So schalten Sie das Gerät vollständig aus, wenn der Schwimmerschalter geöffnet ist

Hintergrund

Unten ist die Schaltung, die ich entworfen habe, um ein Magnetventil nach einer Verzögerung von C2 (dargestellt durch L1) zu öffnen.

S1 ist ein Schwimmerschalter, der schließt, wenn ein Reservoir unter einen bestimmten Füllstand fällt. Der Grund, warum S1 nicht direkt mit der Quelle übereinstimmt, ist die Schule der harten Schläge, die der Reed-Schalter (innerhalb des Schwimmerschalters) durch den Strom durch das Solenoid absichert.

Mein Problem ist, dass die von R3 bereitgestellte Referenzspannung ständig Strom ableitet, selbst wenn das Ventil nicht durch die Vorspannung an Q1 aktiviert wird. Ich habe darüber nachgedacht, sowohl den invertierenden als auch den nicht invertierenden Eingang auf S1 zu legen, sodass weder der invertierende noch der nicht invertierende Eingang eine Spannung haben, aber was wäre hier der Effekt?

Fragen

Ich erinnere mich vage, dass der Ausgang Null ist, wenn die beiden Eingänge die gleiche Spannung haben. Ist das korrekt?

Wenn nicht, gibt es andere Vorschläge, um verschwenderischen Strom in der Schaltung zu stoppen?Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

PS

Dies ist die erste Schaltung mit einer bestimmten Funktion, die ich von Grund auf neu erstellt habe, also ... andere Designfehler / Vorschläge, die Sie sehen, können Sie gerne erwähnen :)

Der LM386 ist nur der Operationsverstärker, den ich zur Hand habe. Ich hatte nicht das Bedürfnis, einen Komparator zu besorgen, da es sich um eine Verzögerung von mehr als 7 Sekunden handelt, sodass das langsame Umschalten kein wirkliches Problem darstellt.

Auch R3 ist eigentlich 240K.

Bearbeiten: Per Kommentar, modifiziertes Bild Wäre dies der richtige Weg, um den PMOSFET zu implementieren?

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Klingt so, als wollten Sie einen PMOSFET.
Oh, Sie meinen, wie vom nicht invertierenden Eingang zu einem an R3 angeschlossenen Pmosfet? Wie würde sich das davon unterscheiden, einfach beide in Reihe mit S1 zu schalten? Oder meinst du anstelle des Darlington/Komparators?
Ein PMSOFET auf der Stromschiene, gesteuert durch den Schalter.
Und mit PMOSFET meinen Sie den P-Kanal, richtig?
P-Kanal-Enhancement-MOSFET.
Und ein P-Kanal leitet, wenn er Null am Gate sieht, richtig? Also würde ich das Gate einfach mit dem Schalter in Reihe auf Masse legen?
Das Gate wirkt als Kondensator. Sie müssen es sowohl an V+ als auch an V- entsprechend anschließen.
Ich habe meinen Schaltplan in der Frage geändert ... ist dies der richtige Weg, um ihn anzuschließen? Kann dieser MOSFET außerdem kurzschließen? Denn wenn es das täte, würde es mein Haus überschwemmen.
Zumindest benötigen Sie etwas, um die Gate-Kapazität nach dem Öffnen des Schalters zu entladen.
Es handelt sich also tatsächlich um eine Kapazität. OK. Also ein kleiner Widerstand parallel? Was ist mit meiner Sorge bezüglich des Source/Drain-Kurzschlusses?
Ein großer Widerstand. Die Gate-Ladung liegt im nC.

Antworten (2)

Ok, da ich deine Notwendigkeit einer verzögerten Abschaltung nicht verstanden habe, habe ich das behoben. Anstatt meine vorherige Antwort zu ändern, habe ich stattdessen diese bereitgestellt.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Wenn der Schalter geschlossen ist, stellt D1 einen Weg für die Spannung bereit, um Q1 einzuschalten, während R2 C1 auflädt. Wenn der Schalter öffnet, hält die Spannung an C1 bis D2 Q1 eingeschaltet, bis sich C1 auf etwa 5 Volt entladen hat, zu welchem ​​Zeitpunkt Q1 abschaltet. Die Verwendung eines MOSFET mit einer Gate-Schwelle (Vgth) von 4 Volt ergibt eine Verzögerung von 7 Sekunden für die gezeigten Werte. Der einfachste Weg, die Verzögerung zu ändern, besteht darin, R3 zu ändern.

Das Ausschalten erfolgt ziemlich allmählich und dauert ca. 0,5 Sekunden, daher ist ein gewisser Kühlkörper eine gute Idee. Andererseits deutet das allmähliche Abschalten darauf hin, dass die Flyback-Diode unnötig ist.

