Komparator jako sterownik przekaźnika

Jesli jesteś początkującym elektronikiem, to tu z pewnością znajdziesz pomoc. Miejsce dobre do dyskusji nad podstawami elektroniki w zakresie teorii i praktyki.
Awatar użytkownika
e-lektryk
Użytkownik
Posty: 961
Rejestracja: 04 sie 2010, 22:13
Lokalizacja: Z Polski

Post autor: e-lektryk » 29 wrz 2010, 23:09

Ten rezystor I_bat .1 to 0.1 R czy 0.1 K? Czy może coś jeszcze innego? Jakie tranzystory zastosować? BC548 wystarczą?

Awatar użytkownika
c4r0
Moderator
Posty: 2150
Rejestracja: 13 kwie 2004, 19:56
Lokalizacja: z lasu
Kontakt:

Post autor: c4r0 » 30 wrz 2010, 0:02

Q2 moze byc BC548, Q1 jakis wiekszy, zaleznie od tego jaki prad ma plynac z tej baterii i jakie jest jej napiecie (moze byc tez konieczny radiator). Rezystor jest 0.1Ω ale on nie ma byc montowany - dalem go tylko po to zeby bylo na czym mierzyc prad w symulacji.

Awatar użytkownika
e-lektryk
Użytkownik
Posty: 961
Rejestracja: 04 sie 2010, 22:13
Lokalizacja: Z Polski

Post autor: e-lektryk » 30 wrz 2010, 1:02

c4r0, narysuję to po swojemu i zobaczę jak działa. Dam znać jak zrobię symulację. Zapomniałem zapytać jeszcze o napięcie zasilania. Ten wykres to piękna charakterystyka. Mam nadzieję, że będzie to wyglądać równie różowo w rzeczywistości. Rozumiem, że ok 3.2 V to napięcie referencyjne, tak? Chcąc rozładować kolejny akumulator potrzebny będzie jakiś reset, czy wystarczy odłączyć aku i podłączyć nowy, żeby układ się zresetował?

P.S. Twój awatar to rentgenowskie zdjęcie zegarka wskazówkowego na rękę czy tylko mi się wydaje?

Awatar użytkownika
c4r0
Moderator
Posty: 2150
Rejestracja: 13 kwie 2004, 19:56
Lokalizacja: z lasu
Kontakt:

Post autor: c4r0 » 30 wrz 2010, 4:34

Napięcie odniesienia pochodzi ze spadku napięcia diod D2 i D3 i nie wynosi 3.2V. Bardziej coś około 1.4V.

Napięcie zasilania dałem w symulacji +/- 12V Powinno działać na każdym napięciu z przedziału 5 - 10V i podejrzewam że nie musi być symetryczne (nie widzę powodu żeby układ miał nie działać z pojedynczego napięcia, ale to nie znaczy że tego powodu nie ma :P )

Podłączenie baterii nie "zresetuje" układu. Należy wyłączyć zasilanie, podłączyć baterię i włączyć ponownie zasilanie. Można przerobić tak, żeby odłączenie baterii "resetowało" układ.

Tak, mój avatar to zdjęcie rentgenowskie zegarka na rękę. Robione na kliszy fotograficznej czarno-białej z ekranem wzmacniającym dr goos 200, ekspozycja około 20 sekund, napięcie lampy 70kVp i prąd 7mA :cool:

Jony130
Moderator
Posty: 3170
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 30 wrz 2010, 7:13

c4r0 pisze: i podejrzewam że nie musi być symetryczne (nie widzę powodu żeby układ miał nie działać z pojedynczego napięcia, ale to nie znaczy że tego powodu nie ma :P )
Może tak się zdążyć, że jednak powód się znajdzie.
LM358 w stanie niskim może mieć napięcie wyjściowe na poziomie 1V i wtedy nici z "zatrzasku" skoro e-lektryk chce rozładowywać do 0.9V.
I pomijam sprawę możliwości lekkiego przewodzenia źródła prądowego.

Awatar użytkownika
e-lektryk
Użytkownik
Posty: 961
Rejestracja: 04 sie 2010, 22:13
Lokalizacja: Z Polski

Post autor: e-lektryk » 30 wrz 2010, 10:00

W zasadzie najlepiej gdyby układ pracował w zakresie od 0.6 do 1.1 V lub więcej napięcia końcowego (regulowanego).

Awatar użytkownika
c4r0
Moderator
Posty: 2150
Rejestracja: 13 kwie 2004, 19:56
Lokalizacja: z lasu
Kontakt:

Post autor: c4r0 » 30 wrz 2010, 16:40

W takim razie najlepiej będzie zrobić zasilanie z ujemnym napięciem. W przypadku tego układu nie powinno być problemu, sztuczna masa się dobrze sprawdzi.

