Триггер шмитта на компараторе

[pinco]

Уваж. автор темы,
Ваша схема полностью работоспособна. Компаратор LM393 имеет выход с открытым коллектором (ОК). Необходимые параметры включения можно получить при R1*=5,1 кОм (4,2....7,5кОм), R2*=390кОм (22кОм....750кОм, возможно отсутствие R2), R5=5,1кОм. При регулировке, увеличение R2 приведёт к увеличению гистерезиса (максимум - при отсутствии R2). Регулировка R1 изменяет входное напряжение срабатывания.
Целесообразно начать регулировку при отключённом R2. С помощью R1 добейтесь необходимой входной чувствительности 10-11 V. При необходимости установите R2*. Затем подрегулируйте R1 и снова R2 для получения необходимой точности. Успехов.

Да что-то сомневаюсь в таком успехе - ТС - начинающий, и то что Вы ему предлагаете (уточняю - с именно его схемой первоначальной из первых постов) хоть и все же будет работать но кое-как - по причине в такой схеме узких пределов регулировок - точно попасть в них и то проблема будет - как уже говорилось потому что на вых компаратора непосредственно соединенного в базой - мал сам сигнал обратной связи , так вот - в тех схемах и с p-n-p транзистором , и в оригинальной но с резистором между вых и базой , и в схеме где предлагается ПОС взять с коллектора силового (поменяв при этом соответственно инверсный и неинверсный входы компаратора местами ), - во всех них эти зоны получаются при таких изменениях Вашей схемы нормально широкие и поэтому попасть в них при регулировках номиналов уже ну не составляет никакого труда - хоть пальцем ткни примерно на глазок нужные номиналы - будет работать - вот о чем Вам все предлагают , и я тоже с этим согласен , так что собирайте любой вариант с расширенными зонами нормальной работы при нормальных номиналах и как говорится почувствуйте наконец сами разницу .

[Alex9797]

evg5454, все верно

При более тщательном рассмотрении оказалось, что "верно" лишь то, что "схема работоспособна". Остальное не так удачно.

1. Без изменений порогового напряжения схема не может обеспечить заданный гистерезис 1 вольт. Это напряжение нужно уменьшить. На сколько - это будет видно из последующих расчетов.
2. Резистор R2 вообще не влияет на величину гистерезиса! Он лишь смещает диапазон порогов срабатывания.

Ладно, теперь перейдем к расчетам, и тогда все встанет на свои места.
Для начала определимся с условными обозначениями:
U1 - напряжение на верхнем выводе резистора R1
U2 - напряжение на неинвертирующем входе компаратора
U3 - напряжение на правом выводе резистора R5

1. Сначала выберем сопротивление резистора R5. Желательно, чтобы оно было в несколько раз больше, чем R6. Например, возьмем популярный номинал 5,1к.

2. Теперь вычислим номинал резистора R1. Зависимость довольно жесткая, и выражается следующей формулой:

(1) R1 = R5 * (гистерезис) / (U3_1 - U3_0)

где (U3_1-U3_0) - это разность между выходными напряжениями компаратора в состоянии единицы и нуля.
В состоянии единицы выходное напряжение равно падению напряжения на базовом переходе. Обычное значение - 0,6...0,8 вольт. Для определенности примем его равным 0,7 вольт. Величина гистерезиса у нас задана - 1 вольт.
Подставим числовые значения в формулу (1):

(2) R1 = 5,1 * 1 / 0,7 - 0 = 5,1 / 0,7 = 7,28571428571429

Если вместо 0,7 подставить реальное значение, полученное измерением, то вычисленный номинал резистора R1 обеспечит значение гистерезиса, в точности равное заданному.

3. Теперь можно определиться с допустимой величиной опорного напряжения.
5 вольт, которые на исходной схеме - это слишком много. Вычисляем:

(3) U2 = U1 * R5 / (R1 + R5) = 11 * 5,1 / (7,286 + 5,1) = 4,52941176470588

Это максимально допустимое значение. Для свободы при настройке возьмем немного меньшее значение, округлив до 4,5 вольт.

4. Теперь осталось вычислить сопротивление резистора R2:

(4) R2 = U2 / ( ((U1-U2)/R1) - ((U2-U3)/R5) ) = 4,5 / ( (11-4,5)/7,286 - (4,5-0)/5,1 )
R2 = 459k

Все, на этом расчет окончен.

[pinco]

Ну да , все это тоже подтверждает то что я и говорил , только уже точно математически - из расчетов видно что при малейшем отклонении от номинала в R1=7,285714....К , или в результе гуляния температуры немного , даже в комнате к примеру - если на переходе база эмиттер силового вместо 0,7V уплывёт в 0,65 или еще какое - и всё ... , расчет снова неверен, параметры недопустимо уже уползли - либо гистерезис изменился, либо еще при этом его зона заметно сместилась уже не туда где должна быть - как следствие - в общем устройстве переключения схемы сделались неустойчивыми, не всегда четкими - надежности никакой получается - так что вывод - переходите к нормальным рекомендованным Вам схемам с широкими зонами нормальной работы при регулировках, там уже нет ни такой большой зависимости параметров схемы от температурной нестабильности перехода силового транзистора, ни слишком больших чувствительностей к разбросу или уходу номиналов элементов и тем более не надо так уж слишком точно выдерживать еще и опорное напряжение.