Ich glaube, Sie haben es falsch verstanden ... Ich brauche ein verzögertes EIN und ein (fast) sofortiges Ausschalten. Ich habe in meinem Schaltplan einen größeren Widerstand für R1 als R2 verwendet, weil ich möchte, dass die Entladung schneller ist als die Ladung, sodass es immer noch zu einer gewissen Verzögerung kommt, wenn der Schalter für einen kurzen Zeitraum (< 1 s) geöffnet und geschlossen wird bevor der Leistungstransistor wieder vorgespannt wird.
Arrgh. Mir geht es heute nicht gut, oder? Na ja, die Antwort ist einfach. Entfernen Sie D1, und wenn Sie schon dabei sind, entfernen Sie auch R1. Fügen Sie einen 1k-Widerstand in Reihe mit dem Gate von Q1 hinzu. Holen Sie sich jetzt ein SPDT-Reed-Relais mit einer 12-Volt-Spule, z. B. ein Magnecraft W172DIP-7 mouser.com/ds/2/357/105A_172DIP-4841.pdf Verwenden Sie die Common/NC-Kontakte, um das Gate von Q1 mit dem Minuspol der Batterie zu verbinden. Mehr braucht es nicht. Während der Schalter offen ist, ist das Gate von Q1 geerdet, wodurch der Transistor ausgeschaltet wird. Währenddessen wird C1 entladen.
Für die niedrigen Kosten von 5 mal einen Komparator, wie ich ihn in meiner Schaltung hatte (der funktionierte), oder die Operationsverstärker, die ich herumliegen habe. Der P-Kanal-Mosfet am von Ignacio vorgeschlagenen Eingang scheint eine bessere Lösung zu sein ... Was wäre der Vorteil Ihrer Lösung gegenüber meiner (plus PMOSFET an V +)?
Oh, und um es klarer zu sagen ... der Komparator stellt sicher, dass der Magnet nur in der Nähe der Spitze der Kondensatorladung betätigt wird. Wenn sich der Schalter schnell aus- und wieder einschaltet, tritt auf diese Weise immer noch eine gewisse Verzögerung auf, wenn sich die Kappe wieder auf das Maximum erholt. So funktioniert es zumindest in Multisim >.>
Ich nehme es zurück. Es wäre nicht billiger, ich hatte vergessen, dass ich vor etwa einem Monat eine alte USV zerlegt und etwa 5 12-VDC-Relais geborgen hatte.

Du machst das auf die harte Tour.

Zunächst einmal ist R3 nicht Ihr Problem. 12 Volt / 240k sind 50 uA. Wenn Sie sich das Datenblatt für einen LM386 http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm386.pdf p.4 "Ruhestrom" ansehen, werden Sie sehen, dass der LM386 für eine 12-Volt-Versorgung funktioniert ziehen etwa 5 mA oder 100 mal mehr als R3. Dies ist ohne Last am Ausgang.

Die Frage, die Sie sich stellen müssen, lautet also: "Wie viel Strom kann ich mir leisten, um im ausgeschalteten Zustand zu liefern?". Wenn die Antwort 1 uA lautet, reicht die folgende Schaltung aus. Seien Sie vorsichtig bei der Auswahl von Q1 - das gesuchte Attribut ist Idss mit Vg = 0. Dies variiert je nach Modell, aber ich habe es bei 1 uA gesehen.

Wenn 1 uA zu viel ist, schlage ich vor, mit Ihrem Schwimmerschalter ein kleines Relais zu aktivieren und die Kontakte dieses Relais zu verwenden, um ein stärkeres Relais anzusteuern, das die Pumpe tatsächlich antreibt.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Der Zweck des Komparators besteht darin, die "Aus"-Periode zu verlängern, bis der Kondensator fast vollständig aufgeladen ist, anstatt die Spannung langsam zu erhöhen. Es ist nicht erforderlich, den Darlington vorzuspannen, da ich eine lange Verzögerung (etwa 10 Sekunden) benötige, damit die Füllung den Abfluss aus dem Tank nicht übertrifft und der Kreislauf wiederholt ein- und ausschaltet, wenn dies kompensiert wird der Tank entleert.
Ihre Schaltung ist meinem ursprünglichen Design ziemlich ähnlich, bevor ich die zusätzlichen Bits hinzugefügt habe, obwohl ich eher einen Darlington als einen MOSFET hatte.
So schalten Sie das Gerät vollständig aus, wenn der Schwimmerschalter geöffnet ist
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