Jony130
Moderator
Posty: 3170
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 30 wrz 2010, 17:08

Prawie identyczny schemat zaprezentowałem tu
https://forum.elportal.pl/viewtopic.php?p=64603#64603
Gdzie dodałem tranzystor PNP do zatrzaskiwania układu, no ale ponoć on nie działa.

[ Dodano: 2010-09-30, 18:10 ]
c4r0 pisze:W przypadku tego układu nie powinno być problemu, sztuczna masa się dobrze sprawdzi.
To może być dobry pomysł, nawet dwie diody w szereg by wystarczyły.

Awatar użytkownika
e-lektryk
Użytkownik
Posty: 961
Rejestracja: 04 sie 2010, 22:13
Lokalizacja: Z Polski

Post autor: e-lektryk » 01 paź 2010, 0:03

Jony130 Twój schemat działa!!! Ale nie tak jak powinien! Prąd rozładowania (300mA) płynie już po podłączeniu aku (powinien płynąć dopiero po wciśnięciu resetu i zmianie diody zielonej na czerwoną). Uruchamiając układ za pomocą wciśnięcia resetu zapalam czerwoną diodę i prąd dalej wynosi 300 mA, a po samoczynnym "odłączeniu" gdy zapala się dioda zielona prąd płynie dalej i jest zbliżony do 300 mA dopóki układ nie wyładuje akumulatora do jaja :) Trochę pomogło odłączenie zielonej diody, mimo wszystko prąd rzędu 20 - 30 mA płynie nadal po zgaśnięciu diody czerwonej i zapaleniu się zielonej. Zastanawiam się nad zasileniem N-FET'a w ten sam sposób w jaki zasiliłem przekaźnik. Teoretycznie (wg. mojej teorii :)) powinno to zadziałać, aczkolwiek nie dowiem się póki nie sprawdzę sam :)

c4r0 Chcesz mi powiedzieć, że będę musiał mieć symetryczne zasilanie do tego układu, czy można to obejść w jakiś przyjazny sposób? Czy chodzi o te dwie diody 1N4148, bo już się pogubiłem?

Awatar użytkownika
c4r0
Moderator
Posty: 2150
Rejestracja: 13 kwie 2004, 19:56
Lokalizacja: z lasu
Kontakt:

Post autor: c4r0 » 01 paź 2010, 0:41

Nie bedziesz musial miec symetrycznego zasilania. Bedziesz musial zrobic sztuczna mase. Jakim napieciem chcesz zasilac ten uklad?

Awatar użytkownika
e-lektryk
Użytkownik
Posty: 961
Rejestracja: 04 sie 2010, 22:13
Lokalizacja: Z Polski

Post autor: e-lektryk » 01 paź 2010, 17:35

Jest mi to obojętne. Może być 5V DC może być 12 V DC, chyba bym wolał 12 V DC bo nie będę musiał wrzucać żadnego stabilizatora. Sztuczną masę, czyli? Możesz narysować co masz na myśli? Co do tego układu, który ja wygrzebałem a Jony130 próbował zmodyfikować, to układ ten nawet bez modyfikacji działa kulawo, więc będę musiał przeprowadzić symulację działania układu c4r0. Póki co nabawiłem się kontuzji i się leczę, więc muszę to odłożyć na później.

A co do przekaźników to nie wiem czy są aż tak duże (moje mają centymetr wysokości, centymetr szerokości i dwa centymetry długości) i aż tak zawodne. Te które testowałem w mojej aplikacji mają napisane w karcie katalogowej: Expected Mechanical Life: 20 million operations. Wychodzi z tego, że przekaźnik powinien załączyć się 10 milionów razy i 10 milionów razy wyłączyć zanim puści smugę. Biorąc pod uwagę to, że rozładowarki będę używał do 8 razy licząc nawet 100 załączeń w roku daje mi to 100.000 lat spokoju, a tyle to ja nie pożyję, więc będzie to wieczna rozładowarka, a przynajmniej wieczne przekaźniki, bo jeśli nie mają ukrytych wad to za mojego życia nic się z nimi nie stanie.

c4r0 Na razie będę wykorzystywał mój schemat. Przynajmniej do póki nie przegryzę się przez Twój układ.

Co sądzisz o tej wersji układu? Dodałem rezystor między resetem a układem rozładowującym, żeby prąd nie płynął przez układ rozładowujący, bo to by z czasem uszkodziło reset i stabilizator prądu z Twojego schematu.

