¿Qué hace este circuito de amplificador operacional en la sección de regulación de voltaje?

Parece que descarga los condensadores del riel de 12 voltios cuando se desconecta la alimentación de entrada. Cuando la potencia de entrada se reduce a 0 voltios (o cae significativamente), la salida del comparador cambia a 0 voltios. Esto desactiva Q2 y desvía el MOSFET de sujeción. Esto descarga los capacitores de salida de 12 voltios. Si la tensión de alimentación de entrada solo se ha reducido parcialmente, el circuito no descargará completamente los condensadores.

No tengo idea de cuál es la función, pero eso es lo que parece hacer.

Creo que Andy y Enric lo obtuvieron con la explicación del alta del suministro.

En base a eso, puedo pensar en 2 razones por las que este circuito podría ser necesario. Uno, como han mencionado otros, es que hace que el sistema se apague rápidamente cuando se desconecta la alimentación. El otro es el siguiente: si el usuario gira manualmente el motor paso a paso, enviará voltaje al controlador del motor y volverá a alimentar el riel de 12 V a través de los diodos de protección. He visto esto en otros diseños que no tienen este circuito, (muestra parpadeo, etc.). La disposición de diodo y mosfet significa que el riel de 12 v tiene una carga de 6 ohmios cuando se desconecta la alimentación, lo que probablemente desangrará la potencia del motor.

LM311 es un comparador, no un amplificador operacional. El diseñador lo ha configurado para tener cierta histéresis, probablemente para evitar cualquier activación falsa del circuito.

En esa configuración, el transistor de salida del LM311 se pondrá en ON cuando la tensión de entrada del conector se encuentre por debajo de cierto umbral (667 mV). El diseñador debe haber llegado a la conclusión de que si el voltaje de entrada cae por debajo de ese umbral, entonces es un apagado real, y no solo una caída temporal.

Otra cosa que sucede cuando el voltaje de entrada disminuye, es que el diodo D2 aislará el banco de capacitores del riel de 12V de la línea de voltaje de entrada, pero aún se cargarán a 12V. Más sobre esto más adelante.

Volviendo al LM311, descubrimos que apagar su salida apagará Q2, que a su vez activará Q1. Cuando Q1 se encienda, cambiará una carga de 6 ohmios a tierra, lo que generará a través de ella una corriente bastante alta desde el riel de 12V.

Esa corriente descargará rápidamente todo el condensador conectado al riel de 12V, siempre que el fusible no se queme en primer lugar. Si se selecciona un fusible adecuado, la corriente de pico inicial de 2 A no durará lo suficiente como para explotarla. De esta manera, Q1 y la resistencia estarán protegidas contra una condición de operación defectuosa (conducción continua 2A) pero aún así podrán hacer su trabajo en condiciones normales.

Entonces, ¿para qué está destinado este circuito? Probablemente para descargar rápidamente el capacitor de riel de 12 V, como dice Andy aka. Por qué se necesita tal cosa es una pregunta que solo puede ser respondida por el diseñador mediante un análisis cuidadoso del diseño más amplio.

Tenga en cuenta que el diseñador podría haber optado por conectar una resistencia de sangrado entre el riel de 12 V y el suelo, pero eso habría aumentado considerablemente el consumo de corriente si el tiempo de descarga requerido es corto. Lo que el diseñador hace aquí es conectar una resistencia de sangrado fuerte cuando solo se requiere (a costa de una complejidad mucho mayor).

Parece que hay dos rieles de 12 V, uno de 12 V en el círculo, uno de PB12 V que me hace pensar en "batería de automóvil" pero, según D2, se supone que está por encima de 12 V, por lo que el comparador percibe si esto es por encima del riel de 12 V (con el búfer del capacitor), y si no, el comparador (alimentado por el 317 y los capacitores) deja de conducir el Q2 que detiene el tirón de la compuerta del Q1 a GND, lo que hace que funcione.

Esto descargará la capacitancia del riel de 12 V, poniendo a los capacitores en un estado seguro.

El fusible no se fundirá ya que incluso si supera el valor nominal de 1A, los fusibles generalmente no se funden a menos que su corriente nominal sea excedida o ligeramente excedida por un período prolongado de tiempo, lo que ciertamente no es para descargar el condensadores.