Расчет компаратора с гистерезисом

[viktor kulagin]

Вот хочу собрать  на операционном усилителе Kia 358 сказали что это аналог lm358 такую штуку как я почитал компоратор с гистерезисом. Люди добрые помогите ))) нужно что бы один и тот же светодиод загорался при напряжении на аккумуляторе(аккумулятор12в ) при снижении на его клемах напряжение ниже 11вольт и гас при 14вольт.  Как я понял это можно реализовать  на о.у

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Dr. West]

Да, можно. Здесь читаем статью про операционные усилители, далее про их применение - компараторы рассматриваются в 3 части. И под конец - статья "Расчёт триггера Шмитта."

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[viktor kulagin]

Спасибо за ссылку , я уже себе весь мозг вынес осмысливая то что написано.Вроде теоретически понял как это работает а вот практически я боюсь не смогу реализовать то что я понял 

Изменено 13 ноября, 2017 пользователем viktor kulagin

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[KomSoft]

А чего там непонятного? При переходе выхода ОУ в другое состояние часть напряжения с него через резистор прикладывается к одному из входов (например, на который подано опорное напряжение), изменяя порог срабатывания. За счет этого получается гистерезис. А дальше - простой расчет делителя из резисторов, зная напряжения "нуля" и "высокого уровня" на выходе.

[viktor kulagin]

Так вот скажите есть две схемы подскажите какая из них подходит мне,? И подскажите номинал резистора обратной связи с выхода компоратора . Схему я для примера скинул 

Использовать буду только один компоратор из выше предложенных схем

[colorad]

С транзистором вместо ОУ , пороги 11и 14 В .

 

Изменено 13 ноября, 2017 пользователем colorad

[KomSoft]

@viktor kulagin это схемы без гистерезиса, просто у каждого компаратора задается свой порог срабатывания.

Если взять пример от @colorad (немного другое, но), будет так.
1. На входе напряжение низкое (условно), U3 - закрыта, Q1 открыт.  Резистор R12 подключен параллельно R10
2. Напряжение поднялось выше порога-1, U3 открылась, Q1 закрылся. R12 отключился (т.е. сопротивление нижнего плеча делителя - R10 стало больше, чем параллельного R10 и R12) - порог понизился и стал порог-2 < порог-1.

Вот суть гистерезиса.

А это моя схемка (компаратор с гистерезисом) для переключения обмоток трансформатора перед стабилизатором (т.н. предрегулятор). И калькулятор для расчетов номиналов. Только учтите, что у LM393 выход с открытым коллектором (он иммитируется в экселе SW1, а у Colorad - это транзистор Q1 ) и резистор R4 15K в экселе - это R7 на схеме.

А дальше суть та же - когда на выходе компаратора "0" - резистор R3 включен (посажен на землю) параллельно R2. Когда компаратор закрыт, на 5 ногу к опорному напряжению добавляется "добавка" через R7-R3 (т.е. теперь R7-R3 включаются параллельно R1), что меняет порого срабатывания, создавая гистерезис. 

Для себя я объясняю так. Может станет понятнее. дальше сейчас пояснять нет сил, разбирайтесь. Если что, то попозже.

Hysteresis.xls

[Dr. West]

Имхо, лучше использовать двухпороговый компаратор. Всё равно в корпусе два ОУ, да и настроить такую схему проще.
К тому же, она более информативна, чем с 1 светодиодом. Схема похожа на выложенные выше индикаторы напряжение, но подключение входов отличается.

 

Изменено 14 ноября, 2017 пользователем Dr. West

[colorad]

Информативность можно увеличить применив многоцветные диоды , и даже расчет упростится .

От 11до 14 вольт горят оба диода , за пределами один из двух тухнет .

Изменено 14 ноября, 2017 пользователем colorad

[Dr. West]

А вот вариант прямо по ТЗ. Работает так:

При напряжении ниже 11 Вольт оба компаратора открыты, т.к. опорное напряжение на прямых входах 3 и 5 больше, чем измеряемое на инверсных 2 и 6. На выходах компараторов высокий уровень, светодиод погашен.

При 11 и выше Вольтах напряжение на инверсном входе U2А становится больше опорного, он закрывается, на его выходе низкий уровень, светодиод загорается.

При 14 Вольтах закрывается U2В, на его выходе появляется низкий уровень, который через диод D2 подтягивает инверсный вход U2А к минусу, тот, в свою очередь, открывается и гасит светодиод.

 

 

 

[Aid1992]

3 часа назад, Dr. West сказал:

А вот вариант прямо по ТЗ. Работает так:

А можно узнать, откуда схема?

