

Цепи переключения мощности

Рис. 3.4.5 Ускорение выключения выключателя питания

Каждый из внутренних управляющих транзисторов Qa и Qb выдает серию импульсов на своем коллекторе и серию противофазных импульсов на своем эмиттере.Сигналы эмиттера a и b управляют транзисторами Tr3 и Tr4 переключения мощности соответственно, а сигналы коллектора управляют схемами повышения скорости Tr1 / Tr2.

Причина включения схем ускорения состоит в том, чтобы преодолеть задержку, которая обычно возникает из-за того, что, когда транзисторы Tr3 и Tr4 переключения мощности являются проводящими, их переход база / эмиттер (который, естественно, образует небольшой конденсатор из-за слоя обеднения между базой и эмиттерные слои в транзисторе) заряжены и должны быть разряжены, прежде чем транзистор полностью выключится.

Переходы силового транзистора быстро разряжаются при кратковременном включении Tr1 или Tr2 с использованием дифференцированного импульса, генерируемого нарастающим фронтом сигнала от коллектора Qa или Qb в IC1, что, конечно, происходит точно в тот же момент, что и Tr3 или Tr4 выключается, как показано на рис. 3.4.5.

Поскольку центральный ответвитель первичной обмотки трансформатора подключен к основному источнику (+ V _IN ), он всегда будет иметь потенциал питания. Напряжения коллектора Tr3 и Tr4 также будут на уровне + V _IN в периоды, когда оба транзистора выключены.

Во время импульса включения Tr3 его коллектор будет примерно на 0 В, и из-за центрального отвода первичной обмотки трансформатора нижняя половина первичной обмотки будет противофазной верхней половине, поэтому коллектор Tr4 будет положительным при удвоенном значении + V _IN в течение периода импульса включения Tr3. Эта ситуация меняется на обратную во время импульса включения Tr4. Это действие создает сигнал ступенчатого типа с амплитудой + V _IN x 2 на первичной обмотке трансформатора, как показано на рисунке 3.4.4.

Вторичный контур

Результирующее вторичное напряжение выпрямляется D1 и D2 и сглаживается фильтром нижних частот L1 / C10 перед подачей на нагрузку. Образец напряжения нагрузки подается обратно на светодиод в оптоизоляторе IC3 через резистор ограничения тока светодиода R13.

Рис. 3.4.6 Типовой высокочастотный
Многокомпонентный трансформатор

Из-за двухтактной конструкции, используемой в этой схеме, очень просто организовать такую ​​схему с несколькими выходами.Различные (более высокие или более низкие) напряжения могут быть получены при использовании трансформатора, подобного тому, который показан на рис. 3.4.6, который имеет несколько вторичных обмоток с соответствующими отношениями витков.

Однако общий ток, подаваемый на несколько выходов, не должен превышать максимальный номинальный ток SMPS. Каждая линия питания будет иметь свой собственный выпрямитель и систему фильтров, а также может включать дополнительную точку регулирования нагрузки. Однако выборка напряжения обычно берется только с одного из выходов для обеспечения обратной связи с широтно-импульсным модулятором, поскольку управление мощностью, подаваемой на первичную обмотку трансформатора, будет управлять всеми выходами напряжения.

Ограничение тока

Ограничение тока, которое способно полностью отключить схему в условиях экстремальной перегрузки, обеспечивается действием IC2 и отключающего транзистора между контактами 9 и 10 внутри IC1.

Контакт 3 IC2 снабжен стабильным опорным напряжением, полученным из регулятора напряжения шунта R7 / ZD1 через ограничения тока управления VR2. Неинвертирующий вход IC2 подключен к низкоомному резистору R12 для измерения тока в эмиттерном выводе, общем для обоих переключающих транзисторов Tr3 / Tr4.

Каждый раз, когда какой-либо из транзисторов проводит ток, в результате большой ток эмиттера создает импульс напряжения на R12. Пиковое напряжение этого импульса будет пропорционально току эмиттера, протекающему в Tr3 / Tr4, и, следовательно, также и выходному току.

