ここで説明する回路は、瞬間的な入力トリガーに応答して所定の時間間隔を生成する多用途チップIC555を使用した10個の最良の小型タイマー回路です。

時間間隔は、リレー制御負荷必要な時間オンまたはアクティブになり、遅延期間が経過すると自動スイッチがオフになります。時間間隔は、外部抵抗、コンデンサネットワークに適切な値を選択することで設定できます。

IC555内部回路

以下の画像は、標準IC 555の内部回路図を表しています。21個のトランジスタ、4個のダイオード、および15個の抵抗で構成されていることがわかります。

3つの5kΩ抵抗を含むステージは、トリガーコンパレータオペアンプの非反転入力で1/3の電圧レベルを生成し、スレッショルドコンパレータオペアンプの反転入力で2/3の電圧分割を生成する分圧器ステージのように機能します。。

これらのトリガー入力により、2つのオペアンプがR / S（リセット/セット）フリップフロップステージを制御し、相補出力ステージとドライバートランジスタQ6のオン/オフ条件をさらに制御します。

フリップフロップの出力状態は、ICのリセットピン4をトリガーすることによっても設定できます。

IC555タイマーのしくみ

いつ IC555は単安定タイマーモードで構成されています、TRIGGERピン2は、外部抵抗RTを介して電源レベルの電位に保持されます。

この状況では、Q6は飽和状態のままであり、外部タイミングコンデンサCDがグランドに短絡したままになるため、OUTPUTピン3はローロジックまたは0Vレベルになります。

IC 555の標準タイマー動作は、ピン2に0 Vトリガーパルスを導入することによって開始されます。この0Vパルスは、DC電源電圧またはVccの1/3レベルを下回り、トリガーコンパレータの出力を強制的に状態を変更します。。

このため、R / S フリップ・フロップまた、出力状態を変更し、Q6をオフにして、OUTPUTピン3をハイに駆動します。 Q6をオフに切り替えると、CD全体の短絡が切断されます。これにより、コンデンサCDは、CDの両端の電圧が2/3の電源レベルまたはVccに達するまで、タイミング抵抗RDを介して充電できます。

これが発生するとすぐに、R / Sフリップフロップは前の状態に戻り、Q6をオンにして、CDの急速な放電を引き起こします。この瞬間、出力ピン3は再び以前のロー状態に戻ります。そして、これがIC555がタイミングサイクルを完了する方法です。

ICの特性の1つに従って、トリガーされると、タイミングサイクルが完了するまで、後続のトリガーへの応答を停止します。しかし、タイミングサイクルを終了したい場合は、残りのピン4に負のパルスまたは0 Vを印加することにより、いつでもこれを行うことができます。

IC出力で生成されるタイミングパルスは、ほとんどの場合、時間間隔がRとCの大きさによって定義される矩形波の形式です。

これを計算する式は次のとおりです。tD（時間遅延）= 1.1（Rの値x Cの値）言い換えると、IC 555によって生成されるタイミング間隔は、RとCの積に正比例します。

次のグラフは、上記の時間遅延式を使用した、時間遅延と抵抗、および静電容量のプロットを示しています。ここで、tDはミリ秒単位、RはキロΩ単位、Cはμファラッド単位です。

IC555用の抵抗とコンデンサのセットによって生成された時間遅延の組み合わせを示すグラフプロット

それはの範囲を示しています時間遅延曲線と、RTとCの対応する値に関して線形に変化する値。

0.001 µFから100 µFのコンデンサと1kΩから10megΩの抵抗の適切な値を選択することにより、10 µ秒から100 µ秒の範囲の遅延を設定することができます。

シンプルなIC555タイマー回路

下の最初の図は、固定周期出力を持つIC555タイマーを作成する方法を示しています。ここでは50秒に設定されています。

基本的にはIC555単安定設計です。

隣の図は、スイッチングプロセス中にICの示されたピン配置で得られた波形を示しています。

波形画像に記載されている動作は、瞬間的なSTARTスイッチS1を押してTRIGGERピン2が接地されるとすぐに開始されます。

これにより、ピン3に矩形パルスが瞬時に現れ、同時にDISCHARGEピン7に指数関数的な鋸歯が生成されます。

この矩形パルスがアクティブのままである期間は、R1とC1の値によって決定されます。 R1を可変抵抗器に置き換えると、この出力タイミングはユーザーの好みに応じて設定できます。

LED照明は、ICの出力ピン3のオンとオフの切り替えを示します

可変抵抗器は、ポテンショメータ次の図2に示すように。

この設計では、ポットR1をさまざまに調整することにより、出力を1.1秒から120秒の期間を生成するように設定できます。

ポットが最低値になっている場合にICが燃焼するのを防ぐため、非常に重要な直列10K抵抗に注意してください。 10 Kの直列抵抗は、最小ポット設定で回路が正しく動作するために必要な最小抵抗値も保証します。

を押すスイッチ S1はICがタイミングシーケンスを一時的に開始できるようにし（ピン3がハイになりLEDがオンになる）、S2リセットボタンを押すとタイミングシーケンスを即座に終了またはリセットして、出力ピン3を元の0 V状態に戻すことができます（LED完全にオフにする）