[Dr. West]

Схема нарисована в  Мультисиме. 

Поразмыслив, понял, что на одиночном компараторе с гистерезисом и не получилось бы сделать вашу хотелку в точности. Светодиод будет либо гореть от 11 Вольт и выше, либо от 14 и ниже. Нужно отслеживать два порога, что и делает схема выше.

Изменено 14 ноября, 2017 пользователем Dr. West

[Aid1992]

4 часа назад, Dr. West сказал:

При напряжении ниже 11 Вольт оба компаратора открыты, т.к. опорное напряжение на прямых входах 3 и 5 больше, чем измеряемое на инверсных 2 и 6. На выходах компараторов высокий уровень, светодиод погашен.

Объясните пожалуйста, почему светодиод погашен. Потому что нет падения напряжения? Спасибо.

Изменено 14 ноября, 2017 пользователем Aid1992

[Dr. West]

Потому что анод светодиода подключен к плюсу - там +12 Вольт, и со стороны катода от компаратора приходит тоже около того. Разницы напряжения катод-анод практически нету, светодиод не горит. 
Если светодиод подключить между выходом компаратора и минусом питания, то он будет работать наоборот - погашен, если напряжение в пределах контролируемого диапазона и гореть при выходе за пределы.

[viktor kulagin]

В 13.11.2017 в 23:16, colorad сказал:

С транзистором вместо ОУ , пороги 11и 14 В .

 

Скажите номиналы резистора rv2 и r5 и где в этой схеме  подключить реле ну конечно с транзистором в паре ? Спасибо большое за помощь и за схему

Хотя вроде понял где поставить транзистор и реле что бы коммутировать нагрузку

[colorad]

28 минут назад, viktor kulagin сказал:

Скажите номиналы резистора rv2 и r5

Это резисторы только для контроля работоспособности схемы .

28 минут назад, viktor kulagin сказал:

где в этой схеме  подключить реле

Эта схема не предназначена  для подключение реле только контрольного светодиода , как в начальных условиях .

Изменено 17 ноября, 2017 пользователем colorad

[viktor kulagin]

Все большое спасибо 

[colorad]

Если вот  так , только . 

D10 не нужен .

Изменено 17 ноября, 2017 пользователем colorad

[viktor kulagin]

Спасибо вам , очень приятно что откликнулись на мой вопрос и спасибо что помогли

[colorad]

Схему можно несколько упростить , только с расчетами пока не соображу , соображу выложу , мне такая самому может пригодится .

[colorad]

Вот эта схема , настройка очень чувствительна к номиналам резисторов  R21 , R17 , R27 .

[viktor kulagin]

Спасибо , буду собирать . Говорите очень чувствительно к резистора буду использовать многооборотистые построенные ризисторы.  Скажите они чувствительны  Как для снижения напряжение(включение реле) так и для повышения напряжения (отключение реле).А счас я вам расскажу для чего мне понадобилась такая схема ,собрал я брату пусковое устройство .Схема такая мощный сетевой трансформатор мотал его сам . На выходе после диодного моста 13.5вольт но как только подключается к клемам Акб напряжение стремится подняться примерно в1.41раз, и вот он постоянно заводит свой трактор либо авто в одиночку и нужно подключить клеммы пускового потом потом он запускает двигатель и вот это не совсем удобно запускать двигатель и при этом еще включать пусковое, вот я и решил стручковой нужно что бы само включалось когда он начнет крутить стартером и как стартер начнет потреблять ток напряжение проходит до 11вольт в это время включится пусковое, потом двигатель когда запуститься либо когда напряжение акб(зарядиться от пускового) станет 14вольт пусковое отключиться

[Dr. West]

А зачем тогда два порога отслеживать? Упало напряжение на батарее до 11 или меньше Вольт, значит идёт запуск мотора, включаем прикуриватель. Поднялось до 13 - выключаем. Обыкновенный компаратор с гистерезисом.

[KomSoft]

Так вроде с этого и начиналось. Возьмите за основу мою схему, расчетка там приложена.

Только по-моему нужно инвертировать, поставив n-p-n транзистор. У меня логика "наоборот" - выше верхнего порога реле включается, а ниже нижнего - выключается.

Изменено 20 ноября, 2017 пользователем KomSoft

[colorad]

@viktor kulagin Вам нужно было сразу изложить,  что хотите и попросить нарисовать схему .

Для полевых условий , имхо , лучше триггер-компаратор с 2-мя отдельно устанавливаемыми порогами  срабатывания . Теперь опять ждите ...