[Alex9797]

pinco, все верно!

[evg5454]

...

U3_0 обычно составляет 0,3 V. Так что:
R1 =5,1 * 1 / (0,7 V – 0,3 V)=12,75кОм
U2 = (U1-0,3 V) * R5 / (R1 + R5) = 10,7 * 5,1 / (12,75 + 5,1) = 3,06 V

R2 по-моему вообще не нужен, а регулировку лучше вести R4
Если есть желание, чтобы U2 осталось исходным 5V, то целесообразно поставить резистор (прибл. 1 кOм) между базой транзистора и точкой соединения выхода компаратора с резисторами R5-R6.
Этим резистором можно регулировать напряжение гистерезиса.
При установке этого резистора также увеличиться температурная стабильность схемы.

[evg5454]

... ... ....

В данной схеме на реле подаётся напряжение прибл. 10V вместо 12V.
Также мощность рассеяния на транзисторе в 10 раз выше.

[pinco]

Согласен, транзистор хиловат будет, все-таки реле переключающее обмотки транса средней от 80 до 150вт мощности к примеру может иметь ток рабочий начиная от 30-50 ма - что уже напряжно для транзистора - хотя и этот при таких токах он вроде должен работать - у BC547 то предельный до 100 ма - возможно и этого будет достаточно - по-моему ТС не написал какого типа точно и на какой ток там у него реле в схеме будет стоять, так что могу лишь приблизительно об этом сказать.

И еще - без переделки первоначальной схемы можно применить в качестве силового любой маломощный полевик с напругой до 50-60 вольт - и это получше будет в плане не влияния на гистерезис - переключения LM393 сами по себе не быстрые а значит никакой драйвер для его затвора совсем не нужен (и емкости входные затворов не больше сотен пикофарад обычно для маломощных - и то это самый максимум - обычно десятки пиков) - то есть затвор можно подключать напрямую от вых компаратора, это первое , затем - так как затвор уже сам по себе в этом случае представляет входное R бесконечность для вых компаратора - он перестает (совсем почти-если точно) по сравнению с биполяром влиять на гистерезис=-это второе , и третье - напруга на его затворе обычно может быть до +/-20 Вольт - как раз вых с компаратора без всяких резисторов и под питание этой схемы, и все вычисления попроще должны получаться для такой схемы потому как для гистерезиса уже берется напряжение "чистое" с вых компаратора, а затвор на все это не влияет, и его термозависимости - какие там есть - тоже . Типов таких транзисторов такое море что сейчас уже больше даже чем биполяров на такую же мощность, думаю что найдете сами, и кстати про мощность - у полевиков противоположная термозависимость открытого силового перехода чем у биполяров - а значит они допускают простое спараллеливание для увеличения их общей мощности (при нагреве - их R увеличивается и мощность его разогрева падает , и затем стабилизируется на каком-то определеном уровне, и даже самый нагретый в связке начинает остывать, потому как у менее нагретых R меньше и они на себя больше начинают брать от общего тока, и таким образом вся связка стабилизируется сама в себе) при недостатке рассеивания рассеяния в данной схеме можно - если недостает мощности то запросто параллельно подключить к полевику еще один,если снова недостает - то еще один, и так далее - и все будет отлично работать. С биполярными такой фокус не проходит и там приходится изгаляться делая к ним уже индивидуально к каждому обвязку чтобы их согласовать все в связке - лишнее нагромождение деталей получается, вот такое еще преимущество полевиков .

[кустомер]

Использовать TCA0372 - операционник 1 ампер, две штуки в 8-ногом корпусе.
Только обмотку реле не забудьте закрыть разрядным диодом.

[Sashok_bk]

Согласен, транзистор хиловат будет, все-таки реле переключающее обмотки транса средней от 80 до 150вт мощности к примеру может иметь ток рабочий начиная от 30-50 ма - что уже напряжно для транзистора - хотя и этот при таких токах он вроде должен работать - у BC547 то предельный до 100 ма - возможно и этого будет достаточно - по-моему ТС не написал какого типа точно и на какой ток там у него реле в схеме будет стоять, так что могу лишь приблизительно об этом сказать.

Реле JQC-3F. Будет коммутировать до 3А, ток срабатывания реле где то 40мА поэтому вы брал BC547 думал будет в полне достаточно.

[Sashok_bk]

1. Без изменений порогового напряжения схема не может обеспечить заданный гистерезис 1 вольт. Это напряжение нужно уменьшить. На сколько - это будет видно из последующих расчетов.

Данная схема часть блока питания, чтобы не нагружать ключевой транзистор при малых напряжениях и больших токах решил коммутировать обмотки трансоформатора и чтобы не было дребезга контактов реле решил что гистерезиса в 1 вольт будет достаточно. Думаю что эта величина не критична и можно ее уменьшит, или же лучше увеличить?

Опорное напряжение на инвертирующем входе ОУ также нужно пересчитать до уровня 4,5 вольта в соответствии с вашим расчетом?

Спасибо за приведенный расчет
Применю его для оригинальной схемы только с резистором в базе.