Hallo, ist schon lange her, dass ich mich mit OpAmps beschäftigt habe, würde aber gern diese - wie ich dachte - einfache Schaltung zum Laufen bringen. Eigentlich ist es ein einfache Komparatorschaltung mit einem TS912 welche Spannung A und B vergleicht und wenn B kleiner als A ist ein Relais schalten soll. [für die die es genau wissen wollen: A ist eine Pb-Fahrbatterie 48V, B ist ein Li-Ion Smartphone Akku, die Schaltung soll das Ladegeät des Telefons steuern und in einen "ähnlichen" Ladezustand wie die Fahrzeugbatterie versetzen. Telefonladezustand kann über Software per Internet abgefragt werden - fix vorgegebene Software] Spannung A: ca. 3,5V bis 5,6V (deshalb die obligate 4,3V Zenerdiode zur Begrenzung unter 5V) Spannung B: ca. 3,6V bis 4,15V VCC 5V Relais Reed 500 Ohm Spulenwiderstand, 5V/0,5A Schaltstrom das Problem ist, dass das Relais hörbar "schwingt" und anstatt der erwarteten 5V am Relaisausgang manchmal 4,2V manchmal weniger anliegen. Sofern kein grober Fehler in der Schaltung ist: 1) war ich mit der Dimensionierung des Spannungsteilers zu "forsch" (390k+33k), sollte ich z.B. 39k und 3k3 machen? 2) sollte ich die Ein-/Ausgänge des 2. IC´s beschalten bzw. "erden"
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Georg K. schrieb: > das Problem ist, dass das Relais hörbar "schwingt" Dir fehlt die Hysterese, mach mal einen hochohmigen Widerstand (> 100k) vom positiven Eingang zum Ausgang (Mitkopplung).
Die Schaltung ist Unsinn. Erstens muss Masse der Batterie mit Masse des IC verbunden werden. Zweitens legst du 4.3V an den Vergleichseingang an, und blockierst durch eine als Überspannungsschutz eingesetzte (Z-Diode?) daß der andere Eingang über 4.3V steigen kann. Wie soll da der Komparator (ausser durch Fehler) überhaupt umschalten ? Dann scheinst du ja eine Freilaufiode am Relais zu haben, aber nutzlos von Masse nach Plus, nicht den OpAmp-Ausgang schützend. Und wenn ich 4.3V lese, frage ich mich, mit was du meinst dort 4.3V zu bekommen. Mit Z-Dioden ? Vergiss es. Z-Dioden sind ABSOLUT nicht genau, die haben zwischen 2V und 5V, gerade bei deinem viel zu geringen Strom. Die haben einen Normstrom, nur bei dem kommt (auf +/-10%) die aufgedruckte Spannung raus. Der Strom liegt eher bei 5mA, als bei deinen 30uA. Der TS912 als Komparator ist prinzipiell richtig, eine Hysterese hilft Klappern des Relais zu verhindern.
MaWin schrieb: danke für die Antwort > Die Schaltung ist Unsinn. > > Erstens muss Masse der Batterie mit Masse des IC verbunden werden. Da ist der Plan nicht genau, sind verbunden (schwarze Linien sind am gleiche Potential) > > Zweitens legst du 4.3V an den Vergleichseingang an, > und blockierst durch eine als Überspannungsschutz eingesetzte (Z-Diode?) > daß der andere Eingang über 4.3V steigen kann. Das ist komplizierter: die Messspannung (A) über den Spannungsteiler kann nicht über 4.1V steigen, außer das Ladegerät ist aktiv, da liegen dann aber (nutzlose) 5.6V an. Da der IC aber nur 5V Betriebsspannung kriegt, möchte ich den Eingang auf 4.3V begrenzen. Spannung (B) kann sowieso nicht über 4.15V liegen. > > Wie soll da der Komparator (ausser durch Fehler) überhaupt umschalten ? > > Dann scheinst du ja eine Freilaufiode am Relais zu haben, aber nutzlos > von Masse nach Plus, nicht den OpAmp-Ausgang schützend. Ja, richtig, hab sie nicht für den OPAmp gedacht sondern sollte Induktionsspannung der Relaisspule begrenzen. > > Und wenn ich 4.3V lese, frage ich mich, mit was du meinst dort 4.3V zu > bekommen. Mit Z-Dioden ? Vergiss es. Z-Dioden sind ABSOLUT nicht genau, > die haben zwischen 2V und 5V, gerade bei deinem viel zu geringen Strom. > Die haben einen Normstrom, nur bei dem kommt (auf +/-10%) die > aufgedruckte Spannung raus. Der Strom liegt eher bei 5mA, als bei deinen > 30uA. Das hatte ich nicht bedacht, andererseits wollte ich die Belastung der Batterie so gering wie möglich halten. Ich hatte testweise die Z-Dioden abgetrennt, da war das Schaltverhalten tatsächlich besser, hat aber zig mV Unterschied zum Schalten gebraucht ... die 2.Z-diode es eigentlich nicht notwendig, nur die am Eingangsspannungsteiler. Ich könnte natürlich 2 Spannungsteiler machen und beide Spannungen z.B. nochmals halbieren, dann bin ich sicher unterhalb der VCC. > Der TS912 als Komparator ist prinzipiell richtig, eine Hysterese hilft > Klappern des Relais zu verhindern.
