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Test tensione con soglia minima ed isteresi

Salve a tutti. Vorrei testare una tensione continua (max 30V) facendo eccitare un rel=E8 solo se questa supera un certo valore di soglia (circa 23V). Per=F2 per comodit=E0 l'aggeggio dovrebbe avere solo i due ingressi per la tensione da testare, senza cio=E8 ulteriori ingressi di alimentazione.

Nella mia cronica ignoranza ho abbozzato una cosa del genere

[FIDOCAD] MC 45 50 2 0 230 MC 50 50 0 0 080 MC 60 50 0 0 300 LI 75 60 75 70 LI 45 50 50 50 TY 35 55 5 3 0 0 0 * 22V LI 25 50 30 50 MC 10 50 0 0 200 EV 8 49 10 51 EV 8 69 10 71 LI 10 70 40 70 SA 45 50 SA 25 50 SA 75 70 MC 50 10 0 0 080 LI 35 10 50 10 LI 60 10 75 10 LI 45 25 70 25 MC 70 25 0 0 030 SA 45 25 TY 50 30 5 3 0 0 0 * 20V MC 45 40 3 0 230 LI 25 25 25 50 LI 75 10 75 40 LI 45 40 45 50 MC 35 10 1 1 310 TY 25 10 5 3 0 0 0 * Q2 TY 80 45 5 3 0 0 0 * Q1 LI 125 65 125 70 MC 145 50 0 0 750 LI 132 58 134 58 LI 136 58 138 58 LI 140 58 142 58 LI 146 58 148 58 MC 155 50 0 0 750 LI 152 58 150 58 LI 125 25 125 50 MC 125 50 0 0 830 MC 110 70 3 0 200 SA 110 70 LI 110 55 110 45 LI 110 45 125 45 SA 125 45 MC 90 50 1 0 220 MC 90 35 1 0 080 LI 90 25 90 35 LI 90 45 90 50 LI 90 65 90 70 LI 125 70 40 70 LI 80 25 125 25 SA 90 25 SA 90 70

Il funzionamento dovrebbe essere questo:

Q1 va in conduzione solo se la tensione di ingresso supera (circa) i

23,2 Volt (=3D 0,6 + 22 + 0,6); Q2 fa da retroazione positiva per una commutazione secca, inoltre, tramite il secondo zener da 20V introduce una isteresi di un paio di volt in discesa.

La simulazione con LTSpice non sembra malaccio, ma so che gli zener non sono il massimo come riferimento in tensione. Che ne pensate? E' meglio fare diversamente?

Reply to
antologiko
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cut...

A me sembra buono, soprattutto per la possibilit=E0 di variare l'isteresi in modo preciso a priori. Gli zener, comunque, dopo i 5V hanno delle curve molto ripide e si prestano bene. Sulla precisione, invece, non sono malaccio ma dipendono dalla temperatura. Dato che sotto i 4,7 volt la loro deriva termica =E8 opposta rispetto a sopra tale soglia, puoi pensare di fare delle compensazioni con una serie tipo 18V + 3V9. Forse basta anche un diodo 1N4148. Se dopo non ci devi uccidere tutti, puoi dirci sottovoce cosa ci devi fare? :) Pi=F9 che altro per aver idea delle tolleranze richieste.

Piccio.

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Piccio

bello schemino, giorgio

"antologiko" ha scritto nel messaggio news: snipped-for-privacy@a18g2000yqc.googlegroups.com... Salve a tutti. Vorrei testare una tensione continua (max 30V) facendo eccitare un relè solo se questa supera un certo valore di soglia (circa 23V). Però per comodità l'aggeggio dovrebbe avere solo i due ingressi per la tensione da testare, senza cioè ulteriori ingressi di alimentazione.

Nella mia cronica ignoranza ho abbozzato una cosa del genere

[FIDOCAD] MC 45 50 2 0 230 MC 50 50 0 0 080 MC 60 50 0 0 300 LI 75 60 75 70 LI 45 50 50 50 TY 35 55 5 3 0 0 0 * 22V LI 25 50 30 50 MC 10 50 0 0 200 EV 8 49 10 51 EV 8 69 10 71 LI 10 70 40 70 SA 45 50 SA 25 50 SA 75 70 MC 50 10 0 0 080 LI 35 10 50 10 LI 60 10 75 10 LI 45 25 70 25 MC 70 25 0 0 030 SA 45 25 TY 50 30 5 3 0 0 0 * 20V MC 45 40 3 0 230 LI 25 25 25 50 LI 75 10 75 40 LI 45 40 45 50 MC 35 10 1 1 310 TY 25 10 5 3 0 0 0 * Q2 TY 80 45 5 3 0 0 0 * Q1 LI 125 65 125 70 MC 145 50 0 0 750 LI 132 58 134 58 LI 136 58 138 58 LI 140 58 142 58 LI 146 58 148 58 MC 155 50 0 0 750 LI 152 58 150 58 LI 125 25 125 50 MC 125 50 0 0 830 MC 110 70 3 0 200 SA 110 70 LI 110 55 110 45 LI 110 45 125 45 SA 125 45 MC 90 50 1 0 220 MC 90 35 1 0 080 LI 90 25 90 35 LI 90 45 90 50 LI 90 65 90 70 LI 125 70 40 70 LI 80 25 125 25 SA 90 25 SA 90 70

