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2.555定时器的构成及工作原理 2.1 555定时器的构成 内容来自www.paper51.com 555定时器产品有双极型和单极型两种。双极型定时器的电源电压在4.5V到18V之间，输出电流在100mA到200mA之间，能直接驱动负载，并能直接提供TTL，COMS电路相容的逻辑电平。单极型定时器输出电流仅为1mA，但具有功耗低，电源电压范围宽（通常在3~18V之间），定时元件的选择范围更大的优点[5]。555定时器由电阻分压器﹑比较器﹑基本RS触发器、MOS开关T和输出缓冲器组成。以双极型定时器CC7555为例，其外部由八个引脚，第8脚为电源端，第1脚为接地端，第3脚位输出端，第4脚为直接复位端，低电平有效，第5脚为控制电压输入端，可外接控制电压来改变比较器的参考电压。一般情况通过0.01μF电容接地，第6脚为复位控制端，第2脚为置位控制端，第7脚位放电端[6]。 copyright paper51.com 2.2 555定时器的工作原理 paper51.com 电路组成[7]：（1）由三个阻值为5kΩ的电阻组成的分压器；（2）两个电压比较器C1和C2 http://www.paper51.com
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图1 555定时器电路基本组成 paper51.com （3）基本RS触发器；（4）放电三极管TT及缓冲器G. 如下图所示： copyright paper51.com
copyright paper51.com 图2 555定时器电路结构 http://www.paper51.com 2.3 电路的基本功能 http://www.paper51.com 555定时器功能表[8] copyright paper51.com 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 当5脚悬空时，比较器C1和C2的比较电压分别为和时，当时，比较器C1输出低电平，C2输出高电平基本RS触发器被置0，放电三极管T导通，输出端V0为低电平；当时比较器C1输出高电平，C2输出低电平，基本RS触发器被置1，放电三极管T截止，V0输出端为高电平；当时，比较器C1，C2输入高电平，即基本RS触发器R=1，S=1，触发器状态不变，带路保持原状态不变[9]。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 由于阀值输入端为低电平时，定时器输出低电平，因此也将该端称为高触发器（TH）。同理当触发器输入端低电平时，定时器输入高电平，因此也将该端称为低触发端（ＴＬ）．如果在电压控制端（５脚）施加一个外电压，比较器的参考电压降发生变化，器正向阀值电压和服向阀值电压分别为和，另外，为复位输入端，当为低电平时，不管其他输入端的状态如何，输出为低电平，即得控制级别最高。正常工作时，一般将其接高电平[10]。 内容来自www.paper51.com 3. 555定时器在直流供电低压钠灯数字化电子整流器中的应用 paper51.com 3.1 总体应用 paper51.com
低压钠灯光效可达210lm／W，是目前光效最高的气体放电灯，具有很强的单色性[11]。功率小于35W的低压钠灯主要用在光谱仪器中作为单色光源。35W以上低压钠灯主要用于照明或信号灯。在此针对110V直流电压采用升压变换器和半桥逆变器设计了55W低压钠灯电子镇流器(简称EB)，并应用单片机实现了保护和恒定输出功率等功能[12]。设计的EB用Boost变换器采用由555定时器芯片与运算放大器组成的控制电路。图3（a）示出Boost变换器控制电路中的555定时器时钟电路。利用555定时器的脚3输出固定频率、固定占空比的方波。图3（b）示出Boost变换器控制电路中的555定时器PWM电路。它能根据脚2的时钟输入电压和脚5的调制输入电压在脚3输出PWM波形。Boost变换器的输出采用由集成运算放大器构成的PI调节器。以进行闭环控制。 内容来自www.paper51.com
内容来自www.paper51.com 图3 Boost变换器控制电路 内容来自www.paper51.com 半桥逆变器则采用单片机进行数字控制。单片机通过检测Boost输出直流电流来稳定输入功率和判断输出端是否短路，通过检测灯电压，控制启动点灯频率变化和判断输出端是否开路。通过检测半桥逆变器的输入电流，对灯功率进行闭环控制[9]。单片机输出的5V方波信号经过驱动电路后，驱动半桥功率开关管。 设计的110V直流供电55W数字化低压钠灯电子镇流器，应用Boost变换器和半桥逆变电路作为镇流器的主电路拓扑，采用NE555和运算放大器的Boost变换器控制电路和采用单片机的半桥逆变控制电路。 http://www.paper51.com |