Prądem nie będę się bawił, bo nie wiem co z tego wyjdzie, najlepszy był by gdyby część rozładowująca działała impulsowo.

Zajmę się nastawami napięć końcowych na podstawie danych z katalogu Energizera .
1. Rozładowanie do przechowywania akumulatora (napięcie końcowe 1.12 V).
2. Rozładowywanie akumulatora przed ładowaniem (napięcie końcowe 0.9 V).
3. Mocne rozładowanie (napięcie końcowe 0.8 V).
4. Wyrównywanie ogniw (napięcie końcowe 0.7 V).

Co sądzicie o moim pomyśle?!?

Rezystory do ustawiania "biegów" rozładowarki chcę ustawiać za pomocą dip switchy jako stałe nastawy. Jedynym problemem jest napięcie końcowe, które różni się od napięcia referencyjnego. Mogę przyjąć to jako stałą, czy powinienem dla każdego napięcia ustalić to w inny sposób? Wprowadziłem też zmianę co do dodatkowego kondensatora 330 uF, ponieważ to co chciałem osiągnąć za jego pomocą można zrobić lepiej i prościej i przy dużo mniejszej pojemności. Dla opóźnienia 1s kondensator (20uF) powinien wynosić 22 uF lub 20 uF, a dla 0.5 s około 10 uF. Ten kondensator powoduje, że po dłuższym przytrzymaniu przycisku reset przy napięciu wejściowym (z akumulatora) oscylującym w granicach napięcia odcinającego (wyłączającego i włączającego) przekaźnik nie powstaje efekt dzwonka do drzwi (przekaźnik nie wyłącza się i nie załącza z dużą częstotliwością). Kondensator opóźnia też wyłączenie się układu (przy 20 uF, bo miałem tylko 2 x 10 uF) opóźnienie wynosi 1 s. Napięcie referencyjne przed załączeniem układu jest wyższe o około 10 mV niż po jego załączeniu. Najprawdopodobniej jest to związane ze spadkiem napięcia, ale można to wyregulować.

W zasadzie bazę T3 można by podłączyć bezpośrednio pod kolektor T2, ale póki co układ zostaje jak jest, a tego rozwiązania jeszcze nie testowałem i najprawdopodobniej aby uzyskać 1 s opóźnienie trzeba będzie dać większy kondensator ze względu na T3. Wtedy można by wykonać układ na przekaźniku 1 parowym.

Musiałem wywalić R3, bo układ przestał pracować i inaczej nie chciał się załączać. Zmieniłem też tranzystor T2 na mocniejszy i zasilam z niego T3. BC558 to mimo wszystko trochę za mało jak na cewkę diodę i tranzystor rozładowujący.

Układ rozładowujący 2 przedstawia problem z jakim się spotkałem. Czerwone kropki oznaczają miejsca w których podłączałem Ubat+. OFF to miejsce, w którym układ nie startuje (chociaż wcześniej startował). ON to miejsce podłączenia Ubat+ w którym układ zaczyna załączać przekaźnik. Reset jest w tym momencie bez znaczenia, bo go omijam. Opornik R3 jest sprawny i ma wartość 1K tak samo jak R10. Proszę o pomoc. Pozbyłem się problemu wywalając ten opornik całkowicie, ale chciałbym mimo wszystko wstawić tam jakiś rezystor.
Załączniki
układ rozładowujący2.PNG
układ rozładowujący.PNG

Jony130
Moderator
Posty: 3170
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 05 paź 2010, 16:49

A możesz dokonać pomiaru napięcia na nóżce 3, 2, 1 z rezystorem R3 w pozycji OFF.
Co do drgań styków to tylko histereza pomoże.

Awatar użytkownika
e-lektryk
Użytkownik
Posty: 961
Rejestracja: 04 sie 2010, 22:13
Lokalizacja: Z Polski

Post autor: e-lektryk » 05 paź 2010, 19:01

Jasne, że mogę, tylko nie wiem czy to wiele wyjaśni, bo podłączając baterię (+) do R10 układ się załącza. Na nóżce 1. jest 3.40 V na nóżce 2. 0.84 V a na 3. 1.37 V. R10 ma 0.99 K zmierzone multimetrem. W to samo miejsce gdzie dochodzi R10 do pinu 3 przytykam R3 (za R10), także prąd płynie tylko przez R3, który wynosi (zmierzone) 0.98 K. Wtedy napięcia wynoszą 1. 0.15 V, 2. 0.86 V, 3 0.89 V i układ się nie załącza, jedynie co to odpala dioda ale świeci słabiej niż normalnie, natomiast cewka przekaźnika ani drgnie. Próbowałem kilka rezystorów 1K; 1 używany na 1/4 W, 2 nowe na 1/4 W i 2 na 0.6 W i efekt ten sam. Wcześniej układ działał normalnie i na prawdę nie wiem co się stało. Rezystory nowe są z tej samej taśmy co R10, więc chyba nie powinno być z nimi problemu, tym bardziej, że ich wartość oscyluje w granicach 1K. O co chodzi?!?