IC 555は、最大200mAの最大電流仕様の負荷の使用を可能にします。これらの負荷は通常非誘導型ですが、次の図に示すように、リレーのような誘導性負荷をピン3とグランドに直接使用することもできます。

下の3番目の図は、リレーがピン3とアース、およびピン3とプラスに配線できることを示しています。リレーコイルの両端に接続されたフリーホイールダイオードに注意してください。スイッチがオフの瞬間にリレーコイルからの危険な逆起電力を中和するために強くお勧めします。

ザ・リレー接点は配線可能設定された時間間隔に応じてそれらをオン/オフに切り替えるための意図された負荷で。

4番目の回路図は標準を示しています IC555調整可能タイマー回路 2セットのタイミング範囲と目的の負荷を切り替えるための出力リレーを備えています。

回路図は正しいように見えますが、この基本的な回路には実際にはいくつかのマイナス面がある可能性があります。

まず、この設計では、回路の出力がオフ状態であっても、いくらかの電流が継続的に排出されます。
第2に、2つのコンデンサC1とC3の許容誤差仕様が広いため、2つの個別のセットアップスケールで校正するポットがあります。

上記の欠陥は、次のように回路を構成することで実際に克服できます。ここでは、手順にDPDTリレーを使用します。

この5番目のIC555タイマー図では、リレー接点がSTARTスイッチS1と並列に結合されていることがわかります。これらは両方とも「通常開」モードであり、回路がオフのときに電流ドレインがないことを保証します。

タイミングサイクルを開始するには、S1を瞬間的に押します。

これにより、IC 555に瞬時に電力が供給されます。開始時に、C2は完全に放電されることが期待できます。このため、ICのピン2に負のスイッチONトリガーが作成され、タイミングサイクルが開始され、リレーRY1がONになります。

S1と並列に接続されたリレー接点により、S2が解放された後もIC555に電力が供給されたままになります。

設定された時間が経過すると、リレーは非アクティブになり、その接点はN / C位置に戻り、回路全体から電力が切断されます。

回路のタイミング遅延出力は、基本的にR1とポテンショメータのR5の値、およびC1またはC2のいずれかの値によって、セレクタスイッチS3aの位置に応じて決定されます。

そうは言っても、タイミングはポテンショメータR6とR7の調整方法によってさらに影響を受けることに注意する必要があります。

それらはスイッチS3bを介して切り替えられ、ICのCONTROL電圧ピン5と統合されます。

これらのポテンショメータは、IC 555の内部電圧を効果的にシャントするために導入されています。そうしないと、システムの出力タイミングが乱れる可能性があります。

この機能強化により、回路は次の場合でも最高の精度で機能できるようになりました。許容レベルに一貫性のないコンデンサ。

さらに、この機能により、回路は、セレクタスイッチの位置に従って2つの個別のタイミング範囲を読み取るように較正された単独のタイミングスケールで動作することもできます。

上記の正確なIC555タイマー回路を設定するには、R5を最初に最大範囲に調整する必要があります。この後、S3を選択して位置1にすることができます。

次に、R6を調整して、試行錯誤しながら10秒のONタイミング出力スケールを取得します。 100秒の正確なスケールを取得するために、ポットR7を介して、位置2の選択と同じ手順に従います。

車のライトのタイマー

この6番目のシンプル車のヘッドライト IC 555ベースのタイマーは、イグニッションがオフになるとすぐに車のヘッドライトがオフになるのを防ぎます。

代わりに、ドライバーがロックすると、ヘッドライトは事前に設定された遅延の間点灯したままになります。車の点火そして彼の家かオフィスかもしれない彼の目的地に向かって歩き去ります。これにより、所有者はパスを確認し、ヘッドライトからの可視照明で目的地に快適に入ることができます。

その後、遅延期間が経過すると、IC555回路はヘッドライトをオフにします。

使い方

イグニッションスイッチS2がオンになると、リレーRY1はD3を介して作動します。リレーは、上部リレー接点とスイッチS1を介してヘッドライトの動作を可能にするため、ヘッドライトはS1を介して正常に動作します。

“電池の種類は何ですか ”

この時点で、ICのピン2に関連付けられているコンデンサC3は、両方のリードが正の電位にあるため、完全に放電されたままです。

ただし、イグニッションスイッチS2をオフにすると、C3コンデンサはリレーコイルを介して接地電位にさらされ、ピン2に突然負のトリガーが発生します。

これにより、IC 555出力ピン3がオンになり、イグニッションがオフになってもリレーがオンのままになります。タイミングコンポーネントR1とC1の値に応じて、最終的に時間が経過してICのピン3がオフになり、リレーとライトがオフになるまで、リレーはヘッドライトをオンにしたまま（50秒間）オンのままになります。

この回路は、車の走行中にヘッドライトの通常の機能に干渉することはありません。

以下に示す次の7番目のタイマー回路も、イグニッションスイッチの代わりに手動で制御される車のヘッドライトタイマーです。