Návrh elektronického obvodu

[luihui]

v příloze je obrázek který znázorňuje:

-Zdroj pohybující se v rozmezí :11-16V (Má pouze dva póly)
-Box: tedy zařízení které sleduji. Je to směs součástek které potřebuji kontrolovat. Odběr tohoto zařízení je od 3W do 100W.
-a odbočka "A".

Potřebuji navrhnout obvod, který zjistí, že je s "boxem" něco v nepořádku, tedy že už neodebírá proud a nefunguje. Spálil se.
Podmínkou je, že se dokáži připojit pouze na kladný a záporný pól boxu. Jediné řešení které mě napadá je měřit úbytek napětí na vodiči. Tedy, připojím se na kladný pól baterie a co nejblíže "boxu", tedy na odbočku "A". Vodič je minimálně přes metr dlouhý.

Z naměřených hodnot, jsem zjistil že jsou zde 3 druhy možností:

1.Naměřeno okolo 0.6V, 0.3V (Je to různé. Usuzuji, že to bude v rozmezí kolem 0,2-2 V)
2. Naměřeno napájecí napětí
3.Naměřeno 0V- v tento okamžik potřebuji signalizovat chybu.Tedy jako stále blikající dioda (použil bych samoblikající) a chvíli jako zvuková signalizace.

Takových to zařízení mám více. Tedy mám více takových to signálu "A". Na každém boxu kontroluji to samé. Problém je , že "Box" odebírá od 3-100W v závislosti na zatížení.

Napadá vás , jak jednoduše a nejlevněji tento obvod kontrolovat?
Napadá mě použít komparátor, jenže nevím jak ho zapojit, výpočty a celkově co vše tam musí být aby to fungovalo. Včetně vybrání příslušných součástek.

[wwlado]

Zdvihni zdroj o jeden volt a daj do serie diodu. Na nej bude strata od 0,3 do 1V podla typu a pretekajucom prude.
Alebo strata 2-3V na takonto principe.

[luihui]

Děkuji za odpověď. Ale nemohu nic zapojovat do série. Mohu se připojit jen paralelně.
Zdroj je fixní. S napětím nehnu. Jen má kolísavé napětí od 11-16 V.
Zkusil bych použít komparátor. Jenže jak na něj?

[wwlado]

Nejak tak by som to riesil.
Prvy OZ vypocitavo rozdiel a vysledok zdvojnasoby. s trimrom nastavis nulu. Najlepsie by bolo nastavit vystup na 0,8V v nule. kedze nemas symerticke napajanie OZ.
Druhy oz je ako komparator.

[balki]

Ja viacero možností, dve z nich som ti narýchlo "namaľoval" Každé má svoju výhodu aj nevýhodu.

[wwlado]

Balky Luhiul pisal, ze napetie sa pohybuje od 11-16V. Teda ked bude napatie 15V (nastavis trimer na 14,2V) a napatie klesne uz na 14, tak ten obvod dole je zrejme nepouzitelny.
Tomu hore nejak nerozumiem. preco porovnavas napatie s vyssim, ako je napajanie. Nerozumiem, kedy nastane bod, kedy vapatie na boxe bude vetsie ako napajacie napatie z baterie.

[balki]

wwlado dik za upozornenie už som to upravil, v rýchlosti som pozabudol na to že, áno snímané napätie je menšie preto musí byť Vref menej.
čo sa týka toho druhého obrázku ten je v poriadku nakoľko si napätie nastavuješ na približne Un/2 - Uri/2. Uri =0.8V
Teda príklad: vstup bude 15V. Vref si nastavíš na 15/2-Urv/2 = 7.5-0.8/2 =7.1V. Na záťaži bude menej než 15 a teda ak na záťaži klesne napätie pod (Un/2 - Uri/2)*2=14.2V OZ to prekomparuje a podľa možnosti vypne alebo zapne LED.

[wwlado]

Ale ak sa ti zmeni napajanie, zmeni sa aj nastaveny offset. Teda z 0,8V na 0,5V.
to by sa dalo poriesit zenerkou na trimru.

[balki]

To hej rozdiel ktorý porovnáva OZ sa samozrejme bude tiež meniť pretože tam pre jednoduchosť nie je žiadna referencia Preto ten obvod dole treba brať ako jednoduché riešenie.