Test przeprowadzałem na świeżo naładowanym akumulatorze.

Jak dla mnie jest to cud, albo inne zjawisko nadprzyrodzone, bo nie możliwe jest, żeby podpinając większy rezystor w tym samym miejscu (0.99K) co mniejszy (0.98K) odczyty były inne. Tym bardziej, że co prawda nie mierzyłem wtedy napięć, ale nawet wlutowywałem dziada i układ zachowywał się w ten sam sposób.

W moim układzie nie ma C 20 uF, bo zacinał układ.

Ubat+ podpięty między kolektorem T3 a R10 załącza układ.

Układ się wyłącza gdy V3 < V2 i załącza gdy V3 > V2, ale nie przez rezystor R3, a przez R10 tak, chociaż gdy różnica napięć jest niewielka to ma problem bo załącza się i wyłącza. O co tu chodzi? Sprawdzałem połączenia i wszystko wygląda ok.

Mało tego, układ pracował z R3 i R10 i pewnego razu przestał. Wywaliłem R3 i działa.

Różnicę napięć na pin 2 potrafię wyjaśnić, bo chodzi o obciążenie, gdy przekaźnik pracuje to napięcie spada do 0.84 V, a gdy nie pracuje wynosi 0.86 V. Napięcia na Pin 3 są dla mnie prawdziwą zagadką. Podpięcie akumulatora przez rezystor 1K raz daje 1.37 V a raz 0.89 V, mało tego układ się nie załącza, mimo, że nawet 0.89 V jest większe od 0.86 V.
Załączniki
układ rozładowujący2.PNG

Jony130
Moderator
Posty: 3170
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 06 paź 2010, 16:05

No nic, wynika z tego, że to opamp szwankuje przy tak niskim napięciu zasilania.
A ile wynosi napięcie naładowanej tej świeżej baterii? i ile wynosi R1, R2, R4.
Bo rozumiem że R10 = 1K

No i słyszałem że niektóre egzemplarze LM358 potrafią dosyć dziwnie zachowywać sie przy tak niskich napięcia na wejściach mimo zapewnień producenta
"In the linear mode the input common-mode voltage range includes ground and the output voltage can also swing to ground".
Choć ja nie miałem z tym problemów, ale mój LM pochodził od ST.

Awatar użytkownika
e-lektryk
Użytkownik
Posty: 961
Rejestracja: 04 sie 2010, 22:13
Lokalizacja: Z Polski

Post autor: e-lektryk » 06 paź 2010, 18:29

Jony130 pisze:No nic, wynika z tego, że to opamp szwankuje przy tak niskim napięciu zasilania.
A ile wynosi napięcie naładowanej tej świeżej baterii? i ile wynosi R1, R2, R4.
Bo rozumiem że R10 = 1K

No i słyszałem że niektóre egzemplarze LM358 potrafią dosyć dziwnie zachowywać sie przy tak niskich napięcia na wejściach mimo zapewnień producenta
"In the linear mode the input common-mode voltage range includes ground and the output voltage can also swing to ground".
Choć ja nie miałem z tym problemów, ale mój LM pochodził od ST.
W chwili wykonywania pomiaru akumulator musiał mieć coś ponad 1.37, w tej chwili nie jestem już tego w stanie sprawdzić obecnie napięcie spadło, bo już się trochę wyładował. Tylko w pełni naładowany Ni-Cd ma takie napięcie. Z karty katalogowej Energizera wynika, że przy 100% pojemności Ni-MH też ma ok 1.4 V pod obciążeniem. Obecnie akumulator ma 1.362 V, a pod obciążeniem rzędu 0.5 A ma 1.330 i spada.
Na moim scalaku też jest logo ST i zakładam, że to oryginał. Wcześniej układ działał aż w końcu przestał działać z tym opornikiem R3 = 1K, R3 = R10, R1 to 10K R2 to potencjometr 2.5K, R4 = 100K.

Nie bardzo rozumiem to zdanie :/ W trybie liniowym ze wspólnym wejściem (przyp. z GND) zakres napięcia zawiera GND i napięcie wyjściowe może również wahać się do GND? Czyli w trybie liniowym gdy wejście (pin 2) jest połączone z GND to na wyjściu również może pojawić się GND, tak?