> Da ist der Plan nicht genau Es hilft, Schaltpläne so zu zeichnen, wie man Schaltpläne zeichnet, mit Punkten an Verbindungspunkten, unterschiedlichen Bauteilbezeichnuungen und nicht D1 und D1, Verbindungslinien zwischen Dingen die verbunden sind... > Da der IC aber nur 5V Betriebsspannung > kriegt, möchte ich den Eingang auf 4.3V begrenzen Da du einen 390k (bzw. 33k) Vorwiderstand hast, brauchst du nicht zu begrenzen, der IC begrenzt so kleine Ströme schon selber, er hat Eingangsschutzdioden die bis zu einem bestimmten Strom (meist 10mA) ausreichend sind. Du kannst also deine Schutzdioden D1 und D1 ersatzlos weglassen.
Danke für den Tip mit den Zenerdioden, ohne die ging es schon "fast" (nur noch gelegentliches, unkontrolliertes Umschalten des Relais). Mitkopplung hat nichts gebracht, aber eine Gegenkopplung mit 1000k:2,7k scheint die Sache mit gerade noch ausreichender Empfindlichkeit zu stabilisieren. Morgen teste ich dann genau. Danke nochmals!
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Hat leider nicht so ganz funktioniert, Relais klappert wieder. Im Prinzip ist kann man das doch auch als einfache nicht invertierende OpAmp Anwendung sehen? Im Wiki gibt es folgendes Schaltbild (Grundbeschaltung Bsp. b) : [Meine Annahme: TS912, VCC 5V, R7 10k, R6 1M, R-Last=Relais mit 0,5k Spulenwiderstand, schaltet lt Datenblatt ab 3,5V] Wenn ich bei "+" Eingang z. B. 4000mV anliegen habe und mein Meßsignal (=Akkuspannung zwischen 3.6 und 4.2V) bei "-" einspeise hat diese Schaltung einen Verstärkungsfaktor von 100. D.h. ab 3950mV oder darunter geht der Ausgang auf "nahezu" 5V bzw. was der rail-to-rail halt hergibt bei 500 Ohm last, vielleicht 4,3V oder so? Damit wäre ich schon zufrieden. Möglich ist aber auch, dass im "Übergangsbereich" die Ausgangsspannung so um die 3,5V herumspielt und deshalb das Relais klappert. Da wäre dannn halt ein möglichst hoher Verstärkungsfaktor wie bei einem Komparator besser. Aber R7 darf meinen Akku nicht zu sehr belasten. Oder brächte ein RC-Glied (1M+1uF) am "-" Eingang etwas, dass die Steuerspannung langsamer sinkt und nicht im mV Bereich herumspringt?
Das Stichwort Hysterese für den als Schmitt-Trigger geschalteten OpAmp wurde schon gesagt, das sollte dich nun nicht daran hindern mal danach zu googeln. Es ist nur ein hochohmiger Widerstand vom OpAmp-Ausgang zum -Eingang.
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