Компаратор MAX902

spamkerdyk · 29.02.2012, 03:04

Понадобилось сделать схему для отключения нагрузки от аккумулятора в случае опасности глубокого разряда. Аккумулятор стоит на улице, там холодно.
Первое, что приходит в голову: отслеживать напряжение компаратором, тут точность и стабильность зависят только от стабилитрона.
В Чипе сразу озадачили: из всех компараторов, способных работать на холоде, есть только MAX902. Самый дорогой и самый неудобный (аналоговое и цифровое питание отдельно, а аналоговое еще и двухполярное). Мне двухполярное питание зарез как не хочется делать. В даташите приведена схема с однополярным питанием, вроде так можно. Ладно. Мне срочно нужно, черт с ним, купил.
А дальше, то ли я тупой, то ли...
Схемка простейшая (см ниже), заблудиться негде. Но реагирует на изменение входного напряжения странно. Входное изменяется например от 11.1 до 11.2 вольта (медленно), а на выходе компаратора столь же медленно меняется с 3.9 до 0.4. Блин, это же компаратор. Цифровой. В районе срабатывания выход должен скачком измениться.
Ничего подобного. Плавненько, как через аналоговый усилитель. На входе меньше 11.1 - на выходе 3.9, на входе больше 11.2 - на выходе 0.4, а в промежутке от 11.1 до 11.2 плавненько спускается от 3.9 до 0.4. И что за диапазон такой в десятую вольта? По-моему компараторы должны гораздо меньшую разность отслеживать.
Ладно, пробую на морозоустойчивость в холодильнике (-15). 0.4 вольта сменяются на 2.1 и меньше не опускаются. 3.9 или 2.1, никакого нуля.
Помыкался с настройками (да там и настраивать нечего, питание попробовал поднять - бесполезно). Плюнул. Выдрал MAX, воткнул на это место КР140УД8 (в барахле нашел, паянную). Она вроде с одной полярностью точно работать должна, если питание не ниже 12 вольт.
И сразу получил четкое срабатывание при изменении входа буквально на сотые вольта (точно отследить не могу, потенциометр "шуршит", но порядок точно сотые или даже меньше). На выходе либо 11 вольт, либо практически 0, никаких попыток плавного изменения. И на холоде работает, уходит вверх по напряжению примерно сотых на пять вольта, это меня более чем устраивает.

То есть, свою проблему я решил, измеритель у меня теперь есть. Но что за мистика была с MAX-ом? Честно говоря, я компараторы в руки не брал уже лет 15, мог и подзабыть что-то. Но не настолько же. Может эти MAX-ы просто бракованные были? Кто-нибудь может прокомментировать, в чем я мог ляпнуться?

Yurkin2007 · 29.02.2012, 04:31

А какой стабилитрон был использован в схеме? И какое напряжение питания у MAX902 в Вашей схеме? Если питание +5В, то нужно иметь ввиду, что в этом случае макс. входное рабочее напряжение не более +3В. Если вх. уровни выше, то это уже не компаратор ...
А для расширения рабочего диапазона входных напряжений - поднять питание Vcc ( +12В макс)

spamkerdyk · 29.02.2012, 08:52

КС133. Напряжения на входах соответственно 3.3 вольта. (В даташите вроде сказано можно от 0 до VCC). А питание сначала было 5, потом поднял до 12. Но, однополярное, как на левой схеме нарисовано.
Мое недоумение в том, что при прочих равных условиях и питаниях УД8 (в общем-то не компаратор) в этой схеме заработала идеально, а специализированный MAX валял дурака.

INT1 · 01.03.2012, 23:03

Попробуйте подключить сопротивление нагрузки и отключить емкость от неинвертрующего входа, а также ввести гистерезис, резистор порядка 1МОм с выхода на неинвертирующий вход.