Z tego wynika, że gdyby nie było R4 to nie było by tego problemu? R4 jest jednak potrzebny, bo nawet dotknięcie wyjścia bat+ powoduje efekt dzwonka do drzwi gdy nie ma R4, więc może większy będzie ok. np. 1M?

Moim zdanie napięcie 0.89 V występujące na pinie 3 jest dużo niższe i w zasadzie układ nie ma tu nic do rzeczy, no chyba, że zmienia się jego rezystancja wewnętrzna, ale nie powinno mieć to miejsca, bo przecież nie załącza się przekaźnik. Pomiar napięcia baterii przez rezystor 1K nic nie wyjaśnia, bo napięcie spada o 0.001 i zamiast 1.360 V jest 1.359 V, ale gdy wykonać ten sam pomiar na układzie to napięcie wynosi już 0.851 (pomiar w punkcie off). Teraz jeszcze dioda zaczęła się załączać z dużym kilkusekundowym opóźnieniem. Przekaźnik się załącza. Dioda nie świeci, po chwili zaczyna mrugać, a po kolejnej chwili się załącza. Nic nie modyfikowałem poza dodaniem kondensatora 100 uF na wejściu i 0.1 uF między pinami 4 i 8. Podejrzewam, że wlutowanie tych kondensatorów nic już nie zmieni, więc albo trzeba będzie wymienić układ, albo któryś z półprzewodników. Cewka pobiera jakieś 100 mA przez tranzystor BD139 więc nie wiem skąd te problemy. Rozładowałem tym z 5 akumulatorów i wszystko działało. Napięcie na stykach cewki przekaźnika na początku wariuje od 0.12 do 4.75 V, później się stabilizuje i jest 4.75 V, a później wzrasta do 4.77 V i wtedy zapala się dioda. Przekaźnik startuje natychmiast. Dioda dopiero po osiągnięciu 4.75V. Sądzę, że ma to związek z podpięciem bazy tranzystora T3 pod wyjście z PNP zasilającego cewkę przekaźnika i diodę. Wcześniej układ odpalał nawet z akumulatorami o niższym napięciu, więc nie wiem skąd wziął się ten problem. Problem ze spadkiem napięcia rozwiązałem, tyle, że nie wpłynęło to w żaden sposób na działanie układu. Układ załącza się dalej bez R3, a dioda zaczęła załączać się dopiero po 5-10 sekundach, a czasami nawet po 30. Czasami załącza się od razu. Opornik to 100 Ohm. Dioda czasami mruga zanim się załączy. Przypomina to trochę działanie świetlówki :)

Musiałem zmodyfikować układ. Niestety tranzystor rozładowujący podłączony do tranzystora od diody generuje mniejszy prąd rozładowujący. T3 podpięty bezpośrednio pod + 5V to prąd rozładowujący 0.48 A a gdy bazę T3 podpiąłem pod kolektor T5 to prąd był rzędu 0.44 A. Na wyjściu z T2 do przekaźnika jest teraz równe 5V. T5 to BC558, który obsługuje jedynie diodę sygnalizacyjną. Mimo, że tranzystor T3 jest cały czas otwarty to napięcie z baterii dochodzi do niego przez styki przekaźnika tylko wtedy gdy przekaźnik jest załączony, więc nie ma mowy o nadmiernym rozładowaniu akumulatora.

Opcja z R3 nadal nie działa. Układ działa w tej wersji, ale bez R3.

Niestety Vref nie rozładowuje akumulatora do określonego napięcia dla tego musiałem zastosować kondensator, który wydłuża czas pracy tranzystora T1. Testowałem różne kondensatory i wynik (rozładowania akumulatora) najbliższy Vref osiągnąłem stosując kondensator 470 uF. Można to zrobić w inny sposób?!? W tej chwili osiągnąłem różnicę rzędu 0.005 V, więc to chyba niezły wynik? W zależności od pojemności kondensatora ta różnica będzie się zmieniać, więc nie sądzę, żeby to było najlepsze rozwiązanie. Z R3 zrezygnują chyba całkowicie, bo układ nie działa z R3, R10 wystarcza do zabezpieczenia resetu przed prądem rzędu 0.5 A.

W tej wersji układ działa (bez R3), Vref=Vbat w chwili wyłączenia układu. Dioda startuje równo z przekaźnikiem i równo z przekaźnikiem się wyłącza. Na wejściu można jeszcze dorzucić diodę sygnalizującą podłączone zasilanie (układ w gotowości czyli standby)
Załączniki
układ rozładowujący2.PNG
układ rozładowujący2.PNG

ODPOWIEDZ