Odpojovač aku - komparátor s hysterezí

[proasnet]

Dobrý den přátelé,
velmi prosím o pomoc, či radu. Povím to na přímo, v jednom projektu v práci jsem použil obvod s CMOS operačním zesilovačem na odpojení záložního Pb aku 6V/4Ah, plošný spoj je vyrobený. Obvod který je níže, je funkční, ale potřebuji upravit hysterezi, zmenšit. Protože po vybití zálohy a opětovném napájení trvá několik hodin, než se aku trochu dobije a odpínač pustí napájení do CPU přes MOSFET T1.
Ve zpětné vazbě jsem zkoušel laborovat s odporem R6, to částečně pomáhalo, změnou z 10M na 20M se hystereze zmenšila, ale nedá se víc než 20MOhm, protože větší odpory se už nevyrábějí. Podle teorie o komparátorech s oz by se měla hystereze měnit s poměrem odporů ve zpětné vazbě, tedy R6/R5, ale změnou R5 se vůbec nic nedělo, stále byla hystereze stejná a neměnná. Zkoušel jsem R5 od 56 ohm až po 10M a nic . Mám pocit že to drží referenční dioda D1, ale možná se pletu. Domnívám se že by mohlo i pomoci změna R4, ale tento odpor považuji za předřadný před zenerovou diodou.

[kybos]

Schéma a hodnoty součástek byly navrženy tak, aby se dal použitý operační zesilovač považovat za ideální. Jakmile se řádově změní odpory ve zpětné vazbě, může se stát, že pracovní proudy se přiblíží vstupním proudům zesilovače a tak přestanou platit vzorce, které platí pro ideální operační zesilovač, u něhož jsou vstupní proudy uvažovány jako nulové. Stejně tak se mohou uplatnit při vysokých hodnotách odporů svody na plošném spoji.

[proasnet]

Schéma a hodnoty součástek byly navrženy tak, aby se dal použitý operační zesilovač považovat za ideální. Jakmile se řádově změní odpory ve zpětné vazbě, může se stát, že pracovní proudy se přiblíží vstupním proudům zesilovače a tak přestanou platit vzorce, které platí pro ideální operační zesilovač, u něhož jsou vstupní proudy uvažovány jako nulové. Stejně tak se mohou uplatnit při vysokých hodnotách odporů svody na plošném spoji.

Dovolím si malou opravu. Tento obvod je navržený jako komparátor. Hledal jsem jak se navrhují komparátory, a došel jsem k informaci, že hystereze se mění poměrem dvou odporů do neinvertujícího vstupu a kladné zpětné vazby. V tomto jednom konrétním zapojení je navíc referenční dioda, která v literatuře nebyla, a ta je zřejmě příčinou mého problému.
Co se týká proudů, ty jsou v tomto zapojení úplně minimální, nemluvě o zátěži na výstup, který je zapojen do gate na mosfetu. Já v tomto případě hledám druhou proměnnou ( opět podle literatury ) na změnu hystereze, když první proměnná je na limitu 20M a víc tam dát nemůžu.
Prosím o odpověď člověka znalého v oboru elektroniky a návrhu lineárních obvodů, nikoliv oponence neznalých.
Velmi děkuji.

[kybos]

Dioda D1 v obvodu pouze posouvá virtuální nulu operačního zesilovače. Vzhledem ke skutečnosti, že parametrickým stabilizátorem teče v daném zapojení cca šestinásobný proud než v obvodu kladné zpětné vazby (dáno poměrem R6 a R4) a zvýšením R6 tento poměr ještě stoupne, neměla by mít zenerova dioda na hysterezi obvodu žádný vliv. Pokud nejsi schopen zakoupit větší hodnotu odporu než 20 MOhm, pak by ti mohla pomoci sériová kombinace největších dostupných odporů.
P.S.: Pár lineárních obvodů jsem za 40 let své praxe v elektronice již realizoval.

[proasnet]

Konzultoval jsem svůj požadavek i s návrhářem obvodu, p. Zajícem, a odpor R6 - 10M měnit nemám. Pouze odporem R5 se nastavuje hystereze. No, jenomže když jsem s tímto odporem laboroval, tak jsem se nedostal pod rozsah hystereze 2,2V. U R5 měnším než 10k na jeho hodnotě nezáleželo, obvod měl stále stejnou hysterezi. A já potřebuji hysterezi 0,3V ( od 5,9V do 6,2V) , no nevím jak toho dosáhnu.

[kybos]

To už je na vyšší dívčí. Je nutno zjistit, kudy ve skutečnosti teče proud ze zpětné vazby a to už vyžaduje celkem slušné vybavení, jelikož se jedná o velmi malé proudy. I běžný voltmetr se vstupním odporem 10 MOhm připojený ke vstupu OZ může reálné podmínky značně ovlivnit. Takové měření už se obvykle neprovádí s reálnou baterií ale s přesným (nejlépe spojitě) regulovaným zdrojem napětí, aby bylo možno vyšetřit provozní poměry v komparátoru. Je nutno také zjistit, zda zapojení vlivem parazitních kapacit nekmitá nežádoucím způsobem a dále ověřit, zda je blokovací kapacita v napájecí větvi OZ dostatečně velká (vzhledem ke vstupní kapacitě hradla). Pokud by se zjistily nežádoucí dynamické projevy, doporučil bych zafiltrovat i diodu D1 blokovacím kondenzátorem v řádu 10 až 100 nF a případně zvýšit hodnotu blokovacího kondenzátoru C1 na 100 nF. Pokud se nežádoucí dynamické projevy nevyskytují a jsou statického charakteru, je nutno určit cestu unikajícího proudu z neinvertujícího vstupu OZ. V první fázi bych doporučil zkontrolovat důkladné omytí plošného spoje od tavidla. S původně navrženými součástkami by se hystereze měla pohybovat kolem hodnoty 290 mV.

[Kostěj]

Ta zenerova dioda pracuje mimo katalogový údaj, má definovanou funkci až od nějakých 12uA. Je potřeba zmenšit R4 alespoň na 470K.

[proasnet]

Ta zenerova dioda pracuje mimo katalogový údaj, má definovanou funkci až od nějakých 12uA. Je potřeba zmenšit R4 alespoň na 470K.

Ano, to je důvod proč mi to nefunguje. Dnes ráno jsem přišel na to samé, upravil jsem hodnotu R4 na 500k a obvod je již funkční.
Děkuji za pomoc a rady.