Es gibt online viele Schaltpläne für die Verriegelung von High-Side-Schaltern mit einem p-Kanal-Mosfet oder einem PNP-Transistor. (Ich) konnte keine für Low-Side finden, also habe ich versucht, meine eigenen zu entwerfen:
Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan
Ich möchte, dass der Mosfet "eingeschaltet" bleibt, wenn der Ausgang des Operationsverstärkers hoch geht, auch wenn der Ausgang des Operationsverstärkers niedrig wird, bis SW3 gedrückt wird. Die Schaltung funktioniert irgendwie / irgendwie in einem groben Simulator, aber es gibt zwei Probleme:
Erste; Wenn der Ausgang des Operationsverstärkers von hoch auf niedrig geht, reduziert sich die Gate-Spannung des Mosfet auf ~ 2,5 V, selbst wenn ich den Emitter Q1 vom Kollektor Q2 trenne und die 12-V-Versorgung an den Kollektor Q2 anschließe. Offensichtlich, weil die Basis bei 2,5 V liegt ...
Zweite; Ich möchte einen normalerweise offenen Druckknopf anstelle eines normalerweise geschlossenen verwenden.
Hinweis: Ich weiß, dass das Hinzufügen einer Diode vom Operationsverstärkerausgang zum nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers den Ausgang des Operationsverstärkers verriegelt halten kann, aber dies wird die Spannung am nicht invertierenden Eingang stören / ändern, was nicht wünschenswert ist.
Wie kann ich die beschriebenen Probleme lösen? gibt es dafür einen besseren Ansatz?
Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan
Vermutlich soll Ihre 100-nF-Kappe sie beim Anlegen der Stromversorgung in einen EIN-Zustand zwingen. Sie können das wieder hinzufügen, aber es wäre gut, eine 1N4148-Diode hinzuzufügen, um zu verhindern, dass Q1 EB zusammenbricht.
Da am Drain von M1 nur ein Hub von 2,5 V anliegt, werden R6/R8 verwendet, um eine Spannung von 2,0 V an der Basis von Q2 aufzubauen. Wenn M1 "aus" ist, ist Q2 ebenfalls aus.
Wenn der Emitter auf nahe 0 V heruntergezogen wird, leitet Q2 und schaltet Q1 ein und damit M1, positive Rückkopplung.
Durch Drücken von SW1 wird Q1 ausgeschaltet, sodass die Rückkopplungsschleife unterbrochen wird und der Ausgangszustand nur vom Komparatorzustand abhängt. Wenn Sie möchten, dass SW1 M1 unabhängig vom Komparator ausschaltet, würden Sie es etwas anders machen.
Bearbeiten: Damit der Schalter den Komparator außer Kraft setzt, können Sie dem Gate von M1 einen Vorwiderstand wie 10K hinzufügen und das Gate über den Schalter gegen Masse kurzschließen.
Ein paar Leute haben vorgeschlagen, Logikfunktionen zu verwenden. Um die Entscheidung zu treffen, ob Sie eine Standardlogikfunktion wie ein Flipflop oder ein kreuzgekoppeltes Gatterpaar verwenden können, müssen Sie einige Überlegungen anstellen:
Funktioniert der FF sicher ab +12? Wenn nicht, sind ein Regler und zugehörige Kondensatoren sowie einige Widerstände erforderlich, um die Eingangsspannungen innerhalb der Spezifikation zu halten. Wenn dies der Fall ist, ist ein kleines Single-Gate-Gehäuse für ein Flip-Flop wahrscheinlich nicht möglich.
Wie ist der Einschaltzustand des FF? Wenn zufällig, müssen möglicherweise einige Schaltkreise hinzugefügt werden. Vielleicht sogar ein zusätzliches Gate-Paket und wieder einen anderen Chip, wenn Sie Logikfunktionen und kugelsichere Überwachungschips verwenden möchten.
Wenn sowohl S als auch R aktiviert sind, was ist der Ausgangszustand? Möglicherweise können Sie es dazu bringen, das zu tun, was Sie möchten, indem Sie die Funktion invertieren und dem Ausgang einen Inverter hinzufügen, aber das sind zusätzliche Teile.
So oder so ist es sicherlich möglich, nur mit unterschiedlichen Kompromissen.
Sie können sich eine Menge Kopfschmerzen ersparen, indem Sie digitale Chips für digitale Funktionen verwenden. Sie können hier ein SR-Latch oder ein D-Flip-Flop mit einem RESET-Eingang verwenden.
Durch die Verwendung eines Komparators mit Open-Collector-Ausgang anstelle des Operationsverstärkers können Sie die Diode aus Ihrem Design eliminieren. Außerdem entfällt die Notwendigkeit einer negativen Stromversorgung (vorausgesetzt, der tatsächliche Eingangsspannungsbereich beträgt 0 - 2 V, wie in Ihrem Schaltplan gezeigt).
Mit einem SR-Latch sieht das so aus:
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In der Praxis finden Sie es möglicherweise einfacher, eine zu beschaffen Latch (dh mit invertierten Eingängen) --- dann müssen Sie einige Verbindungen austauschen, damit die Dinge funktionieren.
Die wirklich altmodische Art des Verriegelns mit Relais und älter als moderne Elektronik wurde als "Seal-in-Schaltung" bezeichnet. sieh dir das an. Sie können die gleichen Prinzipien mit Transistoren verwenden. Dies hat jedoch nur sehr geringe Vorteile, da Sie häufig Standard-Logikgatter-Latch-Chips in Logikfamilien erhalten können, die mit höheren Spannungen arbeiten, die bereits in Ihrem System verfügbar sind.
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