Микротоковый (Ultralow Power) компаратор с источником опорного напряжения LTC1440.
- Цена: 541 рубль РФ за 5 штук.
- Перейти в магазин
Началось с того, что в комментариях к недавнему обзору (https://pluspda.ru/blog/diy/104324.html) был озвучен вопрос-задача — как сделать устройство, которое бы медленно накапливало в ёмкий конденсатор энергию от слабенькой солнечной батареи, при достижении на нём определенного верхнего порога напряжения запускало электрический моторчик и отключало его при снижении напряжения до определенного нижнего порога.
Собственно, задачка сама по себе простейшая —
источник опорного напряжения, компаратор с нужным гистерезисом, низковольтный мосфет на выход, отдельный накопитель на питание компаратора и опорника, и вопрос закрыт.
Если бы не основное условие — питаться это устройство должно от того же источника (соответственно, потребление должно быть микроамперным), а верхний порог напряжения — 3В.
И пошёл мой мозг в самостоятельное бесконтрольное турне… )))
С компаратором проблем особых нет — известный УД1208 вполне работает от 3В и потребляет при этом 20-30 мкА.
А вот как сделать источник опорного напряжения с потреблением хотя бы в половину от компаратора…
Как часто бывает, за нас давно уже всё придумали, надо было только найти.
Собственно, написать сей труд меня подвигла одна из высших человеческих эмоций — чистое восхищение, котором и делюсь с уважаемыми читателями, способными оценить это чудо!
Дэйтшит есть на чипдипе: static.chipdip.ru/lib/663/DOC011663593.pdf
Самое ценное:
— Работает от 2В (до 11В).
— Типовое потребление — 2,1 мкА (!)
— Входы компаратора работают от 0В (это великая редкость, и именно по этой причине в стабилизаторах тока для измерения напряжения на токовых шунтах все подряд традиционно и массово используют более ничем не примечательные LM358)
— в Мультисиме есть готовая модель!
Типовая схемка выглядит так:
Зависимость Icc от температуры:
На таком чудесном приборе начальная задачка решается в полпинка:
Батарейка и резистор, обведенные овалом, — аналог маломощной солнечной панели, лампочка заменяет моторчик.
Напряжение накапливается, на нужном верхнем пороге моторчик запускается, на нужном нижнем — отключается (для скорости эмуляции ёмкости были снижены на два порядка):
Замечательно!
В дополнение — схемка нагрузки, работающей без внешнего питания в диапазоне от 2В до 50В:
На 50В регулируется от ~50мА (ток стабилитрона D1) до 2,5А, на 2В — от нескольких мкА до тех же 2,5А.
На 50В резистор R1 должен быть соответствующей мощности — не менее 2Вт.
R3 может и не потребоваться, — мне Мультисим выдал компаратор со смещением в 3мВ, пришлось компенсировать, иначе ток стабилизации начинался от 300мА.
(Мультисим генерирует параметры элемента случайным образом в диапазоне указанных производителем значений, иногда выдаёт предельные.)
R5 нужен только для защиты от дребезга бегунка R4.
Правда, вопрос охлаждения радиатора надо как-то решать отдельно, если предполагается напряженная эксплуатация )))
Транзисторы и диоды в схемах взяты первые попавшиеся из базы Мультисим, прошу не придираться.
Надеюсь, здесь найдётся с кем разделить восхищение!
Дополнение+:
Индикатор состояния аккумулятора:
При снижении напряжения ниже заданного порога начинает коротко раз в полсекунды моргать светодиодом.
По мере снижения напряжения частота миганий повышается, до 5 Гц при 2В.
Выглядит так:
Порог срабатывания регулируется резистором R7, при указанном номинале диапазон регулирования составляет примерно от 3,0 до 3,6В.
Сама схема потребляет 5,3 мкА, пока не мигает.
Ток светодиода (и яркость) зависит от R6.
Собственно, задачка сама по себе простейшая —
источник опорного напряжения, компаратор с нужным гистерезисом, низковольтный мосфет на выход, отдельный накопитель на питание компаратора и опорника, и вопрос закрыт.
Если бы не основное условие — питаться это устройство должно от того же источника (соответственно, потребление должно быть микроамперным), а верхний порог напряжения — 3В.
И пошёл мой мозг в самостоятельное бесконтрольное турне… )))
С компаратором проблем особых нет — известный УД1208 вполне работает от 3В и потребляет при этом 20-30 мкА.
А вот как сделать источник опорного напряжения с потреблением хотя бы в половину от компаратора…
Как часто бывает, за нас давно уже всё придумали, надо было только найти.
Собственно, написать сей труд меня подвигла одна из высших человеческих эмоций — чистое восхищение, котором и делюсь с уважаемыми читателями, способными оценить это чудо!
Дэйтшит есть на чипдипе: static.chipdip.ru/lib/663/DOC011663593.pdf
Самое ценное:
— Работает от 2В (до 11В).
— Типовое потребление — 2,1 мкА (!)
— Входы компаратора работают от 0В (это великая редкость, и именно по этой причине в стабилизаторах тока для измерения напряжения на токовых шунтах все подряд традиционно и массово используют более ничем не примечательные LM358)
— в Мультисиме есть готовая модель!
Типовая схемка выглядит так:
Зависимость Icc от температуры:
На таком чудесном приборе начальная задачка решается в полпинка:
Батарейка и резистор, обведенные овалом, — аналог маломощной солнечной панели, лампочка заменяет моторчик.