Il funzionamento dovrebbe essere questo:

Q1 va in conduzione solo se la tensione di ingresso supera (circa) i

23,2 Volt (= 0,6 + 22 + 0,6); Q2 fa da retroazione positiva per una commutazione secca, inoltre, tramite il secondo zener da 20V introduce una isteresi di un paio di volt in discesa.

La simulazione con LTSpice non sembra malaccio, ma so che gli zener non sono il massimo come riferimento in tensione. Che ne pensate? E' meglio fare diversamente?

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Giorgio Padoan

Metterei una resistenza tra il nodo dei due zener e gnd, per garantire la commutazione di Q1 a ginocchio dello zener passato. Senza questa resistenza Q1 commuta gi=E0 prima del ginocchio dello zener. Qualche microampere dovrebbe bastare, per cui direi 100kohm verso gnd e 10kohm verso la base di Q1, da verificare col data sheet dello zener. Metterei inoltre una resistenza tra base ed emettitore di Q2, giusto per portare via un paio di microampere.

Ciao.

lucky

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lucky

Giorgio Padoan:

Bel quoting e sintassi.

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F. Bertolazzi

Ciao e grazie della risposta

Variare nel senso che posso scegliere il valore dello zener pi=F9 adeguato?

Ho fatto una piccola ricerca (qui si impara sul campo...) e ad esempio qui

formatting link
dal grafico di pag. 14 sembrerebbe che a 5 volt non ci sia deriva termica mentre gli zener sotto i 5V compensino scarsamente quelli con valori elevati (es. da 10 in su). Altrove invece ho letto che gli zener con coefficiente circa nullo sono quelli da 6V; boh, forse dipende da sigla a sigla.

No problem: dovrebbe servire da interfaccia tra un impianto di automazione con logica a rel=E8, ed un Registratore di Eventi (una sorta di datalogger). Il fatto =E8 che il RE non ammette in ingresso tensioni provenienti da altre fonti diverse da quella appositamente predisposta (in realt=E0 si potrebbe fare ponendo in comune i negativi, ma non voglio manomettere l'impianto), quindi non posso monitorare direttamente la tensione incriminata; inoltre il RE memorizza solo due stati: 1 =3D (v >=3D 18V) e 0 =3D (v < 18 V), quindi sarebbe inutile usare qualcosa di pi=F9 che un rel=E8 come interfaccia (basta cio=E8 fornirgli un'informazione binaria).

Ho sentito parlare di voltage reference ma non sono ancora riuscito a capire bene cosa siano e soprattutto come lavorino; possono fare a caso mio per migliorare la precisione? Direi che per stare nel sicuro l'errore non dovrebbe superare il volt (pi=F9 o meno 0,5V)

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antologiko

Ciao, grazie della risposta.

Qui purtroppo comincio a perdermi. Vorrei capire: in questo modo si vuole evitare che la "Leakage Current" causi scatti intempestivi? O si vuole far lavorare lo zener sulla sua tensione nominale? Oppure le resistenze servono a scopo di stabilit=E0 del circuito? Nel secondo caso non bisognerebbe assicurare che scorra la corrente Iz (che ad es. per un BZX79C## dovrebbe essere 5mA)?

Ad ogni modo, se la modifica serve solo ai fini della precisione, piuttosto che aggiungere altri due componenti non sarebbe meglio selezionare tra pi=F9 diodi della stessa sigla quelli col valore pi=F9 adatto?

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antologiko

"F. Bertolazzi" ha scritto nel messaggio news:7lng73exrhvr$. snipped-for-privacy@40tude.net...

Strapignolo :-) giorgio

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Giorgio Padoan

Si'.

Certo, ma forse intendevi alla corrente nominale? Anche con le aggiunte proposte nel punto di "scatto" lo zener lavora molto al di sotto della corrente nominale.

Anche.