Если пиковое напряжение любого из этих импульсов, приложенных к неинвертирующему входу IC2, превышает стабилизированное постоянное напряжение на инвертирующем входе, на выходе будет сформирован положительный импульс и, следовательно, на базе Qc внутри IC1.Это приведет к падению напряжения на коллекторе этого транзистора, а также уменьшит выход усилителя ошибки, который управляет широтно-импульсным модулятором. Это действие приводит к уменьшению ширины генерируемого в данный момент импульса, таким образом мгновенно уменьшая выходное напряжение. Если перегрузка по току исчезнет, ​​широтно-импульсный модулятор вернется к нормальной работе. В противном случае последующие импульсы будут уменьшаться до тех пор, пока выходное напряжение не упадет (при необходимости) до нуля.

Однако срабатывание схемы ограничения тока не является абсолютно мгновенным из-за наличия C4 на выводе компенсации отключения (9) IC1.Этот конденсатор имеет тенденцию интегрировать изменения напряжения на коллекторе отключающего транзистора, так что можно избежать очень быстрых (цикл за циклом) изменений выходного напряжения во время действия ограничителя тока.

Pull-Up ve Pull-Down Direnç Nedir?

Pull-Up ve Pull-Down dirençler, bir direnç çeşidi olmaktan çok direnç sistemleridir. Fakat bir direnç çeşidi olmamasına karşın günlük hayatta sıkça pull-up direnç ya da pull-down direnç olarak tanımlanırlar.Bu yazımızda pull-up ve pull down dirençlerin çalışma prensiplerini ve nerelerde kullanıldıklarını açıklayacağız.

13.01.2016 tarihli yazı 49760 kez okunmuştur.

İngilizce pull «çekmek, asılmak» anlamına gelmektedir. Pull-up ve pull-down ise «yukarı çekmek ve aşağı çekmek» anlamına gelmektedir. Pull-up dediğimizde up + Vcc tarafıdır, pull-down dediğimizde ise down GND ( toprak ) tarafıdır. Sistemi kolayca hatırlayabilmek adına kullanılabilecek basit bir mantık da vardır. подтягивания вверх / вниз denildiğinde direnç altta ise İngilizce alt anlamına gelen down, üstte ise İngilizce üst anlamına gelen up olarak adlandırılır ya da da bu mantık butonla ters anlamlandırıullılarak da kun.
Pull-up ve pull-down dirençler genel olarak lojik sistemlerde kullanılırlar. Devrelerde asıl kullanılma amaçları bağlı oldukları mikrodenetleyicilerde ya da entegrelerde lojik değerler arasındaki geçişi manuel bir switch butonla sağlamaktır. Örnein, bir mikrodenetleyicinin başlangıçta lojik-0 olarak atanan bir pini, lojik-0’dan lojik-1’e getirilmek istendiğinde pull-down direnç kullanılır. Раскрывающийся вниз dirençte yukarıdaki şekilde görüldüğü gibi mikrodenetleyicinin giriş (ввод) olarak atanan pini 4.7K’lık direnç üzerinden toprağa bağlanarak lojik-0 (низкий) değerini alır. Бутон ile toprak arasındaki direncin kullanılmasının nedeni mikrodenetleyici pininin kararsız durumda kalmamasını sağlamaktır. Aradaki direncin olmadığı durumu düşünürsek, butona basıldığında + Vcc ile toprak arasında kısa devre oluşacak ve buradan mikrodenetleyicinin pinine kararsız bir veri (Örneğir; 0-5 vol. Bunu önlemek için buton ile toprak arasına direnç konulur ve butona basılıyken mikrodenetleyiciye kararlı bir lojik-1 (high) verisinin gitmesi sağlanır.Butona basılmadıında да zaten mikrodenetleyiciye kararlı bir lojik-0 (низкий) verisinin gittiği görülmektedir.

Pull-up direnç de pull-down ile aynı mantıkla çalışmaktadır. Burada tek fark giriş (вход) olarak atanan mikrodenetleyici pininin lojik-1’den (высокий) lojik-0’a (низкий) geçmesi sağlanır. Pull-up’ta butona basılmazken mikrodenetleyiciye lojik-1 verisi gönderilir.