Mihail123456 · 01.03.2012, 23:04

Была подобная ситуация с LM397. Заработал тогда, когда поменял местами
опорное и измеряемое напряжения (прямой - опорный, инверсный-измеряемый)

Godzilla82 · 01.03.2012, 23:33

Разностное напряжение срабатывания по даташиту - не более 2 мВ. Типовое - 0,5 мВ. Уж никак не 100 мВ (то есть 30 мВ с учётом входного делителя).

Входное напряжение должно быть не более (Vcc - 2,25 В). То есть при питании от 5 В - не более 2,75 В.

3,3 В - явно перебор.

Питание цифровой части - не более 7 В. Вы на неё подавали те же 12 В, что и на Vdd?

spamkerdyk · 02.03.2012, 02:19

Гистерезис я пробовал. Такое же тупое срабатывание, только плюс в обратную сторону еще больше сдвигать сигнал приходилось (ну как и положено при гистерезисе).
Но в свете того, что сейчас все работает правильно, пожалуй к гистерезису есть смысл вернуться, чтобы напряжение включения аккумулятора стало чуть больше, чем напряжение отключения: устойчевее работа будет.

Насчет емкости на неинвертирующем входе: миль пардон, только сейчас заметил, это опечатка (исправил). Этот конденсатор на самом подключен к стабилитрону (то есть, к другому входу). На неинвертирующем входе конденсатор подключен только к концам потенциометра: между аккумулятором и моим дивайсом несколько метров провода, конденсатор 0.22 на случай помех, в общем-то не очень и нужен.

Насчет опорного напряжения на прямой вход, была такая мысль, поменять местами входа. Жаль, не попробовал. Когда сидел, придумывал схему, на глаза попалось несколько картинок, где на прямой вход как раз измеряемое напряжение шло. Не задумываясь просто срисовал.

А вот насчет перебора напряжения по входу... сейчас повнимательнее посмотрел даташит. Действительно, есть такой пунктик "(Vcc - 2,25 В)", как-то не обратил внимания на него. Может быть основная беда в этом и была: перегрузил вход, оттуда и тупость срабатывания.
На цифровую часть я также как и на аналоговую подавал 5 вольт. И все "исследования" проводил именно с таким напряжением. А 12 вольт я уже попробовал в самом конце, когда все уже было пройдено по несколку раз, просто убедился, что ничего принципиально не меняется.

Аппарат свой на УД8 я уже в производство отправил, он по параметрам всех устроил, и меня в том числе. Но за ответы и идеи спасибо, я думаю, это не последний раз, когда компаратор потребовался и все это пригодится. Хотя все равно буду применять не MAX, а что-нибудь типа LM2903 (Чип и Дип не единственный магазин).

Godzilla82 · 02.03.2012, 03:18

Есть специальные контроллеры разряда. Типа КР1171СП10. Для вашего случая - самое то.

spamkerdyk · 02.03.2012, 11:37

Сообщение от Godzilla82

Есть специальные контроллеры разряда. Типа КР1171СП10. Для вашего случая - самое то.

Да, возможно. Но мне как всегда руководство поставило задачу в стиле: сделай то - не знаю что.
- Какое напряжение аккумуляторов?
- Мы еще не знаем.
- Какие хоть аккумуляторы, щелочные, кислотные?
- Все зависит от проекта, смотря где применять.
- Ну хоть какие мощности?
- Заранее нельзя сказать, делай по максимуму.

Ну вот я и делаю так, чтобы работало и с аккумулятором от мобильника, и с батареей вольт на 48 на пол-тысячи амперчасов. А поскольку еще нужно, чтобы устройство было готово "вчера", то выкручиваюсь в силу собственного разумения и запросто могу изобретать велосипеды.

Easyrider83 · 02.03.2012, 12:12

Компаратор не годится. Он устроит дребезг в близи точки отключения. Надо либо обеспечивать широкий гистерезис, либо делать залипающий контакт на релюхе.
А еще проще положить туда самый простой микроконтроллер. 8 бит ацп, пару сотен слов интеллекта и даже индикацию в процентах или ампер-часах. Но, что-то мы размечтались...