Volendo far lavorare lo zener alla corrente nominale nel punto di scatto, ti troveresti correnti proibitive a 30V.

Il ginocchio degli zener non =E8 ben caratterizzato nei data sheet. Bisogna ricorrere a qualche presunzione. In uno zener da circa 20V, quello che succede sotto al microampere scivola nel misterioso. Ad esempio per il BZX79C22 viene dato max

0.05uA a 15.4V. Sopra al microampere si puo' ragionevolmente ritenere di essere vicini alla tensione nominale. Bisogna quindi evitare inteventi con correnti di zener sotto al microampere. Senza le resistenze ed ipotizzando un guadagno in corrente di circa 200 per Q1 e altrettanto per Q2, con 1uA in base di Q1 ti troveresti con una Ic di 40mA su Q2, sufficienti a provocare lo scatto. IMHO cio' non e' buono. Con il valore di 100kohm indicato la corrente di zener necessaria a portare in conduzione Q1, ossia circa 0.7V in base, e' di 7uA, ben sufficienti a portare lo zener oltre il ginocchio e ad essere quindi alla tensione nominale.

Non e' una questioone di precisione ma di avvicinarsi alla indipendenza da parametri non caratterizzati e molto incerti relativi agli zener e al guadagno in corrente di Q1 e Q2.

Stante la assenza di regolazioni e la elevata tolleranza della tensione di zener, una selezione potrebbe essere comunque necessaria. Dipende dalla precisione che ti serve. Ma si tratterebbe di una selezione sulla tensione di zener ad esempio a 10uA, facilmente misurabile e ripetibile. Non una selezione su parametri come la corrente di dispersione sotto il microampere, difficile da misurare e probabilmente moltissimo influenzata dalla temperatura. Non dimenticare poi che senza le resistenze dovresti selezionare anche il guadagno in corrente di Q1 e Q2.

Ciao.

lucky

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lucky

Gi=E0, ho visto adesso. Il datasheet... questo sconosciuto.

Ok, non lo sapevo. Io pensavo che ci si dovesse per forza avvicinare (come ordine di grandezza) ai 5mA.

Ok ho capito

In definitiva tutto ci=F2 =E8 molto interessante!! Sei stato molto chiaro.

Se ho capito bene la resistenza tra emettitore e base di Q2 servirebbe allora a shuntare la Collector Cutoff Current di Q1. Per un BC547 tale corrente leggo che =E8 sui 20 nanoampere; perci=F2 in teoria basterebbe anche una resistenza di qualche megaohm (0,7V/ [20*10^-9 A] =3D 35 megaohm). Direi quindi che anche in questo caso una

100k =E8 pi=F9 che sufficiente. Ho detto giusto?

Ciao e grazie!

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antologiko

antologiko:

Anch'io. Thread utilissimo.

Mah, a me non aveva funzionato granché. Il problema penso sia soprattutto la deriva termica.

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F. Bertolazzi

to

Ciao, non ho capito cosa intendi...

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antologiko

antologiko:

Era un alimentatore da linea telefonica (poi ho usato il MAQ5280 suggerito dal Dalai Lamah): mettendo una resistenza da 100K in serie a uno zener da

3V circa a 48V funzionava, a 6V calava parecchio, nonostante 3/100k =30 uA

Ma forse il problema era la corrente di base del transistor collegatoci.

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F. Bertolazzi

Se mi ricordo bene la faccenda, si tratta del fatto che sotto i 6V =E8 preponderante l'effetto Zener, ovvero un passaggio per effetto tunnel dei portatori attraverso la barriera di potenziale che si forma alla giunzione PN. Al di sopra dei 6V, =E8 preponderante l'effetto valanga, ovvero l'energia dei portatori =E8 tale che possono crearne di nuovi che partecipano alla conduzione. I due fenomeni hanno la nota deriva in temperatura opposta ed il ginocchio della curva =E8 differente, come notava sopra Piccio.

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Darwin

Solo gli zener con tensioni superiori a una decina di volt hanno bassissime correnti di fuga e un ginocchio molto squadrato.

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Tabella ELECTRICAL CHARACTERISTICS Uno zener da 22V ha 0.05uA di perdita a 15.4V e 25gradi.

Figure 4. Typical Leakage Current Uno zener da 22V ha typ 0.1uA di perdita (ritengo a 15.4V) e 150gradi.

Figure 6. Zener Voltage versus Zener Current Uno zener da una ventina di volt a 10uA e' gia' piatto.

Per gli zener intorno ai 5V, come puoi vedere, la cosa e' molto diversa.

Ciao.

lucky

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lucky

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