Všetko by bolo jednoduchšie, keby bolo snímané napätie na zemnom vodiči. Potom by sa použil rovnako jeden OZ a záporné napájanie preň by sa ľahko vytvorilo napr. lacným ICL7660. A meral by voči zemi batérie luihui: Musí byť nutne snímané napätie na + svorke záťaže?

[wwlado]

V tom pripade pre kladny pol je dobre pouzit INA138. maju ho aj v TME.
Je to v podstate to co som kreslil hore.

[balki]

To hej INA138 je fajn obvod, ale ako písal luihui: "nemohu nic zapojovat do série" asi neprichádza do úvahy.

[petersno]

ak je ten zdroj skutocne taky makky, nestacilo by merat na nom napatie ?

[wwlado]

Ved namiesto odpornika by tam bol ten kabel. co na nom meriam stratu.
treba ho tam pichnut a pomerat, co z neho vylezie.

nemyslim ze ta zmena bude makym zdrojom, skor vybytou baterkou.

[zipaj]

Čo tak použiť Hallov snímač na meranie prúdu? Niečo ako napr toto:

[luihui]

Upřesním:
Obvod tedy musí být zapojen paralelně, tak, že budu měřit úbytek napětí na vodiči. Jiné řešení zřejmě není.
Zdroj není měkký, akorát se pohybuje v rozsahu 11-16V. Zdrojem je baterie z automobilu, který je dobíjen alternátorem (alternátor pohání voda- můj výtvor ). Proto potřebuji rozsah od 11-16V. Když voda neteče, nedobíjí. Baterie je už starší, takže při zatížení klesne i na těch 11V . Ale při dobíjení je možné se dostat až přes 15 V . Beru to s rezervou do 16V. ( Regulátor už také není nejnovější a nerad bych odpálil tento budoucí obvod).

Při měření úbytku napětí na vodiči, jak už jsem psal, jsou 3 možnosti:
1: napětí se pohybuje okolo 0,1-2V ( To je , když box funguje normálně).
2.Napětí je stejné jako napájecí (To je když je box v nečinnosti)
3. Napětí je 0V (To je když se v boxu něco pokazí, je to stejné jako kdyby tam byl vypínač, rozepne se obvod.) V tuto chvíli potřebuji signalizovat chybu samoblikající diodou a chvilkové bzučení repráčku. Potřebuji mít stálý obvod. Měřit halovou sondou se mi zdá drahé.

Komparátor je zřejmě nejlepší cesta , jak toho docílit.

Jako laik se zeptám, co když bych použil NPN tranzistor?

[luihui]

Na záporné svorce nemůže být snímané napětí.

[petersno]

mozes trochu vysvetlit bod 2 ?

[jenda23]

Jen dotaz co ti brání strčit bočník do jedné z větví? A někde měly řešený snímání proudu tak že silovej vodič obtočili kolem jazáýčkovýho kontaktu...

[luihui]

Bod 2.
na kabelu naměřím napájecí napětí. To je situace , když je vypínač rozepnut (Viz můj první obrázek) . V tomto případě, by totiž budoucí obvod signalizoval chybu. A navíc, potřebuji kontrolovat , zda je box v pořádku i před tím , než ho zapnu.
Samozřejmě, že zde mám ještě hlavní vypínač (ten není na obrázku znázorněn). Tím zapnu celou soustavu i budoucí obvod (budoucí obvod bude napojen za hlavním vypínačem) . Box zapnu až dalším zařazeným vypínačem.
Plusový pól beru přímo z baterie a druhý je ze signálu "A".

Pro lepší pochopení to ještě shrnu:
V celkovém obvodu je baterie , hlavní vypínač zapínající celou soustavu. Za hlavním vypínačem se nachází více spotřebičů včetně boxu. Box je zapínám zvláštním vypínačem, před tímto vypínačem se bude brát druhý pól pro budoucí obvod ( tedy jeden bude ze signálu "A" a druhý před vypínačem boxu)
Doufám , že je to pochopitelné.

[luihui]

Jenda23...
Můžeš upřesnit co myslíš tím "co ti brání strčit bočník do jedné z větví?"
A ten jazýčkový kontakt. Jak hodně by musel být drát omotaný?