Asymetryczny przerzutnik Schmitta z histerezą - nie przełącza się

[Chev]

Dzień dobry,

Buduję urządzenie listwę do prostowania okien, gdyż słońce wykrzywiło mi futrynę. Generalnie urządzenie to grzałki rezystancyjne i czujnik temperatury, który mierzy temperaturę na profilu aluminiowym. Gdy profil osiągnie zadaną temperaturę (tutaj 70 stopni), grzałka ma się wyłączyć. Jak temperatura spadnie do 65 stopni, ma załączyć się ponownie.

 

W tym celu zaprojektowałem obwód PCB i przełącznik chciałem zrealizować na przerzutniku Schmitta zbudowanym na OpAmpie. Korzystam z przekaźników 12V, stąd zasilanie wzmacniacza też chciałem, żeby było 12V. 

Czujnik temperatury z którego korzystam to LM35. To czujnik z wyjściem analogowym. Wyjście podaje na 10mV/*C. Więc w moim przypadku górny poziom histerezy powinien być 690mV, a dolny 650mV.

Opamp, którego używam to TLV9144, rail to rail. Przerzutnik ma załączać i wyłączać tranzystor, który steruje cewką przekaźnika przekaźnikiem. Stąd potrzebuje sterowanie 0-12V.

Zaprojektowałem przerzutnik według tego sympatycznego Pana z działu "Non-Symmetrical Schmitt Trigger"

https://howtomechatronics.com/how-it-works/electrical-engineering/schmitt-trigger/ 

Wyszło mi, że przy Vref=12V, moje R1 = 127k, R2 = 0.45k, R3 = 3.885k. Przy takich wartościach otrzymuję przełączenie Vth+ = ~0.69V, Vth- = ~0.66V. Dla mnie wystarczająco dobrze. Wartości R2 i R3 są egzotyczne, więc łącze równolegle dwa rezystory 7.77k dla R3 oraz dwa rezystory równolegle 0.909k dla R2.

Wszystko wygląda dobrze, więc zlutowałem sobie taki układ i on nie działa. Wzmacniacz ten ma input offset na poziomie 1mV. Myślałem, że wartości rezystorów są za duże, więc zmieniłem na 10 razy mniejsze, aby na pewno nie było problemu i nadal obwód nie działa. Wylutowałem rezystor 200 ohm to sterowania bazy, aby wykluczyć wszystko za wyjściem wzmacniacza. Nie pomogło. Nie mam już pomysłu co może być źle. Po załączeniu zasilania powinienem mieć 12V. Mam 0V. Sprawdziłem wszystkie zasilania i są poprawne. Sprawdziłem lutowanie i napięcia bezpośrednio na pinach, są. Byłbym wdzięczny za wskazówki co może być źle, bo już nie mam pomysłu. W załączniku przesyłam schemat. 

ps. rezystory 909R są fizycznie połączone na od strony masy.

[fribble3]

Jest wielce prawdopodobne, że źle obliczyłeś wartości rezystorów. Ponadto czerpiesz wiedzę z nierzetelnych źródeł jakich w Internecie nie brakuje. Nie zweryfikowałeś poprawności zastosowanych wzorów u "sympatycznego Pana":

17 godzin temu, Chev napisał:

Zaprojektowałem przerzutnik według tego sympatycznego Pana z działu "Non-Symmetrical Schmitt Trigger"

https://howtomechatronics.com/how-it-works/electrical-engineering/schmitt-trigger/ 

 

Warto na przyszłość wykonać jakąś symulację przed zlutowaniem układu:

P.S. zwiększ wartości rezystorów podłączonych do baz tranzystorów do kΩ.

 

[jand]

18 godzin temu, Chev napisał:

więc łącze równolegle dwa rezystory 7.77k dla R3 oraz dwa rezystory równolegle 0.909k dla R2.

Jest to rozwiązanie strasznie niepraktyczne. Jeśli progi zadziałania chcesz ustawić bardzo precyzyjnie, to lepiej pomiędzy oporniki dzielnika wstawić mały potencjometr (rzędu 1/10 wartości mniejszego opornika) i napięcie odniesienia brać z jego suwaka.

[Chev]

1 godzinę temu, fribble3 napisał:

Jest wielce prawdopodobne, że źle obliczyłeś wartości rezystorów. Ponadto czerpiesz wiedzę z nierzetelnych źródeł jakich w Internecie nie brakuje. Nie zweryfikowałeś poprawności zastosowanych wzorów u "sympatycznego Pana":

 

Warto na przyszłość wykonać jakąś symulację przed zlutowaniem układu:

P.S. zwiększ wartości rezystorów podłączonych do baz tranzystorów do kΩ.

 

Faktycznie. Dzięki za zwrócenie uwagi. Oglądałem jego materiał na youtube i mówił poprawnie co należy zrobić. Ja właśnie nie lubię stosowania takich samych wartości komponentów, bo tutaj akurat udało się, że wynik wyszedł poprawny. Jakby wszystkie były innej wartości to tego problemu by zapewne nie było. Skopiowałem na małpę, więc to moja wina. Dlatego dobrze, żeby zawsze ktoś spojrzał świeżym okiem na to, bo ja bym nie przypuszczał, że wzory mogą być złe.

27 minut temu, jand napisał:

Jest to rozwiązanie strasznie niepraktyczne. Jeśli progi zadziałania chcesz ustawić bardzo precyzyjnie, to lepiej pomiędzy oporniki dzielnika wstawić mały potencjometr (rzędu 1/10 wartości mniejszego opornika) i napięcie odniesienia brać z jego suwaka.

Tak, wiem. Myślałem o potencjometrze, ale moje rozwiązanie jest modułowe. Mam 8 urządzeń o długości 30cm i z tego składam listwę o długości jaką potrzebuję, bo okna mają różne wymiary. Nie chciałem każdej płytki kalibrować ręcznie. Chciałem dobrać takie elementy, żeby było wystarczająco blisko i nie musieć tego kalibrować. Bo czy przełączenie nastąpi przy 69.5 stopni czy 69 stopni to nie ma takiego znaczenia. Grzałki po wyłączeniu i tak będą jeszcze oddawać ciepło przez chwilę. Chodzi o to, żeby pracować w zakresie 65-70 stopni, bo wtedy polipropylen z którego wykonane są okna robi się elastyczny, ale jeszcze się nie topi. Więc w tym przypadku rezystor 0.1% jest lepszym rozwiązaniem.

Edytowano 11 stycznia przez Chev