Напряжение накапливается, на нужном верхнем пороге моторчик запускается, на нужном нижнем — отключается (для скорости эмуляции ёмкости были снижены на два порядка):
Замечательно!
В дополнение — схемка нагрузки, работающей без внешнего питания в диапазоне от 2В до 50В:
На 50В регулируется от ~50мА (ток стабилитрона D1) до 2,5А, на 2В — от нескольких мкА до тех же 2,5А.
На 50В резистор R1 должен быть соответствующей мощности — не менее 2Вт.
R3 может и не потребоваться, — мне Мультисим выдал компаратор со смещением в 3мВ, пришлось компенсировать, иначе ток стабилизации начинался от 300мА.
(Мультисим генерирует параметры элемента случайным образом в диапазоне указанных производителем значений, иногда выдаёт предельные.)
R5 нужен только для защиты от дребезга бегунка R4.
Правда, вопрос охлаждения радиатора надо как-то решать отдельно, если предполагается напряженная эксплуатация )))
Транзисторы и диоды в схемах взяты первые попавшиеся из базы Мультисим, прошу не придираться.
Надеюсь, здесь найдётся с кем разделить восхищение!
Дополнение+:
Индикатор состояния аккумулятора:
При снижении напряжения ниже заданного порога начинает коротко раз в полсекунды моргать светодиодом.
По мере снижения напряжения частота миганий повышается, до 5 Гц при 2В.
Выглядит так:
Порог срабатывания регулируется резистором R7, при указанном номинале диапазон регулирования составляет примерно от 3,0 до 3,6В.
Сама схема потребляет 5,3 мкА, пока не мигает.
Ток светодиода (и яркость) зависит от R6.
Самые обсуждаемые обзоры
| +16 |
1634
90
|
| +70 |
3917
153
|
Когда-то давно пришлось придумать, как с компа управлять вращением башни радиолокатора с десятиметровой тарелкой, чтобы не как обычно, — с одной скоростью и в одну сторону, — а произвольно.
В итоге эта огромная дура сканировала горизонт вправо-влево и вверх-вниз, зрелище было потрясающее.
Только выходные тиристоры при смене направления иногда выбивало, даже Т160, токи дикие))
www.chipdip.ru/product/rs8912xh-runic-8011065145
Мне его покупать и макетировать, чтобы понять пригодность и работоспособность, чтобы потом с чистой совестью человеку схему предлагать?
Хотите — закупайте, проверяйте, обзирайте, рекомендуйте, я же, честное пионерское, совсем не против! ))
Главное — При очень значимой мотивации к экономии — если бы, к примеру, надо было миллион таких устройств выпускать на конкурентном рынке — я бы запарился, заказал и отмакетировал.
Если же устройство нужно всего ОДНО, то даже в чипдипе купить — намного более разумный подход, если это позволит за 10 минут всё проверить в эмуляторе.
Вот по одной шт.
больше 3.3В(или сколько надо) зелёный, а меньше красный.
При токе через светодиод 10-15мка яркости достаточно.
у меня сейчас на паре отвёрток используются такие индикаторы, только слепленные на двух транзисторах.
Специально для Вас сделал индикатор, начинающий мигать при снижении напряжения, добавил в конец обзора.
но есть вопросы;
1- зачем батарея нагружена на 100 Ом? током 3.3-4.2мА батарея довольно быстро высосется.
2. резистор светодиода маловат, я ставил больше 50кОм.
3. на мой взгляд загорание красного светодиода более информативно чем мигание зелёного.
4. желательно размеры платы сделать минимальными, схема из двух транзисторах умещалось на плату примерно 4х3мм, светодиод rgb на проводках 36awg лепится рядом со штатным, горящим во время зарядки.
поэтому после настройки все подстроечные резисторы менял на постоянные.
5. зачем вообще переменник на батарее, почему не сразу к плюсу?
Даже не думал, что может быть непонятно.
Разумеется, ни батарея, ни этот резистор не являются частью схемы, щас как-то поясню в тексте.
2. Никто не мешает поставить его по вкусу, в тексте про это есть.
3. Там мигает именно красный, где написано про зелёный?
4. Это не ко мне ваще ))
5. См. п.1 — я схему соскриншотил с эмулятора, и даже в голову не пришло, что это может вызвать у кого-то затруднения.
ЗЫЖ Вообще убрал его от греха )))
Светодиод начинает моргать только при снижении напряжения ниже порогового.
Красный.
Забейте в поиск на Али «LTC1440».
Сейчас тоже ломаю голову над схемотехнической задачей — нужно из 5 В сделать три уровня: GND, +Vcc (10..20В) и -Vcc (-10..-20B). Уровни Vcc должны регулироваться плавно и независимо с помощью ESP32 (ШИМ, I2C либо как-то еще). Нагрузка порядка 10 мА. Нашел классный чип LT1945, думал от ШИМ оптронами шунтировать резисторы обратной связи для регулировки выходных напряжений, но работает не стабильно. Такое чувство, что упускаю какое-то простое решение… буду благодарен за любые советы :)
Сделайте сперва стабильные +20В и -20В, а уже их потом отдавайте на потребителя через ШИМ от контроллера, не?
Да, тоже к такой реализации пришел: LT1945 на ±20В, потом ШИМ, фильтр и повторитель напряжения на ОУ.
Спасибо за ответ!